CN111449831A - 一种消化内科用中药包外敷设备及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种消化内科用中药包外敷设备，包括：可移动及升降装置；机械臂，固定连接在所述可移动及升降装置上，所述机械臂工作端安装有外敷中药包；控制器，设置在可移动及升降装置或机械臂上，所述控制器分别与机械臂、电源、可移动及升降装置电连接。本发明通过控制器控制实现自动热敷，控制方便，与现有技术中通过医护人员将加热的中药包长时间热敷在患者腹部相比，对医护人员来说更加省时省力；且避免当医护人员过度劳累时，容易导致热敷不均匀，影响热敷效果的问题。

Description

一种消化内科用中药包外敷设备及使用方法

技术领域

本发明涉及医学器材技术领域，特别涉及一种消化内科用中药包外敷设备及使用方法。

背景技术

消化内科是研究食管、胃、小肠、大肠、肝、胆及胰腺等疾病为主要内容的临床三级学科。消化内科疾病种类繁多，医学知识面广，操作复杂而精细。对于一些患有消化内科慢性杂症的患者，临床上主要依靠内服药物进行治疗，但药效慢，毒副作用大，通过内治和外治相结合，可以加快患者的康复，且能达到标本兼治的目的。外治一般是用外敷中药包外敷患者腹部，使用中药包前需要将中药包进行加热，使得中药包受热均匀后再长时间热敷在患者腹部。现有技术中一般是医护人员将加热的中药包热敷在患者腹部，具有以下问题：

1、对医护人员来说具有耗时耗力的缺陷；2、当医护人员过度劳累时，容易导致热敷不均匀，影响热敷效果。

发明内容

本发明提供一种消化内科用中药包外敷设备，用以解决上述技术问题中至少一个。

一种消化内科用中药包外敷设备，包括：

可移动及升降装置；

机械臂，固定连接在所述可移动及升降装置上，所述机械臂工作端安装有外敷中药包；

控制器，设置在可移动及升降装置或机械臂上，所述控制器分别与机械臂、电源、可移动及升降装置电连接。

优选的，所述可移动及升降装置包括：

安装座，所述安装座下端设置若干移动轮；

第二升降组件，固定连接在所述安装座上端；

第二水平连接板，固定连接在所述第二升降组件上端；

所述第二升降组件包括：

两个支架组件，前后对称设置在安装座上；

所述支架组件包括：

梯形支架，下端固定连接在所述安装座上端前侧或后侧；

第一水平连接板，固定连接在梯形支架内侧中部，所述第一水平连接板左右两端分别与梯形支架左右内侧壁固定连接，所述第一安装座和梯形支架上端对应设有竖直通孔；

第一电动缸，固定连接在安装座上端，所述第一电动缸位于所述竖直通孔内，所述第二水平连接板位于所述梯形支架上方，所述第二水平连接板下端固定连接在第一电动缸的伸缩端的端头，所述第一电动缸与所述控制器电连接。

优选的，所述第二升降组件还包括:

两个第一连接组件，连接在所述梯形支架上部左右两侧；

所述第一连接组件包括：

固定环，固定套接在所述梯形支架上部左侧或右侧；

第一电动伸缩杆，下端与所述固定环转动连接，所述第一电动伸缩杆与所述控制器电连接；

第一连接杆，一端固定连接在所述第一电动伸缩杆上端；

第一固定块，固定连接在所述第二安装板下端，所述第一连接杆另一端与所述第一固定块转动连接；

第一弹簧，所述第一弹簧上端与所述第一固定块固定连接，所述第一弹簧下端与所述第一电动伸缩杆或第一连接杆固定连接；

第一缓冲套，设置在所述第一连接板上的竖直通孔内，所述第一电动缸位于所述第一缓冲套内；

第二弹簧，套在所述第一电动缸外侧，所述第二弹簧与所述第一缓冲套固定连接；

第二缓冲套，设置在所述梯形支架上端的竖直通孔内，所述第一电动缸位于所述第一缓冲套内。

优选的，所述机械臂包括：竖直支架，下端固定连接在所述可移动及升降装置上端，所述竖直支架上端左侧设置第三水平连接板；

旋转组件、第一升降组件、移动组件，均与所述控制器电连接，所述移动组件连接在所述第三水平连接板上，所述第一升降组件连接在所述移动组件工作端，所述旋转组件连接在第一升降组件工作端。

优选的，所述移动组件包括：

水平滑轨，设置在所述第三水平连接板下端，所述水平滑轨沿左右方向延伸；

第一绕线轮、第二绕线轮，分别位于水平滑轨左右两侧，所述第一绕线轮为电动轮；

拉绳，所述第一绕线轮和第二绕线轮通过拉绳连接，所述第一绕线轮和第二绕线轮之间的拉绳平行于所述水平滑轨，所述第一绕线轮和第二绕线轮之间的拉绳的上方部分穿过所述水平滑轨；

滑块，与所述水平滑轨滑动配合，所述第一绕线轮和第二绕线轮之间的拉绳的下方部分与滑块左右两侧固定连接；

所述第一升降组件包括：

两个第二电动缸或第二电动伸缩杆，左右间隔的固定连接在所述滑块下端；

第二固定块，所述第二电动缸或第二电动伸缩杆下端的伸缩端与所述第二固定块上端固定连接；

所述旋转组件包括：

U形块，固定连接在所述第二固定块下端；

竖直转动杆，上端与所述第二固定块转动连接，下端与所述U形块下端转动连接，所述外敷中药包连接在所述竖直转动杆下端；

驱动电机，固定连接在所述U形块内侧，所述驱动电机的输出轴竖直朝下设置；

第一齿轮，固定连接在所述驱动电机的输出轴上；

第二齿轮，固定连接在所述竖直转动杆上，所述第一齿轮与第二齿轮啮合传动；

所述电动轮、驱动电机、第二电动缸或第二电动伸缩杆均与控制器电连接。

优选的，所述外敷中药包通过第二连接组件与所述机械臂连接；

所述第二连接组件包括：

n形支架，上端与所述机械臂工作端固定连接；

安装板，下端固定连接外敷中药包；

所述安装板上端位于所述n形支架内侧，所述n形支架两侧和安装板对应设有水平通孔；

螺栓，穿过所述水平通孔将安装板与n形支架连接，所述螺栓上连接有螺母。

优选的，所述第一升降组件通过电动缸驱动进行升降，所述外敷设备还包括：

距离传感器，设置在所述机械臂上，与所述控制器电连接；所述控制器包括定时模块，所述控制器还与报警器电连接；

所述距离传感器用于实时检测距离患者的距离信息，所述控制器根据距离传感器检测的距离信息控制所述移动组件、第一升降组件、旋转组件工作；

所述控制器通过驱动电路与所述电动缸连接，所述距离传感器通过信号处理电路与所述控制器电连接；

所述信号处理电路包括：

第七电阻，一端连接电源，另一端连接距离传感器输出端；

第四电阻，一端连接距离传感器输出端；

第三三极管，基极连接第四电阻另一端，发射极连接第一电源；

第六电阻，一端连接距离传感器输出端；

第一三极管，集电极连接第六电阻另一端，基极连接第三三极管集电极，发射极连接第三三极管发射极以及连接第一电源；

第一电容，一端连接第一三极管集电极，另一端接地；

第三电阻，一端连接第三三极管集电极，另一端接地；

第二三极管，集电极连接第一三极管集电极以及连接控制器，发射极连接第一三极管发射极；

第五电阻，一端连接第二三极管基极，另一端连接第二电源；

所述驱动电路包括：

第一继电器，所述第一继电器的线圈一端连接第四电源，所述第一继电器的线圈另一端连接控制器；

第二继电器，所述第二继电器的线圈一端连接第三电源，所述第二继电器的线圈另一端连接控制器；

所述第一继电器的第一静触点与第二继电器的第一静触点连接以及通过第一电阻连接控制器，所述第一继电器的第二静触点连接第四电源，所述第二继电器的第二静触点连接第三电源，所述第一继电器的动触点连接电动缸第一端，所述第二继电器的动触点连接电动缸的第二端；

第一二极管，负极连接电动缸第二端；

第二电容，第一端连接电动缸第一端，第二端连接电动缸第二端；

第二二极管，负极连接第二电容第一端；

第二电阻，一端连接第一二极管正极及第二二极管正极，另一端接地。

优选的，所述外敷设备还包括：第一距离传感器，连接在所述第一升降组件上，所述第一距离传感器用于实时采集其所在位置距离患者腹部的垂直距离信息；

第二距离传感器，连接在所述第一升降组件上，用于检测所述第一升降组件距离竖直支架的水平距离信息；

第三距离传感器，连接在所述第一升降组件上，用于检测患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息；

摄像头，连接在所述机械臂上，所述摄像头用于采集患者腹部图像信息，所述第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器和摄像头分别与所述控制器电连接；

所述外敷中药包通过倾角调节装置连接在所述转动组件的工作端上，所述倾角调节装置上设有倾角检测装置，所述倾角检测装置用于检测外敷中药包与水平方向的倾角信息；

所述控制器根据所述垂直距离信息、所述第一升降组件距离竖直支架的水平距离、检测患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息、图像信息、倾角信息智能控制所述倾角调节装置、旋转组件、第一升降组件、移动组件工作，包括以下步骤：

步骤1：控制器控制摄像头采集患者腹部图像，获取患者腹部轮廓信息，并构建坐标系；

步骤2：通过公式(1)计算移动组件的目标移动速度；

其中，X为外敷中药包当前的X轴方向位置，X₀为外敷中药包前一时刻的X轴方向位置，Y为外敷中药包当前的Y轴方向位置，Y₀为外敷中药包前一时刻的Y轴方向位置，所述X、Y由所述第一升降组件距离竖直支架的水平距离、患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息与所述腹部轮廓信息比较获得，cos()余弦函数，π＝3.14159，e＝2.71828，A为所述轮廓信息中腹部X方向总尺寸，B为所述轮廓曲线中腹部Y方向总尺寸，C为修正系数，T所述当前与前一时刻的时间间隔，D为所述检测装置检测的倾角；

步骤3：根据公式(2)计算所述修正系数

ln()为以自然常数e为底的对数，E为外敷中药包的温度，M为外敷中药包的重量，K为外敷中药包的热传导系数；

(4)控制器控制倾角调节装置和第一升降组件工作，使得外敷中药包贴合患者腹部，且控制移动组件以所述目标移动速度进行移动，并将每个时间时间间隔内移动结束后进行一次旋转。

一种如上述任一项所述消化内科用中药包外敷设备的使用方法，所述外敷设备还包括手持式控制终端，所述手持式控制终端与所述控制器无线连接；

所述方法包括以下步骤：

步骤1：将外敷中药包安装在机械臂上；

步骤2：通过移动可移动及升降装置，来移动所述外敷设备至贴近床体边缘，并控制可移动及升降装置升降，使得机械臂位于床体上方内；

步骤3：通过手持式控制终端控制外敷设备启动工作，使得外敷中药包外敷在患者腹部。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2为图1中可移动及升降装置的结构示意图。

图3为驱动电路和信号处理电路的电路图。

图中：1、可移动及升降装置；11、安装座；12、第二升降组件；121、支架组件；1211、梯形支架；1212、第一水平连接板；1213、竖直通孔；1214、第一电动缸；1215、第一连接组件；12151、固定环；12152、第一电动伸缩杆；12153、第一连接杆；12154、第一固定块；12155、第一弹簧；126、第一缓冲套；1217、第二弹簧；1218、第二缓冲套；13、第二水平连接板；14、移动轮；2、机械臂；21、移动组件；211、水平滑轨；212、第一绕线轮；213、第二绕线轮；214、拉绳；215、滑块；22、竖直支架；23、第三水平连接板；24、旋转组件；241、U形块；242、竖直转动杆；243、驱动电机；244、第一齿轮；245、第二齿轮；25、第一升降组件；251、第二电动缸或第二电动伸缩杆；252、第二固定块；3、第二连接组件；31、n形支架；32、安装板；33、螺栓；4、外敷中药包；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；Q1、第一三极管；Q2、第三三极管；Q3、第二三极管；V1、第一电源；V2、第二电源；V3、第三电源；V4、第四电源；D1、第一二极管；D2、第二二极管；J1、第一继电器；J2、第二继电器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种消化内科用中药包外敷设备，如图1-2所示，包括：

可移动及升降装置1；

机械臂2，固定连接在所述可移动及升降装置1上，所述机械臂2工作端安装有外敷中药包4；

控制器，设置在可移动及升降装置1或机械臂2上，所述控制器分别与机械臂、电源、可移动及升降装置1电连接。所述电源可为蓄电池或者为外接电源且通过插头连接外接电源；

上述技术方案的工作原理为：

通过设置可移动及升降装置1用于移动整个外敷设备(如通过在可移动及升降装置1底端设置移动轮来使得整个设备可在地面移动)，使用时，首先移动整个外敷设备至用于患者平躺的装置(如床体)一侧，然后将外敷中药包安装在机械臂上(如医护人员安装)；

以及可通过控制器控制可移动及升降装置1升降来带动其上的机械臂进行升降，调整整个机械臂的高度，以使得机械臂位于用于患者平躺的装置(如床体)正上方，通过控制器机械臂工作可带动外敷中药包运动(如移动，以及进一步升降来调整外敷中药包的位置)以实现给患者腹部热敷。

上述技术方案的有益效果为：上述技术方案通过控制器控制实现自动热敷，控制方便，与现有技术中通过医护人员将加热的中药包长时间热敷在患者腹部相比，对医护人员来说更加省时省力；且避免当医护人员过度劳累时，容易导致热敷不均匀，影响热敷效果的问题。

且上述技术方案中将整个设备设置为可在地面移动式，可移动至不同床体处，而不是与专门的治疗床固定连接，避免在专门的治疗床床位不够时影响患者的治疗，从而更便于使用。

在一个实施例中，如图1-2所示，所述可移动及升降装置1包括：

安装座11，所述安装座11下端设置若干移动轮14；优选的，所述移动轮可为万向轮；

第二升降组件12，固定连接在所述安装座11上端；

第二水平连接板13，固定连接在所述第二升降组件12上端；

所述第二升降组件12包括：

两个支架组件121，前后对称设置在安装座11上；(图1为主视图，后视图可参照图1)

所述支架组件121包括：

梯形支架1211，下端固定连接在所述安装座11上端前侧或后侧；(图1为主视图，即前侧)

第一水平连接板1212，固定连接在梯形支架1211内侧中部，所述第一水平连接板1212左右两端分别与梯形支架1211左右内侧壁固定连接，所述第一安装座11和梯形支架1211上端对应设有竖直通孔1213；

第一电动缸1214，固定连接在安装座11上端，所述第一电动缸1214位于所述竖直通孔1213内，所述第二水平连接板13位于所述梯形支架1211上方，所述第二水平连接板13下端固定连接在第一电动缸1214的伸缩端的端头，，所述第一电动缸与所述控制器电连接。本申请中电动缸均可为电动伸缩杆代替。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：底座上端前后对称设置梯形支架，梯形支架结构稳定性较好，便于可靠支撑第二水平连接板；设置电动缸用于带动第一水平连接板进行升降，从而带动第二水平连接板上的机械臂升降，且设置电动缸穿过第一水平连接板和梯形支架上端用于辅助支撑，防止电动缸倾斜，提高第一电动缸的结构稳定性。

在一个实施例中，如图1-2所示，所述第二升降组件12还包括:

两个第一连接组件1215，连接在所述梯形支架1211上部左右两侧；

所述第一连接组件1215包括：

固定环12151，固定套接在所述梯形支架1211上部左侧或右侧；

第一电动伸缩杆12152，下端与所述固定环12151转动连接(如通过销轴转动连接)，所述第一电动伸缩杆与所述控制器电连接；

第一连接杆12153，一端固定连接在所述第一电动伸缩杆12152上端；第一电动伸缩杆的伸缩端朝上，即第一连接杆固定连接在电动伸缩杆伸缩端；

第一固定块12154，固定连接在所述第二安装板32下端，所述第一连接杆12153另一端与所述第一固定块12154转动连接；

第一弹簧12155，所述第一弹簧上端与所述第一固定块固定连接，所述第一弹簧下端与所述第一电动伸缩杆或第一连接杆固定连接；

第一缓冲套126(如由弹性材质制成或现有减振套)，设置在所述第一连接板上的竖直通孔1213内，所述第一电动缸1214位于所述第一缓冲套126内；

第二弹簧1217，套在所述第一电动缸1214外侧，所述第二弹簧1217与所述第一缓冲套126固定连接；

第二缓冲套1218，设置在所述梯形支架上端的竖直通孔内，所述第一电动缸1214位于所述第一缓冲套126内。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：控制器控制第一电动缸向上伸长时，同时控制第一电动伸缩杆向上伸长，第一电动缸支撑在第二水平连接板下端中部，左右两侧的第一电动伸缩杆和第一连接杆辅助支撑第二水平连接板下端左右两侧，提高第二水平连接板的结构稳定性且通过第一连接，防止第二水平连接板倾倒；

设置第一弹簧用于对上述左右两侧的支撑起到缓冲作用；设置第一缓冲套、第二缓冲套和第二弹簧，在对第一电动缸起到上述支撑作用(该实施例是在上个实施例基础上设置的)的同时起到缓冲作用。

在一个实施例中，如图1所示，所述机械臂2包括：竖直支架22，下端固定连接在所述可移动及升降装置1上端，所述竖直支架22上端左侧设置第三水平连接板23；优选的，可在所述第三水平连接板和竖直支架之间设置斜撑。

旋转组件24、第一升降组件25、移动组件21，均与所述控制器电连接，所述移动组件连接在所述第三水平连接板23上，所述第一升降组件25连接在所述移动组件工作端，所述旋转组件24连接在第一升降组件25工作端。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：设置移动组件，用于带动外敷中药包水平移动，及设置旋转组件用于带动外敷中药包水平旋转，便于在热敷调整外敷中药包的水平位置，以满足具有不同表面积腹部的患者的使用需求，且起到揉动作用，以改善热敷效果。设置第一升降组件进一步升降来调整外敷中药包的位置，更便于使用。

在一个实施例中，如图1所示，所述移动组件21包括：

水平滑轨211，设置在所述第三水平连接板23下端，所述水平滑轨211沿左右方向延伸；

第一绕线轮212、第二绕线轮213，分别位于水平滑轨211左右两侧，所述第一绕线轮212为电动轮；

拉绳214，所述第一绕线轮212和第二绕线轮213通过拉绳214连接，所述第一绕线轮212和第二绕线轮213之间的拉绳214平行于所述水平滑轨211，所述第一绕线轮212和第二绕线轮213之间的拉绳214的上方部分穿过所述水平滑轨211；

滑块215，与所述水平滑轨滑动配合，所述第一绕线轮212和第二绕线轮213之间的拉绳214的下方部分与滑块215左右两侧固定连接；可实施例中，可将外敷中药包做成长方体形状，以便实现不同表面尺寸的患者，可通过旋转组件转动调整外敷中药包方向；

所述第一升降组件25包括：

两个第二电动缸或第二电动伸缩杆251，左右间隔的固定连接在所述滑块215下端；

第二固定块252，所述第二电动缸或第二电动伸缩杆251下端的伸缩端与所述第二固定块上端固定连接；

所述旋转组件24包括：

U形块241，固定连接在所述第二固定块252下端；

竖直转动杆242，上端与所述第二固定块转动连接，下端与所述U形块241下端转动连接，所述外敷中药包4连接在所述竖直转动杆242下端；

驱动电机243，固定连接在所述U形块241内侧，所述驱动电机243的输出轴竖直朝下设置；

第一齿轮244，固定连接在所述驱动电机243的输出轴上；

第二齿轮245，固定连接在所述竖直转动杆242上，所述第一齿轮244与第二齿轮245啮合传动；

所述电动轮、驱动电机、第二电动缸或第二电动伸缩杆均与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：设置移动组件，用于带动外敷中药包水平移动，及设置旋转组件用于带动外敷中药包水平旋转，便于在热敷调整外敷中药包的水平位置，以满足具有不同表面积腹部的患者的使用需求，且起到揉动作用，以改善热敷效果。设置第一升降组件进一步升降来调整外敷中药包的位置，更便于使用。

且上述移动组件中，当需要水平移动外敷中药包位置时，控制器控制第一绕线轮不同转动方向，使得绕线轮上连接的拉绳带动滑块在水平滑轨内左右移动即可；

上述旋转组件具有结构简单的优点，且通过第二固定块和U形块对竖直转动杆上下端的转动支撑，提高转动结构的稳定性；上述第二升降结构具有结构简单的优点。

在一个实施例中，如图1所示，所述外敷中药包4通过第二连接组件3与所述机械臂2连接；

所述第二连接组件3包括：

n形支架31，上端与所述机械臂2工作端固定连接；

安装板32，下端固定连接外敷中药包4；

所述安装板32上端位于所述n形支架31内侧，所述n形支架31两侧和安装板32对应设有水平通孔；

螺栓33，穿过所述水平通孔将安装板32与n形支架31连接，所述螺栓上连接有螺母。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：上述结构简单，便于拆卸及安装外敷中药包。

在一个实施例中，所述第一升降组件25通过电动缸驱动进行升降，所述外敷设备还包括：

若干距离传感器，设置在所述机械臂2上周侧，与所述控制器电连接；

所述控制器包括定时模块，所述控制器还与报警器电连接；

所述距离传感器用于实时检测距离患者的距离信息，所述控制器根据距离传感器检测的距离信息控制所述移动组件、第一升降组件25、旋转组件24工作；

所述控制器通过驱动电路与所述电动缸连接，所述距离传感器通过信号处理电路与所述控制器电连接；

如图3所示，所述信号处理电路包括：

第七电阻R7，一端连接电源，另一端连接距离传感器输出端；

第四电阻R4，一端连接距离传感器输出端；

第三三极管Q3，基极连接第四电阻R4另一端，发射极连接第一电源V1；

第六电阻R6，一端连接距离传感器输出端；

第一三极管Q1，集电极连接第六电阻R6另一端，基极连接第三三极管Q3集电极，发射极连接第三三极管Q3发射极以及连接第一电源V1；

第一电容C1，一端连接第一三极管Q1集电极，另一端接地；

第三电阻R3，一端连接第三三极管Q3集电极，另一端接地；

第二三极管Q2，集电极连接第一三极管Q1集电极以及连接控制器，发射极连接第一三极管Q1发射极；

第五电阻R5，一端连接第二三极管Q2基极，另一端连接第二电源V2；

所述驱动电路包括：

第一继电器J1，所述第一继电器J1的线圈一端连接第四电源V4，所述第一继电器J1的线圈另一端连接控制器；

第二继电器J2，所述第二继电器J2的线圈一端连接第三电源V3，所述第二继电器J2的线圈另一端连接控制器；

所述第一继电器J1的第一静触点与第二继电器J2的第一静触点连接以及通过第一电阻R1连接控制器，所述第一继电器J1的第二静触点连接第四电源V4，所述第二继电器J2的第二静触点连接第三电源V3，所述第一继电器J1的动触点连接电动缸第一端，所述第二继电器J2的动触点连接电动缸的第二端；

第一二极管D1，负极连接电动缸第二端；

第二电容C2，第一端连接电动缸第一端，第二端连接电动缸第二端；

第二二极管D2，负极连接第二电容C2第一端；

第二电阻R2，一端连接第一二极管D1正极及第二二极管D2正极，另一端接地。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：设置移动组件，用于带动外敷中药包水平移动，及设置旋转组件用于带动外敷中药包水平旋转，便于在热敷调整外敷中药包的水平位置，以满足具有不同表面积腹部的患者的使用需求，且起到揉动作用，以改善热敷效果。设置第一升降组件进一步升降来调整外敷中药包的位置，更便于使用。

距离传感器用于实时检测距离患者的距离信息，所述控制器预设有距离标准值，当所述距离信息对应的距离值大于距离标准值时，控制器控制报警器进行报警，以避免压伤患者腹部；

所述定时模块用于对热敷过程定时，可实现热敷预设时长后自动停止热敷，便于本发明的使用；

所述控制器根据距离传感器检测的距离信息控制所述移动组件、第一升降组件25、旋转组件24工作，由于不同患者腹部形状不同，其躺在床体上距离床体顶端高度也不同，移动组件在移动过程中实时通过距离传感器检测距离患者腹部上表面的距离信息，控制器控制距离信息控制第一升降组件带动外敷中药包上下升降，使得外敷中药包始终贴合患者，以保证热敷效果；

上述驱动电路中，通过控制器控制第一继电器和第二继电器导通或闭合，以实现调整电动缸的电流方向，以实现电动缸升降，且切换电流方向的瞬时，通过D1、D2、C1的作用消除反向电流的干扰，以使得第一电动缸工作可靠，从而使得本发明工作可靠。上述信号处理电路中，R6和C1用于检测距离传感器输出的信号是否短路，C1对距离传感器输出信号滤波，Q3、Q1用于检测距离传感器输出信号是否断路，Q2用于V4是否正常给信号处理电路供电，上述技术方案保证本发明中距离传感器的可靠工作。

所述外敷设备还包括：第一距离传感器，连接在所述第一升降组件上，所述第一距离传感器用于实时采集其所在位置距离患者腹部的垂直距离信息；

第二距离传感器，连接在所述第一升降组件上，用于检测所述第一升降组件距离竖直支架的水平距离信息；

第三距离传感器，连接在所述第一升降组件上，用于检测患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息；

摄像头，连接在所述机械臂上，所述摄像头用于采集患者腹部图像信息，所述第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器和摄像头分别与所述控制器电连接；

所述外敷中药包通过倾角调节装置连接在所述转动组件的工作端上，所述倾角调节装置上设有倾角检测装置，所述倾角检测装置用于检测外敷中药包与水平方向的倾角信息；

所述控制器根据所述垂直距离信息、所述第一升降组件距离竖直支架的水平距离、检测患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息、图像信息、倾角信息智能控制所述倾角调节装置、旋转组件、第一升降组件、移动组件工作，包括以下步骤：

步骤1：控制器控制摄像头采集患者腹部图像，获取患者腹部轮廓(如三维轮廓)信息，并构建坐标系(包含X、Y、Z三轴)；

步骤2：通过公式(1)计算移动组件的目标移动速度；

其中，X为外敷中药包当前的X轴方向位置，X₀为外敷中药包前一时刻的X轴方向位置，Y为外敷中药包当前的Y轴方向位置，Y₀为外敷中药包前一时刻的Y轴方向位置，所述X、Y由所述第一升降组件距离竖直支架的水平距离、患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息与所述腹部轮廓信息比较获得，cos()余弦函数，π＝3.14159，e＝2.71828，A为所述轮廓信息中腹部X方向总尺寸，B为所述轮廓曲线中腹部Y方向总尺寸，C为修正系数，T所述当前与前一时刻的时间间隔，D为所述检测装置检测的倾角；

步骤3：根据公式(2)计算所述修正系数

ln()为以自然常数e为底的对数，E为外敷中药包的温度(可设置传感器检测)，M为外敷中药包的重量(可设置传感器检测)，K为外敷中药包的热传导系数(为预设，根据中药包材料的热传导系数设置)；

(4)控制器控制倾角调节装置和第一升降组件工作，使得外敷中药包贴合患者腹部，且控制移动组件以所述目标移动速度进行移动，并将每个时间时间间隔内移动结束后进行一次旋转。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

设置移动组件，用于带动外敷中药包水平移动，及设置旋转组件用于带动外敷中药包水平旋转，便于在热敷调整外敷中药包的水平位置，以满足具有不同表面积腹部的患者的使用需求，且起到揉动作用，以改善热敷效果。设置第一升降组件进一步升降来调整外敷中药包的位置，更便于使用。

上述技术方案中通过控制器控制控制摄像头采集患者腹部图像，获取患者腹部轮廓信息，并构建坐标系，并根据实时第一升降组件距离竖直支架的水平距离、患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息与所述腹部轮廓信息比较获得第一升降组件(外敷中药包)实时位于坐标系的具***置，以实现根据患者的具体情况(腹部轮廓)、外敷设备的相对患者的具***置(患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息)、外敷中药包实时具***置这些因素来智能控制倾角调节装置、旋转组件、第一升降组件、移动组件工作，控制更加可靠，而不需要人工来回移动，省力；

且设置角度调节装置，使得外敷中药包贴合患者腹部，在通过移动及转动起到揉动的同时，保证实时贴合，以保证热敷效果，且控制移动组件以考虑上述因素得到的目标移动速度进行移动，控制更加可靠。

一种上述任一项所述消化内科用中药包外敷设备的使用方法，所述外敷设备还包括手持式控制终端，所述手持式控制终端与所述控制器无线连接；

所述方法包括以下步骤：

步骤1：将外敷中药包安装在机械臂上；

步骤2：通过移动可移动及升降装置，来移动所述外敷设备至贴近床体边缘，并控制可移动及升降装置升降，使得机械臂位于床体上方内；

步骤3：通过手持式控制终端控制外敷设备启动工作，使得外敷中药包外敷在患者腹部。通过手持式控制终端具有控制方便的作用中，在热敷过程中，可通过患者自身需要自行控制。

上述技术方案的工作原理为：

通过设置可移动及升降装置1用于移动整个外敷设备(如通过在可移动及升降装置1底端设置移动轮来使得整个设备可在地面移动)，使用时，首先移动整个外敷设备至用于患者平躺的装置(如床体)一侧，然后将外敷中药包安装在机械臂上(如医护人员安装)；

以及可通过控制器控制可移动及升降装置1升降来带动其上的机械臂进行升降，调整整个机械臂的高度，以使得机械臂位于用于患者平躺的装置(如床体)正上方，通过控制器机械臂工作可带动外敷中药包运动(如移动，以及进一步升降来调整外敷中药包的位置)以实现给患者腹部热敷。

上述技术方案的有益效果为：上述技术方案通过控制器控制实现自动热敷，控制方便，与现有技术中通过医护人员将加热的中药包长时间热敷在患者腹部相比，对医护人员来说更加省时省力；且避免当医护人员过度劳累时，容易导致热敷不均匀，影响热敷效果的问题。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种消化内科用中药包外敷设备，其特征在于，包括：

可移动及升降装置(1)；

机械臂(2)，固定连接在所述可移动及升降装置(1)上，所述机械臂(2)工作端安装有外敷中药包(4)；

控制器，设置在可移动及升降装置(1)或机械臂(2)上，所述控制器分别与机械臂(2)、电源、可移动及升降装置(1)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种消化内科用中药包外敷设备，其特征在于，所述可移动及升降装置(1)包括：

安装座(11)，所述安装座(11)下端设置若干移动轮(14)；

第二升降组件(12)，固定连接在所述安装座(11)上端；

第二水平连接板(13)，固定连接在所述第二升降组件(12)上端；

所述第二升降组件(12)包括：

两个支架组件(121)，前后对称设置在安装座(11)上；

所述支架组件(121)包括：

梯形支架(1211)，下端固定连接在所述安装座(11)上端前侧或后侧；

第一水平连接板(1212)，固定连接在梯形支架(1211)内侧中部，所述第一水平连接板(1212)左右两端分别与梯形支架(1211)左右内侧壁固定连接，所述第一安装座(11)和梯形支架(1211)上端对应设有竖直通孔(1213)；

第一电动缸(1214)，固定连接在安装座(11)上端，所述第一电动缸(1214)位于所述竖直通孔(1213)内，所述第二水平连接板(13)位于所述梯形支架(1211)上方，所述第二水平连接板(13)下端固定连接在第一电动缸(1214)的伸缩端的端头，所述第一电动缸(1214)与所述控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种消化内科用中药包外敷设备，其特征在于，

所述第二升降组件(12)还包括:

两个第一连接组件(1215)，连接在所述梯形支架(1211)上部左右两侧；

所述第一连接组件(1215)包括：

固定环(12151)，固定套接在所述梯形支架(1211)上部左侧或右侧；

第一电动伸缩杆(12152)，下端与所述固定环(12151)转动连接，所述第一电动伸缩杆(12152)与所述控制器电连接；

第一连接杆(12153)，一端固定连接在所述第一电动伸缩杆(12152)上端；

第一固定块(12154)，固定连接在所述第二安装板(32)下端，所述第一连接杆(12153)另一端与所述第一固定块(12154)转动连接；

第一弹簧(12155)，所述第一弹簧(12155)上端与所述第一固定块(12154)固定连接，所述第一弹簧(12155)下端与所述第一电动伸缩杆(12152)或第一连接杆(12153)固定连接；

第一缓冲套(126)，设置在所述第一连接板上的竖直通孔(1213)内，所述第一电动缸(1214)位于所述第一缓冲套(126)内；

第二弹簧(1217)，套在所述第一电动缸(1214)外侧，所述第二弹簧(1217)与所述第一缓冲套(126)固定连接；

第二缓冲套(1218)，设置在所述梯形支架(1211)上端的竖直通孔(1213)内，所述第一电动缸(1214)位于所述第一缓冲套(126)内。

4.根据权利要求1所述的一种消化内科用中药包外敷设备，其特征在于，

所述机械臂(2)包括：竖直支架(22)，下端固定连接在所述可移动及升降装置(1)上端，所述竖直支架(22)上端左侧设置第三水平连接板(23)；

旋转组件(24)、第一升降组件(25)、移动组件(21)，均与所述控制器电连接，所述移动组件(21)连接在所述第三水平连接板(23)上，所述第一升降组件(25)连接在所述移动组件(21)工作端，所述旋转组件(24)连接在第一升降组件(25)工作端。

5.根据权利要求4所述的一种消化内科用中药包外敷设备，其特征在于，

所述移动组件(21)包括：

水平滑轨(211)，设置在所述第三水平连接板(23)下端，所述水平滑轨(211)沿左右方向延伸；

第一绕线轮(212)、第二绕线轮(213)，分别位于水平滑轨(211)左右两侧，所述第一绕线轮(212)为电动轮；

拉绳(214)，所述第一绕线轮(212)和第二绕线轮(213)通过拉绳(214)连接，所述第一绕线轮(212)和第二绕线轮(213)之间的拉绳(214)平行于所述水平滑轨(211)，所述第一绕线轮(212)和第二绕线轮(213)之间的拉绳(214)的上方部分穿过所述水平滑轨(211)；

滑块(215)，与所述水平滑轨(211)滑动配合，所述第一绕线轮(212)和第二绕线轮(213)之间的拉绳(214)的下方部分与滑块(215)左右两侧固定连接；

所述第一升降组件(25)包括：

两个第二电动缸或第二电动伸缩杆(251)，左右间隔的固定连接在所述滑块(215)下端；

第二固定块(252)，所述第二电动缸或第二电动伸缩杆(251)下端的伸缩端与所述第二固定块(252)上端固定连接；

所述旋转组件(24)包括：

U形块(241)，固定连接在所述第二固定块(252)下端；

竖直转动杆(242)，上端与所述第二固定块(252)转动连接，下端与所述U形块(241)下端转动连接，所述外敷中药包(4)连接在所述竖直转动杆(242)下端；

驱动电机(243)，固定连接在所述U形块(241)内侧，所述驱动电机(243)的输出轴竖直朝下设置；

第一齿轮(244)，固定连接在所述驱动电机(243)的输出轴上；

第二齿轮(245)，固定连接在所述竖直转动杆(242)上，所述第一齿轮(244)与第二齿轮(245)啮合传动；

所述电动轮、驱动电机(243)、第二电动缸或第二电动伸缩杆(251)均与控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的一种消化内科用中药包外敷设备，其特征在于，所述外敷中药包(4)通过第二连接组件(3)与所述机械臂(2)连接；

所述第二连接组件(3)包括：

n形支架(31)，上端与所述机械臂(2)工作端固定连接；

安装板(32)，下端固定连接外敷中药包(4)；

所述安装板(32)上端位于所述n形支架(31)内侧，所述n形支架(31)两侧和安装板(32)对应设有水平通孔；

螺栓(33)，穿过所述水平通孔将安装板(32)与n形支架(31)连接，所述螺栓(33)上连接有螺母。

7.根据权利要求4所述的一种消化内科用中药包外敷设备，其特征在于，所述第一升降组件(25)通过电动缸驱动进行升降，所述外敷设备还包括：

距离传感器，设置在所述机械臂(2)上，与所述控制器电连接；所述控制器包括定时模块，所述控制器还与报警器电连接；

所述距离传感器用于实时检测距离患者的距离信息，所述控制器根据距离传感器检测的距离信息控制所述移动组件、第一升降组件(25)、旋转组件(24)工作；

所述控制器通过驱动电路与所述电动缸连接，所述距离传感器通过信号处理电路与所述控制器电连接；

所述信号处理电路包括：

第七电阻(R7)，一端连接电源，另一端连接距离传感器输出端；

第四电阻(R4)，一端连接距离传感器输出端；

第三三极管(Q2)，基极连接第四电阻(R4)另一端，发射极连接第一电源(V1)；

第六电阻(R6)，一端连接距离传感器输出端；

第一三极管(Q1)，集电极连接第六电阻(R6)另一端，基极连接第三三极管(Q2)集电极，发射极连接第三三极管(Q2)发射极以及连接第一电源(V1)；

第一电容(C1)，一端连接第一三极管(Q1)集电极，另一端接地；

第三电阻(R3)，一端连接第三三极管(Q2)集电极，另一端接地；

第二三极管(Q3)，集电极连接第一三极管(Q1)集电极以及连接控制器，发射极连接第一三极管(Q1)发射极；

第五电阻(R5)，一端连接第二三极管(Q3)基极，另一端连接第二电源(V2)；

所述驱动电路包括：

第一继电器(J1)，所述第一继电器(J1)的线圈一端连接第四电源(V4)，所述第一继电器(J1)的线圈另一端连接控制器；

第二继电器(J2)，所述第二继电器(J2)的线圈一端连接第三电源(V3)，所述第二继电器(J2)的线圈另一端连接控制器；

所述第一继电器(J1)的第一静触点与第二继电器(J2)的第一静触点连接以及通过第一电阻(R1)连接控制器，所述第一继电器(J1)的第二静触点连接第四电源(V4)，所述第二继电器(J2)的第二静触点连接第三电源(V3)，所述第一继电器(J1)的动触点连接电动缸第一端，所述第二继电器(J2)的动触点连接电动缸的第二端；

第一二极管(D1)，负极连接电动缸第二端；

第二电容(C2)，第一端连接电动缸第一端，第二端连接电动缸第二端；

第二二极管(D2)，负极连接第二电容(C2)第一端；

第二电阻(R2)，一端连接第一二极管(D1)正极及第二二极管(D2)正极，另一端接地。

8.根据权利要求4所述的一种消化内科用中药包外敷设备，其特征在于，

所述外敷设备还包括：第一距离传感器，连接在所述第一升降组件上，所述第一距离传感器用于实时采集其所在位置距离患者腹部的垂直距离信息；

第二距离传感器，连接在所述第一升降组件上，用于检测所述第一升降组件距离竖直支架的水平距离信息；

第三距离传感器，连接在所述第一升降组件上，用于检测患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息；

摄像头，连接在所述机械臂上，所述摄像头用于采集患者腹部图像信息，所述第一距离传感器、第二距离传感器、第三距离传感器和摄像头分别与所述控制器电连接；

所述外敷中药包通过倾角调节装置连接在所述转动组件的工作端上，所述倾角调节装置上设有倾角检测装置，所述倾角检测装置用于检测外敷中药包与水平方向的倾角信息；

所述控制器根据所述垂直距离信息、所述第一升降组件距离竖直支架的水平距离、检测患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息、图像信息、倾角信息智能控制所述倾角调节装置、旋转组件、第一升降组件、移动组件工作，包括以下步骤：

步骤1：控制器控制摄像头采集患者腹部图像，获取患者腹部轮廓信息，并构建坐标系；

步骤2：通过公式(1)计算移动组件的目标移动速度；

其中，X为外敷中药包当前的X轴方向位置，X₀为外敷中药包前一时刻的X轴方向位置，Y为外敷中药包当前的Y轴方向位置，Y₀为外敷中药包前一时刻的Y轴方向位置，所述X、Y由所述第一升降组件距离竖直支架的水平距离、患者腹部两侧距离距离竖直支架的水平距离信息与所述腹部轮廓信息比较获得，cos()余弦函数，π＝3.14159，e＝2.71828，A为所述轮廓信息中腹部X方向总尺寸，B为所述轮廓曲线中腹部Y方向总尺寸，C为修正系数，T所述当前与前一时刻的时间间隔，D为所述检测装置检测的倾角；

步骤3：根据公式(2)计算所述修正系数

ln()为以自然常数e为底的对数，E为外敷中药包的温度，M为外敷中药包的重量，K为外敷中药包的热传导系数；

(4)控制器控制倾角调节装置和第一升降组件工作，使得外敷中药包贴合患者腹部，且控制移动组件以所述目标移动速度进行移动，并将每个时间时间间隔内移动结束后进行一次旋转。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述消化内科用中药包外敷设备的使用方法，其特征在于，所述外敷设备还包括手持式控制终端，所述手持式控制终端与所述控制器无线连接；

所述方法包括以下步骤：

步骤1：将外敷中药包安装在机械臂上；

步骤2：通过移动可移动及升降装置，来移动所述外敷设备至贴近床体边缘，并控制可移动及升降装置升降，使得机械臂位于床体上方内；

步骤3：通过手持式控制终端控制外敷设备启动工作，使得外敷中药包外敷在患者腹部。

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