專利名稱：可拆卸自平衡擔(dān)架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是可拆卸自平衡擔(dān)架床，屬于一種在平地、樓梯以及地勢起伏的路面上都能安全穩(wěn)定運(yùn)行的自平衡擔(dān)架。
背景技術(shù)：
擔(dān)架是一種運(yùn)送患者、傷員常用的救援工具。一方面在各種災(zāi)害和災(zāi)難現(xiàn)場，道路崎嶇不平，地勢起伏，坡度變化大；另一方面在經(jīng)樓梯道運(yùn)送病人時(shí)，上下樓梯坡度較大，這都容易造成擔(dān)架的傾斜。搬運(yùn)過程中的過度傾斜往往會(huì)加重患者的痛苦，會(huì)使病人的病情加重，尤其是對于出血、骨折、內(nèi)傷等患者，甚至?xí)绊懫渖踩?。因此在運(yùn)輸過程中，對擔(dān)架的平穩(wěn)性提出了很高的要求，如何采取有效的方法避免傾斜以減少二次傷害，已經(jīng)成為救援工作的一大難題。到目前為止，國內(nèi)對自平衡擔(dān)架的研究還較少，在現(xiàn)有技術(shù)中也有能自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡的擔(dān)架結(jié)構(gòu)，但存在著一些不足，如專利號為ZL201120046584. 8的中國實(shí)用新型專利《一種簡易平衡擔(dān)架》(公告號為CN202027814U)，在上坡下坡時(shí)需手動(dòng)操作手柄來調(diào)節(jié)擔(dān)架的角度，調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性完全取決于救護(hù)人員的熟練使用程度，難以保證。其他研究中的自平衡擔(dān)架裝置或因設(shè)計(jì)缺陷不能很好地防止傾覆，安全穩(wěn)定性差，或因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，特殊條件下并不實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種成本低、體積小、可拆卸、方便攜帶的自平衡擔(dān)架床。本專利解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是可拆卸自平衡擔(dān)架，包括主擔(dān)架、內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架、外側(cè)固定支撐擔(dān)架和擔(dān)架平衡組件；其中擔(dān)架平衡組件包括電動(dòng)推桿、角度傳感器和控制箱，電動(dòng)推桿、角度傳感器和控制箱之間電氣連接，控制箱內(nèi)部裝有ARM控制板，ARM控制板通過角度傳感器測得的擔(dān)架的傾斜角度來控制電動(dòng)推桿伸長或收縮量；主擔(dān)架裝在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架上，內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架和外側(cè)固定支撐擔(dān)架之間通過軸承連接，電動(dòng)推桿一端固定在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架上，另一端固定在外側(cè)固定支撐擔(dān)架底部，傾角傳感器安裝在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架下方，控制箱安裝在外側(cè)固定支撐擔(dān)架底部。主擔(dān)架包括主擔(dān)架桿和帆布，帆布固定在主擔(dān)架桿之間；內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架包括內(nèi)側(cè)擔(dān)架桿、內(nèi)側(cè)連接件、內(nèi)側(cè)加固件、擔(dān)架托、主軸；內(nèi)側(cè)擔(dān)架桿與內(nèi)側(cè)連接件固定連接；內(nèi)側(cè)加固件與擔(dān)架托之間固定連接；主軸與內(nèi)側(cè)連接件之間固定連接；外側(cè)固定支撐擔(dān)架包括外側(cè)擔(dān)架桿、外側(cè)連接件、外側(cè)加固件、床腿；外側(cè)擔(dān)架桿與外側(cè)連接件之間固定連接；外側(cè)加固件與外側(cè)連接件之間固定連接；主擔(dān)架安裝在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的擔(dān)架托上，內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架和外側(cè)固定支撐擔(dān) 架之間安裝軸承，軸承外圈安裝在外側(cè)固定支撐擔(dān)架的外側(cè)連接件的軸承孔內(nèi)，內(nèi)圈安裝在小承重軸上并經(jīng)小承重軸與內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的內(nèi)側(cè)連接件連接在一起，主軸與兩軸承所在的軸線重合。
電動(dòng)推桿一端固定在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的內(nèi)側(cè)加固件上，另一端固定在外側(cè)固定支撐擔(dān)架底部的的外側(cè)加固件上，傾角傳感器安裝在主軸下方，實(shí)時(shí)檢測擔(dān)架傾斜角度并發(fā)送角度數(shù)據(jù)到控制器，電動(dòng)推桿可在控制器的控制下帶動(dòng)內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架在很小的軸承阻力下繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)擔(dān)架保持水平的功能。電動(dòng)推桿選用推力1000N、行程200mm的24V直流電動(dòng)推桿，電動(dòng)推桿的基座部分安裝在外側(cè)固定支撐擔(dān)架底部的的外側(cè)加固件上，電動(dòng)推桿的推桿部分安裝在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的內(nèi)側(cè)加固件上并位于人體上半身一側(cè)，安裝好之后，電動(dòng)推桿位于擔(dān)架橫向的正中央，縱向靠近人體上半身一側(cè)。這樣可以保證擔(dān)架橫向左右對稱，受力均勻，縱向偏向于承受人體重量較重的一側(cè)，可提高擔(dān)架的安全性。ARM控制板上電后，傾角傳感器測量擔(dān)架傾斜角度，輸出數(shù)據(jù)采用半雙工通信方式TTL串口，將其直接發(fā)送至ARM控制板，ARM控制板處理接收到的實(shí)時(shí)傾角值并與預(yù)設(shè)水平角度進(jìn)行比較，比較數(shù)據(jù)后控制電動(dòng)推桿的伸長與收縮，使擔(dān)架以主軸為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)擔(dān)架繞主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)來補(bǔ)償由于外界地勢起伏變化引起的角度傾斜，從而實(shí)現(xiàn)對擔(dān)架傾斜角度的實(shí)時(shí)調(diào)整，ARM控制板不斷接收來自傾角傳感器的角度值，并不斷調(diào)整電動(dòng)推桿的伸長量，從而達(dá)到讓擔(dān)架自動(dòng)平衡的目的。有益效果I.本發(fā)明的電動(dòng)推桿可在控制器的控制下帶動(dòng)內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架在很小的軸承阻力下繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)擔(dān)架保持水平的功能，從而達(dá)到讓擔(dān)架自動(dòng)平衡的目的；因此能很好地防止擔(dān)架傾覆，安全穩(wěn)定好；2.本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡單且易于控制，因此制造成本較為低廉，床腿與擔(dān)架通過床腿上的床腿套筒套接在外側(cè)擔(dān)架桿上且由膠木螺釘固定，具有安裝和拆卸方便的特點(diǎn)；3.床腿外管內(nèi)裝有減震彈簧，使擔(dān)架在工作過程中具有良好的減震效果。


圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的軸承安裝結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明的外側(cè)固定支撐擔(dān)架結(jié)構(gòu)圖。圖5是本發(fā)明的床腿結(jié)構(gòu)圖。圖中主擔(dān)架桿I、帆布2、內(nèi)側(cè)擔(dān)架桿3、內(nèi)側(cè)連接件4、內(nèi)側(cè)加固件5、擔(dān)架托6、外側(cè)擔(dān)架桿7、外側(cè)連接件8、外側(cè)加固件9、主軸10、傾角傳感器11、控制箱12、電動(dòng)推桿13、床腿14、限位塊15、膠木螺釘16、軸承17、承重軸18、床腿套筒19、床腿內(nèi)管20、床腿外管21、減震彈簧22。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖I所示說明本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)構(gòu)成及平衡調(diào)節(jié)原理。可拆卸自平衡擔(dān)架，是由主擔(dān)架桿I、帆布2、內(nèi)側(cè)擔(dān)架桿3、內(nèi)側(cè)連接件4、內(nèi)側(cè)加固件5、擔(dān)架托6、外側(cè)擔(dān)架桿7、外側(cè)連接件8、外側(cè)加固件9、主軸10、傾角傳感器11、控制箱12、電動(dòng)推桿13、床腿14、限位塊15、膠木螺釘16等構(gòu)成。其中，主擔(dān)架桿I、帆布2組成了主擔(dān)架，內(nèi)側(cè)擔(dān)架桿3、內(nèi)側(cè)連接件4、內(nèi)側(cè)加固件5、擔(dān)架托6、主軸10等組成了內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架，外側(cè)擔(dān)架桿7、外側(cè)連接件8、外側(cè)加固件9、床腿14等組成了外側(cè)固定支撐擔(dān)架，主擔(dān)架裝在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的擔(dān)架托6上，內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架和外側(cè)固定支撐擔(dān)架之間安裝軸承17。電動(dòng)推桿一端固定在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的內(nèi)側(cè)加固件5上，另一端固定在外側(cè)固定支撐擔(dān)架底部的的外側(cè)加固件9上，傾角傳感 器11安裝在主軸10下方，實(shí)時(shí)檢測擔(dān)架傾斜角度并發(fā)送角度數(shù)據(jù)到控制器，電動(dòng)推桿13可在控制器的控制下帶動(dòng)內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架在很小的軸承阻力下繞主軸10轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)擔(dān)架保持水平的功能。結(jié)合附圖2所示說明本發(fā)明的內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架結(jié)構(gòu)。內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架主要包括內(nèi)側(cè)擔(dān)架桿3、內(nèi)側(cè)連接件4、內(nèi)側(cè)加固件5、擔(dān)架托6、主軸10。內(nèi)側(cè)擔(dān)架桿與內(nèi)側(cè)連接件之間為螺紋連接，可拆卸；內(nèi)側(cè)加固件與擔(dān)架托之間用膠木螺釘連接，為螺紋連接，可拆卸；主軸與內(nèi)側(cè)連接件之間為焊接，不可拆卸；傾角傳感器安裝在主軸下側(cè)，為螺紋連接，可拆卸，傾角傳感器可跟隨主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)時(shí)測出傾斜角度。內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架由以上各零部件裝配在一起，在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架繞主軸擺動(dòng)時(shí)，除軸承外，以上各零部件之間相對靜止。結(jié)合附圖3所示說明本發(fā)明的軸承安裝結(jié)構(gòu)。內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架和外側(cè)固定支撐擔(dān)架之間安裝軸承17，軸承外圈安裝在外側(cè)固定支撐擔(dān)架的外側(cè)連接件8的軸承孔內(nèi)，內(nèi)圈安裝在小承重18軸上并經(jīng)小承重軸18與內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的內(nèi)側(cè)連接件4連接在一起。主軸10與兩軸承17所在的軸線重合，可使內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架在很小的軸承阻力下繞主軸10轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)合附圖4所示說明本發(fā)明的外側(cè)固定支撐擔(dān)架結(jié)構(gòu)。外側(cè)固定支撐擔(dān)架主要包括外側(cè)擔(dān)架桿7、外側(cè)連接件8、外側(cè)加固件9、床腿14。外側(cè)擔(dān)架桿7與外側(cè)連接件8之間為螺紋連接，可拆卸；外側(cè)加固件9與外側(cè)連接件8之間為焊接，不可拆卸；外側(cè)連接件8與床腿14之間用膠木螺釘連接，可拆卸。外側(cè)固定支撐擔(dān)架只起支撐作用，不調(diào)節(jié)擔(dān)架水平，使用時(shí)，兩位救護(hù)人員各抬起外側(cè)擔(dān)架桿7的一側(cè)，像普通擔(dān)架一樣抬起并運(yùn)送傷員患者。結(jié)合附圖5所示說明本發(fā)明的床腿結(jié)構(gòu)。床腿主要由膠木螺釘16、床腿套筒19、床腿內(nèi)管20、床腿外管21和減震彈簧22組成。床腿套筒19焊接在床腿內(nèi)管的上端，床腿內(nèi)管20套裝在床腿外管21內(nèi)部，床腿外管21內(nèi)裝有減震彈簧22，減震彈簧22的兩端分別與床腿外管21的底部和床腿內(nèi)管20的底端焊接。當(dāng)床腿套筒19套到外側(cè)擔(dān)架桿7上后，由膠木螺釘16將床腿14頂緊在外側(cè)擔(dān)架桿7上，床腿內(nèi)管20可在床腿外管21中沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者發(fā)生相互運(yùn)動(dòng)時(shí)，在減震彈簧22阻尼力的作用下，兩者相互運(yùn)動(dòng)的趨勢會(huì)明顯減弱，以達(dá)到減震的目的，可以有效防止病人遭受過渡顛簸。由救護(hù)人員手抬擔(dān)架運(yùn)送病人時(shí)，床腿14不起任何作用，當(dāng)擔(dān)架床放置于救護(hù)車內(nèi)時(shí)，在救護(hù)車行駛過程中可有效減震。
權(quán)利要求
1.一種可拆卸自平衡擔(dān)架，其特征在于包括主擔(dān)架、內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架、外側(cè)固定支撐擔(dān)架和擔(dān)架平衡組件；其中擔(dān)架平衡組件包括電動(dòng)推桿、角度傳感器和控制箱，電動(dòng)推桿、角度傳感器和控制箱之間電氣連接，控制箱內(nèi)部裝有ARM控制板，ARM控制板通過角度傳感器測得的擔(dān)架的傾斜角度來控制電動(dòng)推桿伸長或收縮量；主擔(dān)架裝在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架上，內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架和外側(cè)固定支撐擔(dān)架之間通過軸承連接，電動(dòng)推桿一端固定在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架上，另一端固定在外側(cè)固定支撐擔(dān)架底部，傾角傳感器安裝在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架下方，控制箱安裝在外側(cè)固定支撐擔(dān)架底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可拆卸自平衡擔(dān)架，其特征在于主擔(dān)架包括主擔(dān)架桿和帆布，帆布固定在主擔(dān)架桿之間；內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架包括內(nèi)側(cè)擔(dān)架桿、內(nèi)側(cè)連接件、內(nèi)側(cè)加固件、擔(dān)架托、主軸；內(nèi)側(cè)擔(dān)架桿與內(nèi)側(cè)連接件固定連接；內(nèi)側(cè)加固件與擔(dān)架托之間固定連接；主軸與內(nèi)側(cè)連接件之間固定連接；外側(cè)固定支撐擔(dān)架包括外側(cè)擔(dān)架桿、外側(cè)連接件、外側(cè)加固件、床腿；外側(cè)擔(dān)架桿與外側(cè)連接件之間固定連接；外側(cè)加固件與外側(cè)連接件之間固定連接；主擔(dān)架安裝在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的擔(dān)架托上，內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架和外側(cè)固定支撐擔(dān)架之間安裝軸承，軸承外圈安裝在外側(cè)固定支撐擔(dān)架的外側(cè)連接件的軸承孔內(nèi)，內(nèi)圈安裝在小承重軸上并經(jīng)小承重軸與內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的內(nèi)側(cè)連接件連接在一起，主軸與兩軸承所在的軸線重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可拆卸自平衡擔(dān)架，其特征在于電動(dòng)推桿的基座部分安裝在外側(cè)固定支撐擔(dān)架底部的的外側(cè)加固件上，電動(dòng)推桿的推桿部分安裝在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的內(nèi)側(cè)加固件上并位于人體上半身一側(cè)，電動(dòng)推桿位于擔(dān)架橫向的正中央，縱向靠近人體上半身一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可拆卸自平衡擔(dān)架，其特征在于還包括可拆卸的床腿，床腿主要包括床腿套筒、床腿內(nèi)管、床腿外管和減震彈簧；床腿套筒焊接在床腿內(nèi)管的上端，床腿內(nèi)管套裝在床腿外管內(nèi)部，床腿外管內(nèi)裝有減震彈簧，減震彈簧的兩端分別與床腿外管的底部和床腿內(nèi)管的底端固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可拆卸自平衡擔(dān)架，其特征在于傾角傳感器實(shí)時(shí)測量擔(dān)架傾斜角度，傾角傳感器將傾斜角度輸出數(shù)據(jù)直接發(fā)送至ARM控制板，ARM控制板處理接收到的實(shí)時(shí)傾角值并與預(yù)設(shè)水平角度進(jìn)行比較，比較數(shù)據(jù)后ARM控制板計(jì)算出控制電動(dòng)推桿的伸長與收縮量，使擔(dān)架以主軸為轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以電動(dòng)推桿驅(qū)動(dòng)擔(dān)架繞主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)來補(bǔ)償由于外界地勢起伏變化引起的角度傾斜，實(shí)現(xiàn)對擔(dān)架傾斜角度的實(shí)時(shí)調(diào)整，ARM控制板上電后不斷接收來自傾角傳感器的角度值，并不斷調(diào)整電動(dòng)推桿的伸長量，從而達(dá)到讓擔(dān)架自動(dòng)平衡的目的。
全文摘要
一種可拆卸自平衡擔(dān)架，包括主擔(dān)架，內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架，外側(cè)固定支撐擔(dān)架，主擔(dān)架裝在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的擔(dān)架托上，內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架和外側(cè)固定支撐擔(dān)架之間安裝軸承。電動(dòng)推桿一端固定在內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架的內(nèi)側(cè)加固件上，另一端固定在外側(cè)固定支撐擔(dān)架底部的外側(cè)加固件上，傾角傳感器安裝在主軸下方，實(shí)時(shí)檢測擔(dān)架傾斜角度并發(fā)送角度數(shù)據(jù)到控制器，電動(dòng)推桿可在控制器的控制下帶動(dòng)內(nèi)側(cè)可調(diào)節(jié)擔(dān)架在很小的軸承阻力下繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)擔(dān)架保持水平的功能。
文檔編號A61G1/00GK102614052SQ20121011305
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者李敬一, 王冬曉, 白陽, 郭文增, 靳飛, 韓嶠祎, 高學(xué)山 申請人:北京理工大學(xué)