便携式智能座便器的研究

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1、便携式智能座便器的研究【摘要】根据现在国内外的市场情况，设计制作了一种能够用于轮椅、护理床等医疗设备的便携式智能座便器。整体结构通过单片机控制各部分的行动，具有座便盖的自动启闭、温水冲洗、自动冲水、暖风烘干、水温调节、风温调节、水压水量调节等功能；同时具有座便体的自动升降、接便盒的抽取机构。首先，对整体机构进行了分析和设计。其次，详细介绍了各部分的组成与功用。通过实验测试，所设计的便携式智能座便器达到了预期的性能指标，对医疗护理领域有重要的现实意义。　　【关键词】便携式智能座便器；单片机控制；自动；结构设计；　　0.引言

2、　　随着日常生活水平的提高，人们对卫生洁具的要求也越来越高。智能座便器已普及应用于各个领域，因其有智能化，人性化，卫生，环保舒适等优点。同时，越来越多的人，重视并且对其深入研究。市场出现了一些进口产品，然而很少使用于医疗护理领域，极少数应用于轮椅及护理床上，而且价格昂贵。　　这里所研究的智能座便器功能较为齐全，具有自动冲水，自动烘干，自动升降，自动启闭，粪便取，密封装置等多种功能。主要应用于轮椅，护理床，户外旅外旅行也可携带，是一种便携式智能座便器。能为医院，家庭对老年人和病人的护理提供极大的方便。　　图1便携式智能座便

3、器的功能框　　1.座便器的主要功能　　便携式智能座便器基于单片机控制原理，具有座便盖自动启闭、座便体自动升降、自动冲水、温水冲洗、暖风烘干、水温调节、功能，并有水温过热、风温过热等安全保护措施。　　2.智能座便器的工作原理　　该智能座便器采用三级传动，由步进电机带动锥齿轮副，此时将运动传递到主滑动丝杠，同时将运动传递到同步带，此刻分为两个方向的运动，主滑动丝杠上升为一路，同步带带动其余两根丝杠上升为一路。患者在使用时，可通过控制使座便器到达适应位置。患者使用结束后，点击控制按钮进行臀部的冲洗与烘干。粪便通过冲水经过管道到

4、达接便盒，整个过程只需一个控制面板来控制，操作简便实用性强。　　图2工作原理图　　3.整体结构的分析与设计　　为使结构完整，并且能够将座便器放置于轮椅，护理床等内部，尽可能将整体设计的较为小巧，长宽高均小于椅身床身的整体架构，并在此空间内实现各项功能的正常使用。座便盖的启闭，通过水平抽拉方式，相比于翻转式，折叠式，前者较为简单，空间占用率较小，符合便携这一特点。座便体的升降机构，采用直冲式结构进行实现其功能，相比于剪刀叉式升降机构[2]，后者产生的行程较大，折合状态时占用空间较大，故采用后者，更加节省空间。冲洗方式，相比

5、于手纸擦拭，温水冲洗，暖风烘干方式更加适合轮椅使用者的需求，无需起身便可实行全过程。　　图3整体结构二维图　　4.各部分结构的设计　　4.1启闭机构　　经过研究与测试，发现座便盖启闭采用水平抽拉式更加符合我们设计的要求，通过电机分别驱动两个开合面板，实现其水平拉开。　　图2—2CAD成形座便盖结构　　4.2升降机构　　坐便器升降装置，位于坐便器主体的下方，驱动坐便器主体所述盖体上下运动，该装置包括用于支撑所述坐便器主体三根丝杠，提供升降动力的电机以及支撑所述丝杠的底架，以及带动除主丝杠外的其余两根丝杠。三根丝杆相互平行设

6、置，构成三棱柱的三条侧棱，在丝杠和坐便器主体之间设置铝板，铝板直接支撑坐便器主体，丝杠为滚珠丝杠，三根滚珠丝杠与底架，之间是通过角接触球轴承联系在一起，由于角接触球轴承的内外圈之间可以发生相对微小偏转，若不采取其它附加措施，升降机构将很不稳定，为了提高升降机构的稳定性，在每个丝杠一侧各增加一立柱，立柱与底架之间采用过盈配合，并以螺纹紧固，从而增加整个机构的稳定性，该驱动方式为三级传动，电机通过驱动一锥齿轮副而驱动其中的一根丝杠，被驱动的丝杠，一方面将动直接传递至丝杠上的铝板，直至铝板上的坐便器主体，另一方面通过同步带将动

7、传递到其他两根丝杠上，一起运动。　　图5升降机构与接取机构二维图　　4.3粪便接取机构及密封机构　　粪便接取装置和所述坐便器主体相连通，轮椅床的使用环境决定了其不便直接将便体冲入下水管道，因此粪便接取装置是必须配置的，粪便接取装置包括粪便盒、粪便【摘要】根据现在国内外的市场情况，设计制作了一种能够用于轮椅、护理床等医疗设备的便携式智能座便器。整体结构通过单片机控制各部分的行动，具有座便盖的自动启闭、温水冲洗、自动冲水、暖风烘干、水温调节、风温调节、水压水量调节等功能；同时具有座便体的自动升降、接便盒的抽取机构。首先，对整

8、体机构进行了分析和设计。其次，详细介绍了各部分的组成与功用。通过实验测试，所设计的便携式智能座便器达到了预期的性能指标，对医疗护理领域有重要的现实意义。　　【关键词】便携式智能座便器；单片机控制；自动；结构设计；　　0.引言　　随着日常生活水平的提高，人们对卫生洁具的要求也越来越高。智能座便器已普及应用于各个领域，因