基于共轭式机械手臂副的康复健身床的制作方法

阅读：评论：0

基于共轭式机械手臂副的康复健身床
所属技术领域
1.本发明涉及家庭、康养机构所用的康复用床，尤其是康复期病人、老年人恢复健康，养生健身所用的床。

背景技术：

2.目前，公知的康复期病人、生活自理能力弱的老年人为预防褥疮、静动脉血栓及肌肉、骨关节功能性退化，身体要经常翻动、拍打、按摩和抻拉，护理人员为此承受繁重的体力消耗；具有翻身、坐起等功能的多功能护理床不具备拍打、按摩、抻拉、挪移功能，难以满足康复期病人、年老体弱者的特定需求。

技术实现要素：

3.现有的医疗护理床不具备拍打、按摩、抻拉、挪移床上人的功能；本发明提供一种基于共轭式机械手臂副实现翻身、拍打、按摩和抻拉挪移的康复健身床，共轭式机械手臂副在程序引导下实时处理感知信号，通过寻迹跟踪工作方式，实现既定操作。
4.本发明采用的技术方案是：基于共轭式机械手臂副的康复健身床由共轭式机械手臂副组件、门式梁、u形床架和床板组件构成；共轭式机械手臂副组件用回转支撑轴承朝下吊挂于门式梁内，床板组件位于u形床架之上，工作时，门式梁骑跨在床板上方，平时收于床板底下；u形床架由两根下横梁连接左、右各1片竖起的日形结构而成；日形结构有前、后、中立柱，左、右两根中立柱上分别安装轴承座和端轴，门式梁左、右侧板下端的轴孔装配在左、右端轴上；日形结构上梁为主梁，主梁上固定有直线导轨，与其平行装有丝杆；床板分成前、后两部分，用合页连接成一体；后床板底面左、右各固定有2个直线滑块，左、右两排直线滑块装配在主梁直线导轨上；2个滑块之间有拖板与丝杆上的丝杆螺母相连，丝杆旋转带动床板做相对于u形床架和门式梁的纵向移动；前床板底面对应直线导轨位置固定有与直线滑块厚度相同的尼龙滑条，左、右边框上装配有支杆；当两根支杆下端固定床板纵向移动时，前床板会被支杆撑起或落下；后床板左右边框之间还安装有可翻转的膝托，偏心环、拉簧的偏心力作用，施加≮90
°
的外翻转力，即可实现180
°
翻转；膝托的翻转及前床板的起落，受翻转连锁机构、起落连锁机构控制。
5.共轭式机械手臂副组件包括左机械手臂、右机械手臂、肩颈筒和端毂；肩颈筒中间颈柱块固定在回转支撑轴承外圈上；门式梁顶板下顺长有两道立板，立板下端面装有直线导轨，回转支撑轴承内圈通过连接板上的直线滑块吊装在直线导轨上；肩颈筒绕回转轴承回转和相对于床板做横向移动。
6.肩颈筒左、右端毂上装配的左机械手臂、右机械手臂互为镜像，由大臂、肘关节、小臂、腕关节、手和双曲柄平动连杆机构组成；按寻迹、跟踪工作方式设计，为3回转轴+2套双曲柄平动连杆机构+1套双工位的曲柄-正交双滑槽连杆-滑块机构组成的准6轴关节型机械手臂；连接肩颈筒和大臂的肩关节做前后回转摆动，并通过一头连接与肩关节回转轴同心的端毂豁口上沿中间对应点位，另一头连接与肘关节回转轴同心的肘固定套竖板上的对应
点位的肩肘平动连杆机构，使肘关节的俯仰保持与床板上平面平行的随动状态；连接大臂和小臂的肘关节做水平横向回转摆动，并通过一头连接肘关节侧面对应点位，另一头连接腕关节侧面对应点位的肘腕平动连杆机构，使腕关节的姿态与床板上平面保持平行的同时，还与床板侧平面保持平行；连接小臂和手的腕关节由双工位的曲柄-正交双滑槽连杆-滑块机构和手回转轴组成；双工位的曲柄-正交双滑槽连杆-滑块机构将电机的旋转转变成手在两个相互垂直方向的摆动，摆动范围≮
±
42
°
；摆动方向的切换是通过改变电机旋转方向完成的；手摆动幅度的调整由专用微型丝杆电机进行；驱动手回转改变工作姿态的手回转减速电机位于小臂内，腕关节和小臂之间用柔性不锈钢波纹管连接；手设计成双指，手掌骨架前端是食指和指尖，倍增齿轮的配置使得在同一驱动中指尖和食指收缩成拳，或展开为掌；横向工位摆动、纵向工位摆动均可进行捶打或拍打；拇指装在手掌骨架下部左(右)边位，拇指转动范围165
°
，指尖朝向人体可进行点压按摩，朝向掌心可与食指配合进行捏揪或拿取物品。
7.手驱动减速电机以外的电机均为带编码器的步进电机；大臂、小臂的相应点位装有触觉(压力)传感器；手、手腕的对应点位，装有压力、超声、红外、霍尔及温度传感器件；手腕还包裹一层柔性薄膜印制pcb，用来测定与人体之间的精确距离；在门式梁顶板下立板正中位置装有智能手机云台，智能手机2次开发应用软件，应用于视觉引导定位模式，视觉引导定位模式下，开环系统也可改为闭环，当采用闭环控制时，去除2套双曲柄平动连杆机构，加入2套回转轴；门式梁立板和u形床架上还分布有多处多媒体视听设备。
8.安全系统，机械手臂上、下回转，门式梁前、后回转，床板组件前、后移动的行程限位，采用压簧和接近开关组合一体的复合限位器；大臂回转减速电机、肘关节横摆电机及手驱动电机采用额定和低转矩两种电压供电，低转矩电压杜绝了极端情况之下可能发生的人身伤害。康复健身床负荷75kg，肩关节额定力矩125n/m，肘关节额定力矩60n/m，腕关节额定力矩15n/m。
9.康复健身床实施例应用在养老机构，床板尺寸1970mmx997mm，床面高575mm；机械手臂最大臂展977mm；门式梁两侧板轴孔连线的中点到床板上平面的射影作为笛卡尔坐标原点；床板组件中的两段式床板、起落装置、膝托及翻转装置和便盆作为功能模块，可任意组合或将其去除；实施例各项功能受康复人员语音命令、红外遥控器命令、局域网主机端命令和手机远程命令控制，默认优先级按以上排序由高到低，可对优先级排序进行现场调整。
10.嵌入式控制系统采用cortex-m3内核的arm微控制器外挂智能手机，最低片内资源配置应满足：1路rs485串行口组建科室局域网，1路can总线经由切换开关，分时采集左、右机械手臂多点位传感器数据，2路输入捕捉计数器端口连接测距振荡器调理电路输出，1路输入捕捉计数器端口连接红外接收器输出，1路adc输入端口连接麦克语音信号调理电路输出，2路pwm输出端口连接手驱动减速电机，18x3＝54个通用i/o端口连接步进电机驱动器，14路通用i/o端口连接位置、限位检测开关，1路usb接口连接智能手机。手机还通过蓝牙驱动多媒体设备。
11.本发明的有益效果是，基于共轭式机械手臂副的康复健身床在程序引导下实现了对康复、康养人员的翻身、拍打、按摩和抻拉挪移，以及上下轮椅、排便清洁等日常生活护理，减轻了护理人员的劳动强度；增强康复病人、康养老人体质、体能，早日恢复健康生活。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
13.图1是基于共轭式机械手臂副的康复健身床整体结构图。
14.图2是门式梁图。
15.图3是u形床架图。
16.图4是床板组件图。
17.图5是共轭式机械手臂副组件结构图。
18.图6是肩颈筒零件分解图。
19.图7是大臂图。
20.图8是小臂零件分解图。
21.图9是肘关节零件分解图。
22.图10是腕关节零件分解图。
23.图11是手零件分解图。
24.图12是膝托翻转机构零件分解图。
25.图13是前床板起、落机构零件分解图。
26.图14是膝托零件分解图。
27.图15是复合限位器图。
28.图1中1、基于共轭式机械手臂副的康复健身床，2、门式梁，3、u形床架，4、床板组件，5、共轭式机械手臂副组件。
29.图2中20、手机云台，200、撞块，21、侧板，22、顶板，23、立板，24、下端轴孔，25、直线导轨，26、横移减速电机，27、同步带驱动轮，28、同步带随动轮，29、弧形凸缘。
30.图3中3、u型床架，30、下梁，31、丝杆螺母，32、前立柱，33、后立柱，34、中立柱，35、端轴，36、上(主)梁，37、直线导轨，38、丝杆，39、下横梁。
31.图4中4、床板组件，42、后床板，43、合页，44、侧板，46、膝托，47、直线滑块，48、拖板，49、前床板。
32.图5中5、共轭式机械手臂副组件，6、肩颈筒，7、大臂，8、小臂，9、肘关节，10、腕关节，11、手。
33.图6中60、颈柱方节，61、肩颈筒外管，62、小齿轮，63、回转支撑轴承外圈，630、回转轴承内圈，64、回转支撑轴承内圈连接板，6401、减速器安装止口，65、直线滑块，66、电机，67、减速器，6701、同步带固定卡扣，68、肩颈筒端毂，6801、轴销座，6802、毂口，6803、定轴盖，6804、内轴孔，6805、外轴孔，6806、毂内板，6807、毂外板，69、肩肘连杆，6901、上杆端关节轴承，6902、下杆端关节轴承。
34.图7中71、大臂外管，72、左连肩节，7201、轴孔外口，722、右连肩节，7221、轴孔内口，73、连肘节，7301、肘连接孔。
35.图8中80、小臂外管，81、小臂内管，84、连腕节，8401、对孔，85、手驱动减速电机，86、柔性不锈钢波纹管，87、手姿态回转减速电机，810、内齿圈，812、肘腕连杆，871、左过管槽口，872、右过管槽口，873、过线槽。
36.图9中90、右肘固定套，902、右连杆连接座，91、谐波减速器，910、输出法兰，911、输入轴孔，912、刚轮法兰，92、肘回转节，9201、插口，93、肘驱动电机，94、左肘固定套，940、肘
固定套轴孔，941、底法兰板，942、左连杆连接座，943、竖板，9431、上孔，9432、下孔。
37.图10中10、腕关节本体，1001、微丝杆电机，1002、贯穿螺栓，101、曲柄连杆滑块外壳，10101、定爪凸，10102、外壳内导槽，102、壳端盖，103、腕关节保持套，1033、右腕关节保持套，10300、保持套轴孔，10307、保持套连杆连接孔，10337、右保持套连杆连接孔10302、腕关节回转轴铜套，104、摆动幅度调整块，10402、调整块导台，105、工位切换盘，10501、动爪凸，10502、后滑槽，1051、前滑槽，10511、前滑槽共体滑块，1052、曲柄，10521、曲柄拨颈，1053、曲柄端轴，1055、伸缩內杆，10550、内杆球头，106、大a角向心球轴承，108、万向节，109、摆杆，1091、深导孔。
38.图11中111、手掌骨架，1110、固定板，1111、倍增定齿轮，1112、轴销座，112、拇指，113、拇指电减速机，114、立轴杆，115、食指减速电机，1151、电机轴伸，116、指尖，117食指，1171、固定箍，118、食指下轴，1181、倍增动齿轮，1182、同步带下轮，119、食指上轴，1192、同步带上轮。
39.图12中12、膝托翻转机构，121、拨杆，12101、拨杆凸轮，122、切换套，12201、切换套后刃口，12202、切换套前刃口，12203、切换套前柱面，123、切换套回位扭力簧，124、顶杆，12401、顶杆刃口，12402、顶杆斜面，125、推杆，12501、推杆刃口，12502、推杆斜面，12503、推杆下柱面，128、置位弹簧，1211、拉线，1212、拉线控制块，121201、控制块横销。
40.图13中13、前床板起落机构，131、支杆，1311、支杆下端轴承，132、光轴，133、光轴滑块，134、转接块，1341、横轴销，135、光轴方头，1351、止动槽口，136、锁销方套，1361、销孔，137、锁销，1371、锁销压板，138、回位压簧。
41.图14中14、膝托，141、膝托壳体，1411、螺丝孔，142、便盆，1421、喷淋管头，1422、排水孔接头，1423、小齿条，143、行星减速器，1433、外齿圈，144、固定端轴，145、翻转拉簧，1451、拉簧下钩，1452、拉簧上钩，146、拉簧螺栓，147、行星减速器芯轴，148、偏心环，1481、底孔，149、翻转盘，1491、拨口。
42.图15中15、复合限位器，151、基板，152、限位压簧，153、接近开关，154、撞板，155、触发板。
具体实施方式
43.图2、图5、图6中，左、右机械手臂和互为镜像的左、右端毂(68)互配，由肩颈筒外管(61)装配成机械手臂副组件(5)，再经颈柱方节(60)、固定在回转轴承外圈(63)上；固定在回转支撑轴承内圈(630)上的连接板(64)，其上固定有颈轴回转电机(66)和减速器(67)，减速器止口嵌入连接板止口(6401)，轴伸上固定的驱动小齿轮(62)与回转支撑轴承外圈上的齿圈啮合，驱动机械手臂副回转；固定在电机两侧的直线滑块(65)槽口朝上，吊装在门式梁(2)顶板(22)下面的立板(23)顺长端面下的直线导轨(25)上，机械手臂副组件吊挂在门式梁内；减速器侧面固定有同步带固定卡扣(6701)，安装在同步带驱动轮(27)、随动轮(28)上的同步带的对应点位被卡扣固定，横移减速电机(26)带动共轭式机械臂组件相对于床板横向移动。
44.图1、图2、图3、图4中，床板组件(4)左、右两组直线滑块(47)，装配在u形床架(3)两根主梁(36)上的直线导轨(37)上，同时，每组2个直线滑块之间的拖板(48)，和丝杆(38)上的丝杆螺母(31)活络连接；组装在一起的门式梁和共轭式机械手臂副经由门式梁(2)左、右
侧板(21)的下端轴孔(24)，装配在u形床架(3)左右两根中柱(34)的轴承座中的端轴(35)上；完成康复健身床(1)整体组装。
45.图9中，肘关节横向摆动驱动电机(93)从底部竖直固定在肘固定套(94)底法兰板(941)上，其轴装配在谐波减速器(91)的波发生器输入轴孔(911)中，谐波减速器刚轮(912)也安装在底法兰板上；肘回转节(92)法兰盘连接谐波减速器柔轮输出法兰(910)。
46.图6、图7、图9中，肩肘连杆(69)上关节轴承(6901)与肩颈筒端毂(68)毂口(6802)上沿的轴销座(6801)相连接，下关节轴承(6902)与肘固定套竖板(943)的上孔(9431)连接；同时，大臂(7)连肩节(72)轴孔内口(7221)和从端毂毂内板(6806)内轴孔(6804)穿进的肩关节回转驱动轴键连接，轴孔外口(7201)装配在从毂外板(6807)外轴孔(6805)穿进的定轴盖(6803)芯杆上的轴承上；连肘节(73)两个连接孔(7301)与肘固定套竖板的两个下孔(9432)相连，且肩肘连杆与连肩节轴孔至连肘节连接孔之间垂直距离等长；轴销座至驱动轴之间垂直距离与肘固定套竖板上孔、下孔之间垂直距离等长，构成了肩肘平动连杆机构。
47.图8、图9、图10中，左、右肘腕连杆(812)，分别安装在互为镜像的左、右小臂内管(81)中心轴线的偏左、偏右侧；左、右腕关节保持套(103)、(1033)上的连杆连接孔(10307)、(10337)，肘关节固定套(94)、(90)上的连杆连接座(942)、(902)位置，也相应的偏左侧或偏右侧；肘腕连杆一端与肘固定套轴孔(940)同心圆面上的连杆连接座连接，另一端与腕关节保持套轴孔(10300)同心圆面上的连杆连接孔连接；同时，小臂内管(81)一端装在肘回转节(92)的插口(9201)上，另一端的连腕节(84)的对孔(8401)装配到腕关节保持套回转铜套(10302)上；且肘腕连杆与肘固定套轴孔中心点至腕关节保持套轴孔中心点之间距离等长；肘固定套轴孔中心点到连杆连接座之间垂直距离与腕关节保持套轴孔中心点到连杆连接孔之间垂直距离等长；构成肘腕平动连杆机构。小臂外管(80)没装内齿圈(810)的一端，经柔性波纹管(86)连接腕关节(10)的曲柄连杆滑块机构外壳(101)，将位于小臂内的手姿态电机(87)的输出传递到手腕，改变手工作姿态。当小臂内管中的过管槽口(871)、(872)小于肘腕连杆横移距离，肘腕连杆可用软轴替代，软轴直径≮7mm，以保证随动精度；手驱动电机(85)、手姿态回转电机(87)装在小臂内管(81)里。
48.图10中，腕关节本体(10)在腕关节保持套(103)内回转调整手腕姿态；曲柄连杆滑块机构外壳(101)一端面上均布有3个定爪凸(10101)，3根贯穿螺杆(1002)穿过定爪凸把外壳和壳端盖(102)紧固成一体，将工位切换盘(105)夹在中间；工位切换盘盘的直径小于曲柄连杆滑块机构外壳内径，厚度大于定爪凸轴向厚度，盘的外周均布3个轴向厚度较定爪凸轴向厚度小些的动爪凸(10501)，这样，嵌入其中的工位切换盘可以自如转动90
°
。手驱动减速电机经万向节(108)连接曲柄端轴(1053)，带动曲柄(1052)旋转，曲柄拨颈(10521)嵌入正交双滑槽式连杆的前滑槽(1051)内，工位切换盘上的后滑槽(10502)与前滑槽正交，与前滑槽共体滑块(10511)在后滑槽内往返移动；通过内杆球头(10550)连接滑块的伸缩内杆(1055)插入摆杆(109)的深滑孔(1091)内，摆杆装配在大a角向心轴承(106)内，以向心轴承做支点，带动手摆动；摆动幅度调整块(104)的调整块导台(10402)装配在曲柄连杆滑块机构外壳的内导槽(10102)中；微型丝杆电机(1001)固定在内导槽一端，丝杆连接调整块导台螺纹孔，微型丝杆电机调整之间距离，来改变摆动幅度。
49.图11中，摆杆连接的手掌骨架(111)的前端，安装有食指减速电机(115)，食指(117)下轴孔固定箍(1171)固定在电机轴伸(1151)上；手掌骨架上的固定板(1110)上固定
的倍增定齿轮(1111)，与食指下轴(118)上的倍增动齿轮(1181)啮合；倍增动齿轮和同步带下轮(1182)都固定在食指下轴上；食指减速电机带动食指转动时，与倍增定齿轮啮合的倍增动齿轮转动；指尖(116)和同步带上轮(1192)都固定在食指上轴(119)上，减速电机带动食指转动同时，指尖倍增转动；拇指(112)固定在位于手掌骨架下部左(右)边位的轴销座(1112)中的拇指减速电机(113)驱动的立轴杆(114)上，可朝掌心转动165
°
。
50.图2、图3、图13中，装在上床板边框上的支杆(131)下端球轴承(1311)装配在转接块(134)侧面的横轴销(1341)上；定位光轴(132)的2个滑块(133)固定在u形床架下梁(30)顺长内腔里，光轴前端接转接块，尾部接光轴方头(135)，光轴方头开有朝上的贯穿止动槽口(1351)，槽口与其上方的锁销方套(136)的贯穿销孔(1361)在同一轴线上，锁销方套固定在u形床架前立柱(32)上；销孔(1361)上半部扩为弹簧室，锁销回位压簧(138)位于其中；带有锁销压板(1371)的锁销(137)加工有台阶，回位压簧顶在台阶上；平时，门式梁(2)收于床板底下，侧板下端面撞块(200)顶压锁销压板，光轴止动，上床板支杆下端球轴承被锁住，随着床板前后移动，上床板被顶起或落下；反之，门式梁升起，回位压簧释放，光轴会随支杆前后移动。
51.图2、图3、图12中，拨动膝托翻转的拨杆凸轮(12101)位于拨杆(121)外端，拨杆内端的d轴端装在切换套(122)d轴孔内，在回位扭力簧(123)作用下，拨杆归位；这时，切换套后刃口(12201)被顶杆(124)下柱面的顶杆刃口(12401)顶住，归位状态保持；对应归位状态，门式梁(2)收于床板底下，下部的弧形凸缘(29)顶压在拉线控制块(1212)的控制块横销(121201)上，推杆(125)被拉线(1211)拉回；当门式梁朝上转动，下部的弧形凸缘与控制块横销脱离，推杆在置位压簧(128)作用下右移，其推杆斜面(12502)作用在顶杆斜面(12402)上，顶杆绕轴向上撬起；同时，推杆刃口(12501)推动切换套前刃口(12202)，继而推杆下柱面(12503)靠压切换套前柱面(12203)，切换套带动拨杆顺时针转动直至置位。膝托连锁控制机构部件都安装在u形床架(3)的主梁(36)及中柱(34)的矩形管腔中，只有拨杆凸轮部分和控制块横销露在管壁之外。
52.图14中，两根固定端轴(144)插入膝托(14)两侧翻转盘(149)，把膝托架在后床板左右床框之间；插入翻转盘内的固定端轴另一头，固定着偏心环(148)，翻转拉簧(145)下拉钩(1451)钩在偏心环底孔(1481)上，上拉钩(1452)用带孔螺栓(146)固定在膝托壳体(141)端角位置螺丝孔(1411)处；当床板组件前后移动时，翻转盘拨口(1491)被拨杆凸轮阻挡使膝托回转≮90
°
时，偏心环偏心作用，翻转拉簧积蓄的拉力拉动膝托，绕固定端轴翻转且被限定在180
°
；偏心环另一端孔固定有芯轴(147)，芯轴另端固定行星减速器(143)的太阳轮，减速器的行星架固定在膝托壳体内结构板上，减速器内齿圈外圆上套装的外齿圈(1433)，与便盆(142)搭沿下的齿条(1423)啮合；膝托翻转过程，行星减速器增速，推动便盆探出或缩回；便盆搭沿和齿条之间装有缓冲簧软连接。便盆内配置喷淋头(1421)，尾部留有排水管接头(1422)。
53.图15中，复合限位器(15)的限位压簧(152)固定在基板(151)上，压簧上盖板装有接近开关(153)；撞板(154)中间位置是触发板(155)；撞板安装在被控体上，触发板靠近接近开关，接近开关输出跳变；系统崩溃极端情况，撞板进而顶压限位压簧，直到顶压力与压簧压缩终止点位载荷力平衡，被控体终止移动；限位压簧压缩终止点位负荷＝对应驱动电机折合到撞板上的堵转力矩；手臂回转上、下复合限位器安装在端毂里，连肩节对应点位加
装有撞板；门式梁回转正、返程复合限位器安装在床架下梁上，门式梁侧板对应点位加装有撞板；床板组件前、后复合限位器安装在u形床架上，床板的对应点位加装有撞板。

技术特征：

1.一种基于共轭式机械手臂副的康复健身床，由共轭式机械手臂副组件、门式梁、u形床架和床板组件组成，其基本特征是：共轭式机械手臂副组件包括左机械手臂、右机械手臂和肩颈筒，装在肩颈筒两头端毂上的右机械手臂、左机械手臂互为镜像，由大臂、肘关节、小臂、腕关节、手和双曲柄平动连杆机构组成组成；共轭式机械手臂副组件用回转支撑轴承朝下吊挂于门式梁内，门式梁骑跨在床板上方，或收于床板底下；u形床架由两根下横梁连接左、右各1片竖起的日形结构而成，日形结构有前、后、中立柱，左、右两根中立柱上分别安装轴承座和端轴，门式梁左、右侧板下端的轴孔装配在左、右端轴上；日形结构上梁为主梁，主梁上固定有直线导轨，与其平行装有丝杆；床板分成前、后两部分，用合页连接成一体，后床板底面左、右各固定有2个直线滑块，左、右两排直线滑块装配在主梁直线导轨上；2个滑块之间的拖板与丝杆上的丝杆螺母相连；前床板左、右边框上装配有支杆，支撑前床板折起或落下；后床板左右边框之间还装有可翻转的膝托；膝托的翻转及前床板的起落，受控于膝托翻转连锁机构、前床板起落连锁机构；床体运行采用嵌入式系统进行监控，通过智能手机引入视觉引导定位模式；安全系统采用复合限位器。2.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的门式梁，顶板下面立板的端面上固定有直线导轨；顶板下一头装有横移减速电机，输出轴上固定同步带驱动轮，另一头装有随动轮；减速器侧面安装有同步带固定卡扣；两侧板的下端轴孔上部，对应膝托翻转控制块横销位置固定着弧形凸台；两侧板端面顶压锁销压板的位置固定30x20x10撞块；门式梁前立板正中位置配备有手机云台。3.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的共轭式机械手臂副组件中的肩颈筒和回转轴承，肩颈筒左、右端毂互为镜像，毂内板上的内轴孔插入驱动轴，毂外板上的外轴孔安装定轴盖，定轴盖的定轴杆上套入轴承；安装肩肘连杆上端球轴承的轴销座位于端毂豁口上沿中间；肩颈筒外管经颈柱方节固定在回转轴承外圈上，直线滑块槽口朝上固定在与回转支撑轴承内圈相连的连接板上面，和门式梁内的直线导轨装配；连接板上面还固定有颈轴回转电机和减速器，减速器输出轴上固定的驱动小齿轮与回转支撑轴承外圈齿圈啮合。4.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的共轭式机械手臂副组件中的大臂，其左、右连肩节互为镜像，贯穿的轴孔内口是与驱动轴配合的键槽轴孔，外口是和定轴盖轴承配装的轴承室。5.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的双曲柄平动连杆机构，左、右肘腕连杆的位置，分别安装在互为镜像的左、右小臂内管中心轴线的偏左、偏右侧；腕关节保持套的连杆连接孔、肘关节固定套的连杆连接座位置，也相应的偏左侧或偏右侧。6.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的双曲柄平动连杆机构，肩肘连杆与连肩节连接孔至连肘节连接孔之间距离等长；肘腕连杆与肘固定套轴孔中心点至腕关节保持套轴孔中心点之间距离等长。7.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的双曲柄平动连杆机构，肩颈筒端毂上沿轴销座到端毂中心轴线的垂直距离与肘固定套竖板上、下孔之间距离相等；肘固定套轴孔中心点到连杆连接座之间垂直距离与腕关节保持套轴孔中心点到连杆连接孔之间垂直距离等长。
8.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的安全系统，手臂回转上、下复合限位器安装在端毂里，连肩节对应点位加装有撞板；门式梁回转正、返程复合限位器安装在床架下梁上，门式梁侧板对应点位加装有撞板；床板组件前、后复合限位器安装在u形床架上，床板的对应点位加装有撞板；各复合限位器压簧压缩终止点位负荷＝对应驱动电机折合到撞板上的堵转负荷力矩；复合限位器由承力压簧、接近开关、及基板、触发板和撞板组成；大臂回转摆动减速电机、肘关节横摆电机及手驱动电机采用额定和低转矩两种电压供电。9.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的共轭式机械手臂副组件中的腕关节，腕关节本体在腕关节保持套内回转调整手腕姿态；曲柄连杆滑块机构外壳一端面上均布有3个定爪凸，3根贯穿螺杆穿过定爪凸把外壳和壳端盖紧固成一体，将工位切换盘夹在中间；工位切换盘可以自如转动90
°
；曲柄的拨颈嵌入正交双滑槽式连杆的前滑槽内，工位切换盘上的后滑槽与前滑槽正交；曲柄旋转，与前滑槽共体的滑块在后滑槽内往返移动；连接滑块的伸缩内杆插入摆杆的深滑孔内，摆杆以大a角向心轴承做支点，带动手摆动；装载着向心球轴承的摆动幅度调整块装在曲柄连杆滑块机构外壳内，调整块导台配装在外壳的内导槽中，微型丝杆电机固定在曲柄连杆滑块机构外壳内导槽端头，丝杆连接调整块导台贯穿螺纹孔；手摆动范围≮
±
42
°
。10.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的共轭式机械手臂副组件中的手，手掌骨架的前端，安装有食指减速电机，食指下轴孔固定箍固定在电机轴伸上；手掌骨架上的固定板固定的倍增定齿轮与食指下轴上的倍增动齿轮啮合，倍增动齿轮和同步带下轮都固定在食指下轴上，指尖和同步带上轮都固定在食指上轴上；拇指固定在位于手骨架下部左(右)边位的轴销座中拇指减速电机驱动的立轴杆上。11.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的膝托，左、右两根固定端轴插入膝托两侧翻转盘，把膝托架在后床板左右床框之间；插入翻转盘内的固定端轴另一头，固定着偏心环，翻转拉簧下拉钩钩在偏心环底孔上，上拉钩用带孔螺栓固定在膝托壳体端角位置螺丝孔处，偏心环偏心作用，当翻转盘拨口被拨杆凸轮阻挡使膝托回转≮90
°
时，翻转拉簧积蓄的拉力拉动膝托，绕固定端轴翻转且被限位在180
°
；偏心环另一端孔固定有芯轴，芯轴另端固定行星减速器太阳轮，减速器的行星架固定在膝托壳体内结构板上，减速器内齿圈外圆上套装的外齿圈，与便盆搭沿下的齿条啮合，膝托翻转过程，行星减速器增速，带动便盆探出或缩回；便盆搭沿和齿条之间设置缓冲簧软连接；便盆内配置喷淋头，尾部留有排(污)水管接头。12.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的膝托翻转连锁机构，拨动膝托翻转的拨杆凸轮位于拨杆外端，拨杆内端的d轴端装在切换套d轴孔内，在回位扭力簧作用下，拨杆归位；同时，切换套后刃口被顶杆下柱面的顶杆刃口顶住，归位状态保持；对应归位状态，门式梁下部的弧形凸缘顶压在控制块的控制块横销上，推杆被拉线拉回；当门式梁朝上转动，下部的弧形凸缘脱离开控制块横销，推杆在置位压簧作用下右移，其推杆斜面作用在顶杆斜面上，顶杆绕轴向上撬起；同时，推杆刃口推动切换套前刃口，继而推杆下柱面靠压切换套前柱面，切换套顺时针转动直至置位；除去拨杆凸轮部分和控制块横销，膝托连锁控制机构零件都安装在u形床架的主梁及中柱的矩形管腔中。13.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的上
床板起落连锁机构，装在上床板边框上的支杆下端球轴承装配在转接块侧面的柱销上；光轴上2个光轴滑块固定在u形床架下梁顺长管腔里，光轴前端接转接块，尾部接光轴方头；光轴方头开有竖直方向的贯穿止动槽口，槽口与其上方的锁销方套的贯穿销孔在同一轴线上，锁销方套固定在u形床架前立柱上，销孔上半部扩为弹簧室，锁销回位压簧位于其中；带有锁销压板的锁销加工有台阶，回位压簧顶在台阶上；锁销压板被门式梁侧板下端面撞块顶压下移或释放上升，锁销被顶压进入光轴方头止动槽口时，上床板支杆下端球轴承被锁住。14.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的视觉引导定位模式，微处理器usb端口连接的智能手机通过2次开发应用软件，将视觉引导定位模式引入系统控制。15.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的床板组件，其中的前床板起落装置、膝托和膝托翻转装置及便盆作为功能模块，可任意组合或将其去除。16.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的嵌入式控制系统，采用cortex-m3内核的arm微控制器外挂智能手机；片内最低端口资源配置：1路rs485串行口组建科室局域网，1路can总线经由切换开关，分时采集左、右机械手臂多点位传感器数据，2路输入捕捉计数器端口连接测距振荡器调理电路输出，1路输入捕捉计数器端口连接红外接收器输出，1路adc输入端口连接麦克语音信号调理电路输出，2路pwm输出端口连接手驱动减速电机，54个通用i/o端口连接步进电机驱动器，14路通用i/o端口连接位置、限位检测开关，1路usb接口连接智能手机；手机还通过蓝牙驱动多媒体设备。17.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的嵌入式控制系统，视觉引导定位模式下，开环控制硬件无需改动；改成闭环控制时，机械手臂结构去除2套双曲柄平动连杆机构，加入2套回转轴。18.根据权利要求1所述基于共轭式机械手臂副的康复健身床，其特征在于：所述的嵌入式系统，各项功能受康复者语音命令、红外遥控器命令、局域网主机端命令和手机远程命令控制执行，默认优先级按以上排序由高到低，可对优先级排序进行现场调整。

技术总结

一种基于共轭式机械手臂副的康复健身床，由共轭式机械手臂副组件、门式梁、U形床架和床板组件构成；机械手臂副组件用回转支撑轴承朝下吊挂于门式梁内，床板组件位于U形床架之上；采用额定和低转矩两种电压供电，低转矩电压杜绝了极端情况之下可能发生的人身伤害；床板组件中的两段式床板、起落装置、膝托及翻转装置和便盆作为功能模块，可任意组合或将其去除；康复健身床具有翻身、拍打、按摩和抻拉挪移，以及上下轮椅、排便清洁等日常生活护理功能，各项功能受语音命令、红外遥控器命令、局域网主机端命令和手机远程命令控制；床板尺寸1970mmx997mm，床面高575mm，机械手臂最大臂展977mm；康复健身床负荷75kg。康复健身床负荷75kg。康复健身床负荷75kg。