CN108118767A - 一种智能升降清洁马桶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能辅助运动设备技术领域，具体为一种智能升降清洁马桶。本发明的一种智能升降清洁马桶包括中央控制器、运动辅助机构和驱动机构；中央控制器设置在运动辅助机构上，中央控制器用于控制马桶的清洁和运动辅助机构的升降；运动辅助机构包括脚部升降机构、臀部升降机构、扶手和靠背；驱动机构设置在运动辅助机构上，用于驱动运动辅助机构。通过检测使用者的小腿长度，自动调节运动辅助机构的高度和角度，通过检测使用者的重心移动位置和扶手手握的力度，判断使用者的意图，根据重心稳定的原理，通过控制面板调节运动辅助机构的支撑和倾斜，使用户更加安全、方便、智能的使用马桶。

Description

一种智能升降清洁马桶
技术领域
本发明涉及智能辅助运动设备技术领域，特别涉及一种智能升降清洁马桶。
背景技术
市场上现有的智能马桶，功能集中在除臭、便后冲洗、烘干等功能。对用户的使用定位集中在洁净的需求点上。而在现实社会中，由于年轻人都出去工作，老年人和小孩独自在家时，没有家人的辅助，上厕所时小孩可能会够不到马桶把家里弄的很脏，而老人可能腿脚不方便或弯腰不方便的而上厕所费力，更有可能意外受伤。
而本产品除了具备以上的清洁功能外，还可以辅助上肢/下肢肌肉力量不足的用户更加安全、方便和清洁的使用马桶。
为解决这一问题，设计一种智能升降清洁马桶，本马桶能自动检测使用者的小腿长度，自动调节运动辅助机构的高度，能检测使用者的重心移动位置，判断使用者的意图，通过控制面板能调节运动辅助机构的支撑和倾斜，本智能马桶，人性化设计，智能化操作，方便老人小孩和下肢力量不足的人士使用，使用户更加安全、方便、智能的使用马桶。
发明内容
本发明旨在解决老人小孩和下肢力量不足的人士上厕所不方便的问题，提供一种智能升降清洁马桶。
本发明的一种智能升降清洁马桶，马桶包括中央控制器、运动辅助机构和驱动机构；中央控制器设置在运动辅助机构上，中央控制器用于控制马桶的清洁和运动辅助机构的升降；运动辅助机构包括脚部升降机构、臀部升降机构、扶手和靠背；驱动机构设置在运动辅助机构上，用于驱动运动辅助机构。
进一步地，脚部升降机构包括支撑杆、旋转轴和脚踏板，旋转轴设置在支撑杆的两端，支撑杆可绕旋转轴转动；脚踏板设置在支撑杆上，支撑杆设置有沿支撑杆轴向的滑轨，脚踏板可沿滑轨上下移动。
进一步地，支撑杆倾斜设置在马桶的前端面，根据使用者小腿高度改变支撑杆与地面的倾斜角度，调整脚部升降机构的高度。
进一步地，臀部升降机构包括坐便圈和伸缩杆，伸缩杆包括第一伸缩杆和第二伸缩杆；坐便圈包括前部和后部，坐便圈的前部由支撑杆支撑，坐便圈的后部由第一伸缩杆支撑，支撑杆和伸缩杆配合，使坐便圈水平或倾斜。
进一步地，第二伸缩杆的一端设置在支撑杆上，另一端设置在坐便圈上，辅助支撑杆和第一伸缩杆支撑和倾斜。
进一步地，靠背设置在坐便圈上，靠背可前后移动调节和角度俯仰调节。
进一步地，坐便圈设置有传感器，用于检测人体重心位置；支撑杆为气动伸缩杆，在驱动机构带动下伸长和缩短。
进一步地，支撑杆设置有传感器，用于检测使用者小腿长度；脚踏板设置有传感器，用于感应使用者站立位置；旋转轴设置有限位器，用于固定旋转轴的作用。
进一步地，扶手设置有控制面板，用于控制臀部升降机构和靠背。
进一步地，扶手和靠背均设置有传感器，用于检测使用者的坐姿。
本发明通过检测使用者的小腿长度，自动调节运动辅助机构的高度及角度，通过检测使用者的重心移动位置和扶手手握的力度，判断使用者的意图，根据重心稳定的原理，通过控制面板调节运动辅助机构的支撑和倾斜，使用户更加安全、方便、智能的使用马桶。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2-4为本发明一个实施例的使用者由下蹲到起立过程的结构示意图。
1-扶手、2-坐便圈、3-第二伸缩杆、4-第一伸缩杆、5-马桶、6-水箱、7-靠背、8-重心投影、9-脚踏板传感器、10-支撑杆、11-脚踏板、12-旋转轴
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
一种智能升降清洁马桶，本智能马桶是在普通马桶5的基础上套设一个可拆卸式的运动辅助机构，运动辅助机构由中央控制器控制，由驱动机构驱动。运动辅助机构包括脚部升降机构、臀部升降机构、扶手1和靠背7。
运动辅助机构用于辅助使用者在使用马桶5时的下蹲和起立，包括帮助调整下蹲高度的脚部升降机构和帮助支撑起立动作的臀部升降机构；脚部升降机构包括支撑杆10、旋转轴12和脚踏板11，旋转轴12设置在支撑杆10两端，支撑杆10可绕旋转轴12转动，旋转轴12设置有限位器，支撑杆10在根据使用者小腿长度调整时，支撑杆10下端的旋转轴12向前滚动，调整支撑杆10的垂直距离等于使用者小腿长度，并用限位器固定；脚踏板11设置在支撑杆10上，支撑杆10设置有沿轴向的滑轨，脚踏板11可沿滑轨上下移动，便于小孩等小腿长度不够，够不到马桶5的人群，根据脚踏板11的上下移动，调整到合适的高度。
臀部升降机构包括坐便圈2和伸缩杆，伸缩杆包括第一伸缩杆4和第二伸缩杆3；坐便圈2设置在马桶5圈的正上方，由支撑杆10和伸缩杆支撑调节。坐便圈2前部由支撑杆10支撑，坐便圈2后部由第一伸缩杆4支撑，第二伸缩杆3一端设置在支撑杆10上，一端设置在坐便圈2上，辅助支撑杆10和第一伸缩杆4支撑和调节，使坐便圈2可以根据使用者的意图支撑使用者起立或下蹲。
坐便圈2设置有力传感器，在辅助使用者起立时，坐便圈2的力传感器推算人体重心投影到地面的位置，结合脚踏板11上的传感器，根据ZMP(Zero Moment Point)理论，人的重心落在支撑脚的外接多边形区域内就可以达到稳定。根据这一理论，中央控制器控制伸缩杆运动将使用者重心投影送到接近其双脚站立的区域内。这样使用者就可以轻松的站立起来。
扶手1为使用者安全考虑，扶手1设置有控制面板，并且集成了静电容式人体接触传感器与简易力传感器，静电容式人体接触检测传感器被用来检测使用者身体是否与坐便圈2、扶手1有接触，简易力传感器检测使用者施加在坐便圈2与扶手1上的力量的大小，控制面板用于手动控制臀部升降机构和靠背7。
通过控制面板的按键，使用者可以控制臀部升降机构开始上升、下降或倾斜；根据脚部升降机构和臀部升降机构的传感器检测适合使用者的上升和下降的位置，中央控制器根据检测的结果，判断支撑杆10、第一伸缩杆4和第二伸缩杆3的角度，支撑杆10在到达预定角度后通过限位器固定，第一伸缩杆4和第二伸缩杆3为气动伸缩杆，通过驱动机构直接控制伸缩或固定。
控制面板可以控制靠背7前后平行移动调节和俯仰角度调节；靠背7上设置有传感器，当使用者坐下后，可以通过控制面板的按键控制靠背7进入前后调节的模式，传感器检测靠背7与使用者后背的距离，进行前后移动，检测背部的曲度，进行俯仰角度的调节。
另外，坐便圈2还可以有可扩展性功能，如利用马桶5的水箱6增加便后清洁装置，便于还不会上厕所的小孩或上肢不方便的老人或残障人士等做便后清洁，清洁装置可以通过扶手1的控制面板控制，清洁模式可以为加热、冲水、清洁、烘干、除臭等。
本发明通过检测使用者的小腿长度，自动调节运动辅助机构的高度及角度，通过检测使用者的重心移动位置和扶手手握的力度，判断使用者的意图，根据重心稳定的原理，通过控制面板调节运动辅助机构的支撑和倾斜，使用户更加安全、方便、智能的使用马桶。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能升降清洁马桶，其特征在于，所述马桶包括中央控制器、运动辅助机构和驱动机构；所述中央控制器设置在所述运动辅助机构上，所述中央控制器用于控制所述马桶的清洁和所述运动辅助机构的升降；所述运动辅助机构包括脚部升降机构、臀部升降机构、扶手和靠背；所述驱动机构设置在所述运动辅助机构上，用于驱动所述运动辅助机构。
2.如权利要求1所述马桶，其特征在于，所述脚部升降机构包括支撑杆、旋转轴和脚踏板，所述旋转轴设置在所述支撑杆的两端，所述支撑杆可绕所述旋转轴转动；所述脚踏板设置在所述支撑杆上，所述支撑杆设置有沿所述支撑杆轴向的滑轨，所述脚踏板可沿所述滑轨上下移动。
3.如权利要求2所述马桶，其特征在于，所述支撑杆倾斜设置在所述马桶的前端面，根据使用者小腿高度改变所述支撑杆与地面的倾斜角度，调整所述脚部升降机构的高度。
4.如权利要求2所述马桶，其特征在于，所述臀部升降机构包括坐便圈和伸缩杆，所述伸缩杆包括第一伸缩杆和第二伸缩杆；所述坐便圈包括前部和后部，所述坐便圈的前部由所述支撑杆支撑，所述坐便圈的后部由所述第一伸缩杆支撑，所述支撑杆和所述伸缩杆配合，使所述坐便圈保持水平、上升或倾斜。
5.如权利要求4所述马桶，其特征在于，所述第二伸缩杆的一端设置在所述支撑杆上，另一端设置在所述坐便圈上，辅助所述支撑杆和所述第一伸缩杆支撑和倾斜。
6.如权利要求4所述马桶，其特征在于，所述靠背设置在所述坐便圈上，所述靠背可前后移动调节和角度俯仰调节。
7.如权利要求4所述马桶，其特征在于，所述坐便圈设置有传感器，用于检测人体重心位置；所述支撑杆为气动伸缩杆，在所述驱动机构带动下伸长和缩短。
8.如权利要求3所述马桶，其特征在于，所述支撑杆设置有传感器，用于检测使用者小腿长度；所述脚踏板设置有传感器，用于感应使用者站立位置及压力分布；所述旋转轴设置有限位器，用于固定所述旋转轴的作用。
9.如权利要求1所述马桶，其特征在于，所述扶手设置有控制面板，用于控制所述臀部升降机构和所述靠背。
10.如权利要求1所述马桶，其特征在于，所述扶手和所述靠背均设置有传感器，用于检测使用者的坐姿。
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