[发明专利]一种自适应坐便辅助装置及自调节方法

权利要求书

1.一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：该辅助装置包括：电动脚踏板、地面支撑板、坐便板、背板、驱动电机一、大腿角度测量板、第一动力驱动机构与第二动力驱动机构；其中电动脚踏板置于地面支撑板上，且二者通过两个电动推杆相连；坐便板通过第一固定架与第二固定架与地面支撑板铰接或焊接；坐便板通过轴承和背板相连；大腿角度测量板置于坐便板下侧，第一动力驱动机构与第二动力驱动机构分别用于驱动大腿角度测量板移动。

2.根据权利要求1所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：坐便板上面排布有多个压力传感器，通过压力传感器的实时检测坐便板的压力大小，判断是否有人如厕。

3.根据权利要求1所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：背板的转轴上设置有齿轮，在辅助装置一侧设置有驱动电机一，该驱动电机一驱动齿轮转动，齿轮转动调节背板的偏转角度。

4.根据权利要求3所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：背板上还设置有三轴加速度传感器，其主要用于检测重力加速度，并依据重力加速度计算背板的倾斜角度为α，其中后背板的倾角α即近似为躯干和装置座便板的夹角，其中

5.根据权利要求4所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：背板上还设置有多个测距传感器，测距传感器测量传感器到后背的距离分别为：d1，d2，d3，d4，当d1≈d2≈d3≈d4，即|dm-dn|＜＝ξ，其中：ξ→0，m≠n，m、n∈{1、2、3、4}，此时装置后背板和人的躯干基本平行。

6.根据权利要求1所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：大腿角度测量板包括有第一动力驱动机构与第二动力驱动机构，其中第一动力驱动机构驱动大腿角度测量板从坐便板伸出，第二动力驱动机构驱动大腿角度测量板缓慢上扬。

7.根据权利要求6所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：大腿角度测量板上还设置有距离传感器，该传感器用于检测大腿角度测量板到如厕者大腿的距离，分别为：d5，d6，d7，d8，当d5≈d6≈d7≈d8，即|dm-dh|＜＝ξ，其中：ξ→0，m≠n，m、n∈{5、6、7、8}，此时装置大腿角度测量板和人的大腿基本平行。

8.根据权利要求7所述的一种自适应坐便辅助装置，其特征在于：大腿角度测量板和大腿基本平行时，大腿角度测量板所测量角度β即为大腿的角度，δ＝α-β即为躯干和大腿的角度；自动控制第一电动推杆与第二电动推杆上升或下降，从而将脚抬高或放低，直到|δ-35|＜＝ξ，ξ→0。

9.一种利用如权利要求1-8所述的自适应坐便辅助装置的自调节方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)坐便板上的压力传感器实时检测坐便板的压力大小，判断是否有人如厕；如果是则进入步骤(2)，否则进入系统休眠状态；(2)第一驱动电机驱动齿轮转动，调节背板的角度：利用背板上的三轴加速度传感器求出背板的倾斜角度：其中倾斜脚都为：(3)背板上的测距传感器测量背板到后背的距离d1，d2，d3，d4，当d1≈d2≈d3≈d4，即|dm-dn|＜＝ξ，其中：ξ→0，m≠n，m、n∈{1、2、3、4)时，停止转动背板，此时装置后背板和人的躯干基本平行；(4)第一动力驱动机构驱动大腿角度测量板由坐便板伸出，第二动力驱动机构驱动大腿角度测量板缓慢上扬，大腿角度测量板上的距离传感器测量大腿角度测量板到如厕者大腿的距离，该距离分别为d5，d6，d7，d8，，当d5≈d6≈d7≈d8，即|dm-dn|＜＝ξ，其中：ξ→0，m≠n，m、n∈{5、6、7、8)，此时装置大腿角度测量板和人的大腿基本平行；此时大腿角度测量板测量其与大腿之间的角度β，此时δ＝α-β即为躯干和大腿的角度；(5)判断δ与35度的关系：如果δ＞35度，则自动控制电动推杆上升，通过电动脚踏板将脚抬高，返回步骤(2)开始调节，直到|δ-35|＜＝ξ，ξ→0；如果δ＜35度，则自动控制电动推杆下降，通过电动脚踏板将脚放低，返回步骤(2)开始调节，直到|δ-35|＜＝ξ，ξ→0；(6)当δ约为35度时，系统进入休眠状态。