CN213157149U - 语音交互智能病床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种语音交互智能病床，涉及一种床具，手脚不方便的病人使用语音交互智能病床时，传声器捕获到病人发出的语音信号传送至语音识别模块，语音识别模块对该语音进行调制解码变成交变电压信号，然后再通过串口发送给单片机控制板处理，单片机控制面板根据语音对床头或床尾高度除了对床头、床尾控制外，还能使病人通过语音控制床体移动到窗前，自行打开窗帘晒太阳，晒够了能够通过语音控制窗帘合拢，床体回到原位，从而解决了现有手、腿活动不便的病人无法自己打开窗帘、移动到能够晒到太阳的地方的缺点。

Description

语音交互智能病床

技术领域

本实用新型涉及一种床具，尤其涉及一种语音交互智能病床。

背景技术

病床是一种供病人或重度残疾人在家康复，或在住院休养时所用到的床具，其具有多项护理功能，并方便病员休息就餐和移动。病床分有普通病床和多功能起背病床，目前使用较多的是多功能起背病床。多功能起背病床具有多种功能，比如：可以帮助病人坐起和翻身，使病人可根据自身舒适度来调整坐起位置和角度；可以帮助病人屈膝，使腿部始终位于自身舒适姿态；可以便于病人吃饭和看书，让病人在病床上用餐和看书时保持一个较为舒适姿态。

随着科技的发展，在多功能起背病床中加入了电动智能控制功能，依靠按钮和面板实现控制，这类型的智能化病床极大地提高了其使用便捷性，但是却存在一个问题，即，当病人的手活动不方便时将极大地限制了其操作性，因此研制一种基于语音交互的智能病床显得尤为必要。

此外，当病人的手、腿活动不便时，只能躺在病床上，想要打开窗帘、移动到能够晒到太阳的地方，只能依靠他人帮助，无法自行解决，因此，需要一种能够方便手、腿活动不便的病人能够自己移动到窗边晒太阳的语音交互智能病床。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种语音交互智能病床，从而克服了现有手、腿活动不便的病人无法自己打开窗帘、移动到能够晒到太阳的地方的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种语音交互智能病床，包括：

包括床体、床头升降电机、床尾升降电机及电控模块，所述电控模块包括：语音识别模块、传声器、单片机控制板、电机驱动板、床头加速度传感器及床尾加速度传感器；

所述传声器与语音识别模块数据连接，用于读取用户语音信号并送给语音识别模块；

所述语音识别模块还与单片机控制板数据连接，用于调制用户语音信号并送给单片机控制板；

所述单片机控制板通过电机驱动板控制床头升降电机和床尾升降电机；

所述床头加速度传感器安装在床头，并与单片机控制板数据连接，用于检测床头抬起角度并将角度值送给单片机控制板；

所述床尾加速度传感器安装在床尾，并与单片机控制板数据连接，用于检测床尾抬起角度并将角度值送给单片机控制板；

还包括两组移动模块，一组所述移动模块与靠近床尾的两根桌腿固定连接，另一组所述移动模块与靠近床头的两根桌腿固定连接，所述移动模块设置在地面，所述移动模块包括：

外壳，其为开口朝上的中空结构；

带轮轴，两个所述带轮轴设置在所述外壳内的两端；

带轮，每个所述带轮轴上均设有一个所述带轮；

支撑板，其上端与两根床腿的底端固定连接；

滚轮，至少四个所述滚轮对称的设置在所述支撑板的下端；

传动皮带，其两端分别与支撑板的左右两端连接，且分别与两个所述带轮连接；及

传动箱，其设置在所述外壳的一端，且与附近的带轮轴连接，还与电机驱动板数据连接；通过所述传动箱带动所述带轮轴转动，通过所述传动箱带动所述带轮轴、带轮转动，使带轮带动传动皮带左右移动。

进一步的，所述外壳的内部底端设有与所述滚轮相匹配的滑道。

进一步的，所述移动模块嵌入在地面。

进一步的，所述支撑板的上方的两端分别连接一块折叠板，所述折叠板的另一端与外壳的端部固定连接，所述折叠板为能够折叠及拉伸的硬性折叠板，两块所述折叠板设置在所述外壳开口，所述外壳的内部设有折叠板支撑杆。

进一步的，所述传动箱内设有驱动电机，所述驱动电机的转轴与相应的带轮轴固定连接。

进一步的，还包括可移动式置物篮，其设置在床边。

进一步的，所述床体的两侧设有防碰撞器，用于对床体碰到墙体或其他障碍物时起到缓冲作用。

进一步的，所述床体的左右两侧设有防护栏。

进一步的，所述电控模块还包括扬声器，所述扬声器与语音识别模块数据连接，用于输出提示语音。

进一步的，还包括电动窗帘，所述电动窗帘的电机与电机驱动板连接。

与现有的技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型所提供的一种语音交互智能病床，手脚不方便的病人使用语音交互智能病床时，传声器捕获到病人发出的语音信号传送至语音识别模块，语音识别模块对该语音进行调制解码变成交变电压信号，然后再通过串口发送给单片机控制板处理，单片机控制面板根据语音对床头或床尾高度除了对床头、床尾控制外，还能使病人通过语音控制床体移动到窗前，自行打开窗帘晒太阳，晒够了能够通过语音控制窗帘合拢，床体回到原位，从而解决了现有手、腿活动不便的病人无法自己打开窗帘、移动到能够晒到太阳的地方的缺点。为手脚不方便的病人提供了一种全新的方便的控制方式，而且由于是采用模块化的语音识别芯片，语音识别的使用效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的语音交互智能病床的结构示意图；

图2是本实用新型的语音交互智能病床的电路原理图；

图3是本实用新型的移动模块的结构示意图；

其中：1、传声器；2、语音识别模块；3、单片机控制板；4、电机驱动板；5、床头加速度传感器；6、床尾加速度传感器；7、串口转WIFI模块；8、WIFI发射器；9、监视服务器；10、扬声器；11、床头升降电机；12、床尾升降电机；13、床体；14、防护栏；15、防碰撞器；16、可移动式置物篮；17、移动模块；18、外壳；19、带轮轴；20、带轮；21、支撑板；22、滚轮；23、传动皮带；24、传动箱；25、折叠板；26、滑道；27、电动窗帘；28、灯具；29、驱动电机；30、桌腿。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实施新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型所提供的语音交互智能病床包括：床体13、床头升降电机11、床尾升降电机12、电控模块及两组移动模块17。床体13为三段式结构，即床头、床中间和床尾，床头升降电机11安装在床头位置，用于驱动床头升降，床尾升降电机12安装在床尾位置，用于驱动床尾升降；电控模块分别与床头升降电机11和床尾升降电机12电气连接，控制床头升降电机11和床尾升降电机12的转动方向和转动角度，从而实现床头和床尾的角度调整。床体13的左右两侧设有防护栏14，防止病人翻身时同时移动病床而摔下病床。床体13的两侧设有防碰撞器15，用于对床体13碰到墙体或其他障碍物时起到缓冲作用。防碰撞器15能够采用海绵、泡沫及橡胶等。床边还设有可移动式置物篮16，用于放置病人随身所需的物品如：水杯、药物、手机等。

继续参考图1，电控模块包括：语音识别模块2、传声器1、单片机控制板3、电机驱动板4、床头加速度传感器5及床尾加速度传感器6。

传声器1与语音识别模块2数据连接，传声器1用于读取用户语音信号并送给语音识别模块2。

语音识别模块2与单片机控制板3数据连接，语音识别模块2的型号为LM567型通用锁相环电路音调译码器语音识别模块2，用于调制用户语音信号并送给单片机控制板3。

单片机控制板3通过电机驱动板4控制床头升降电机11和床尾升降电机12；单片机控制板3的型号为STC15W204S，电机驱动板4的型号为L298N模块。 床头加速度传感器5安装在床头，并与单片机控制板3数据连接，用于检测床头抬起角度并将角度值送给单片机控制板3；床尾加速度传感器6安装在床尾，并与单片机控制板3数据连接，用于检测床尾抬起角度并将角度值送给单片机控制板3；床头加速度传感器5和床尾加速度传感器6均采用ADXL345型三轴加速度传感器。

为提高用户使用便利性，电控模块还包括：串口转WIFI模块7、WIFI发射器8、监视服务器9和扬声器10，串口转WIFI模块7采用TLN13UA06模块，串口转WIFI模块7与单片机控制板3通过串口进行数据连接、与WIFI发射器8无线信号连接，WIFI发射器8与监视服务器9无线信号连接，监视服务器9具有显示器。串口转WIFI模块7用于接受单片机控制板3发送过来的病床实时状态、语音模块状态、传感器状态等信息，并通过WIFI发射器8连接到病房的监视服务器9，监视服务器9接收WIFI发射器8送来的信息，并通过其自身显示器显示出来。

扬声器10与语音识别模块2，单片机控制板3通过串口将提示语音信息发送给语音识别模块2，语音识别模块2将信息调制解码后通过扬声器10进行语音播报。

如图3所示，一组移动模块17与靠近床尾的两根桌腿固定连接，另一组移动模块17与靠近床头的两根桌腿固定连接，移动模块17设置在地面，移动模块17包括：外壳18、带轮轴19、带轮20、支撑板21、滚轮22、传动皮带23及传动箱24。

外壳18为开口朝上的长方体，且长方体为中空结构；外壳18内的两端分别轴连接一个带轮轴19；每个带轮轴19上均设有一个带轮20，带轮轴19与带轮20键连接。

支撑板21的上端与两根床腿的底端固定连接；支撑板21的下端至少对称的设有四个滚轮22，本实施例中采用设置四个滚轮22。传送皮带的一端与支撑板21的左端连接，传动皮带23的另一端与支撑板21的右端连接，且传送带分别与两个带轮20连接。外壳18的内部底端设有与所述滚轮22相匹配的滑道26，防止支撑板21的移动挪位置。

传动箱24设置在外壳18的一端，传动箱24内设有驱动电机29，驱动电机29的转轴与相应的带轮轴19焊接，驱动电机29还与电机驱动板4数据连接；通过驱动电机29带动带轮轴19转动，通过传动箱24带动带轮轴19、带轮20转动，使带轮20带动传动皮带23左右移动。

移动模块17嵌入在地面，防止移动模块17直接设置在地面上凸起造成护士、医生及家属等经过移动模块17时绊倒。当移动模块17嵌入在地面上时，由于外壳18为开口朝上的长方体，因此，不管床在什么位置，皮带部分会漏出来，因此在支撑板21的上方的两端分别连接一块折叠板25，折叠板25的另一端与外壳18的端部固定连接，折叠板25为能够折叠及拉伸的硬性折叠板，两块折叠板25设置在外壳18开口，外壳18的内部设有折叠板25支撑杆，折叠板25支撑杆为可伸缩的杆。从而在支撑板21移动的同时，折叠板25也跟着伸开或折叠，保证了地面美观的同时也减少垃圾等调入移动模块17中，同时也减少了地面的不平整性。

此外语音交互智能病床的病房内还包括电动窗帘27，电动窗帘27的电机与电机驱动板4连接。单片机控制板3还与灯具28开关连接，通过发出的语音，使单片机控制灯具28的开启或关闭。 对本实用新型语音交互智能病床的工作原理进行详细说明，以使本领域技术人员更了解本实用新型：

手脚不方便的病人使用语音交互智能病床时，通过病人发出语音，传声器1捕获到的语音信号传送至语音识别模块2，语音识别模块2对该语音进行调制解码变成交变电压信号，然后再通过串口发送给单片机控制板3处理。

当该语音为调节床头或床尾高度时，例如改语言为升，降，以及角度值等（可以根据需要进行设置，这里仅举例说明）时，单片机控制板3根据该交变电压信号的指令向电机驱动板4输出电机控制信号，电机控制信号包括速度和方向信号，电机驱动板4根据电机控制信号控制床头升降电机11或床尾升降电机12启动，完成床头或床尾的升降；床头加速度传感器5和床尾加速度传感器6能实时测量床尾与水平面的夹角，单片机控制板3根据床头加速度传感器5和床尾加速度传感器6反馈的角度值与交变电压信号的指令的角度值比较，一旦匹配则控制电机停止工作。

当该语音为控制病床移动时，例如：该语音为动、停（可以根据需要进行设置，这里仅举例说明）时，单片机控制板3根据该交变电压信号的指令向电机驱动板4输出驱动电机29控制信号，使两组移动模块17的驱动电机29根据驱动电机29控制信号控制带轮轴19转动，带轮20带动传动皮带23及支撑板21一起左右移动，从而使整个病床左右移动到窗户前。

当该语音为控制窗帘拉开或合拢时，例如该语音为拉、拢（可以根据需要进行设置，这里仅举例说明）时，单片机控制板3根据该交变电压信号的指令向电机驱动板4输出控制电动窗帘27的电机信号，电动窗帘27的电机根据控制电动窗帘27的电机信号对窗帘进行拉开或合拢。

当该语音为控制灯具28打开或关闭时，例如该语音为开、关（可以根据需要进行设置，这里仅举例说明）时，单片机控制板3根据该交变电压信号的指令向电机驱动板4输出控制灯具28的信号，灯具28开关根据控制灯具28的信号对灯具28打开或关闭。

同时，可以设置扬声器10对单片机控制板3通过串口将提示语音信息发送给语音识别模块2，语音识别模块2将信息调制解码后通过扬声器10进行语音播报。

综上，本实用新型一种语音交互智能病床，采用语音交互方式实现人机交互，彻底摆脱了传统的电动病床的按键控制方式，为手脚不方便的病人提供了一种全新的方便的控制方式，而且由于是采用模块化的语音识别芯片，设计紧凑，语音识别的使用效果好。语音交互智能病除了对床头、床尾控制外，还能能使病人通过语音控制床体13移动到窗前，自行打开窗帘晒太阳，晒够了能够通过语音控制窗帘合拢，床体13回到原位，从而解决了现有手、腿活动不便的病人无法自己打开窗帘、移动到能够晒到太阳的地方的缺点。此外，手、腿活动不便的病人还能够自行关灯，无需等待他们过来帮忙。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.语音交互智能病床，包括床体、床头升降电机、床尾升降电机及电控模块，所述电控模块包括：语音识别模块、传声器、单片机控制板、电机驱动板、床头加速度传感器及床尾加速度传感器；

所述传声器与语音识别模块数据连接，用于读取用户语音信号并送给语音识别模块；

所述语音识别模块还与单片机控制板数据连接，用于调制用户语音信号并送给单片机控制板；

所述单片机控制板通过电机驱动板控制床头升降电机和床尾升降电机；

所述床头加速度传感器安装在床头，并与单片机控制板数据连接，用于检测床头抬起角度并将角度值送给单片机控制板；

所述床尾加速度传感器安装在床尾，并与单片机控制板数据连接，用于检测床尾抬起角度并将角度值送给单片机控制板；

其特征在于：还包括两组移动模块，一组所述移动模块与靠近床尾的两根桌腿固定连接，另一组所述移动模块与靠近床头的两根桌腿固定连接，所述移动模块设置在地面，所述移动模块包括：

外壳，其为开口朝上的中空结构；

带轮轴，两个所述带轮轴设置在所述外壳内的两端；

带轮，每个所述带轮轴上均设有一个所述带轮；

支撑板，其上端与两根床腿的底端固定连接；

滚轮，至少四个所述滚轮对称的设置在所述支撑板的下端；

传动皮带，其两端分别与支撑板的左右两端连接，且分别与两个所述带轮连接；及

传动箱，其设置在所述外壳的一端，且与附近的带轮轴连接，还与电机驱动板数据连接；通过所述传动箱带动所述带轮轴转动，通过所述传动箱带动所述带轮轴、带轮转动，使带轮带动传动皮带左右移动。

2.根据权利要求1所述的语音交互智能病床，其特征在于：所述外壳的内部底端设有与所述滚轮相匹配的滑道。

3.根据权利要求1所述的语音交互智能病床，其特征在于：所述移动模块嵌入在地面。

4.根据权利要求1所述的语音交互智能病床，其特征在于：所述支撑板的上方的两端分别连接一块折叠板，所述折叠板的另一端与外壳的端部固定连接，所述折叠板为能够折叠及拉伸的硬性折叠板，两块所述折叠板设置在所述外壳开口，所述外壳的内部设有折叠板支撑杆。

5.根据权利要求1所述的语音交互智能病床，其特征在于：所述传动箱内设有驱动电机，所述驱动电机的转轴与相应的带轮轴固定连接。

6.根据权利要求1所述的语音交互智能病床，其特征在于：还包括可移动式置物篮，其设置在床边。

7.根据权利要求1所述的语音交互智能病床，其特征在于：所述床体的两侧设有防碰撞器，用于对床体碰到墙体或其他障碍物时起到缓冲作用。

8.根据权利要求1所述的语音交互智能病床，其特征在于：所述床体的左右两侧设有防护栏。

9.根据权利要求1所述的语音交互智能病床，其特征在于：所述电控模块还包括扬声器，所述扬声器与语音识别模块数据连接，用于输出提示语音。

10.根据权利要求1所述的语音交互智能病床，其特征在于：还包括电动窗帘，所述电动窗帘的电机与电机驱动板连接。

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