一种老年人洗澡装置和一种老年人洗澡方法

摘要

本发明涉及一种老年人洗澡装置，包括机架、搓澡装置、图像采集装置和控制装置；机架一侧设有用于容纳洗澡用户的洗澡位；搓澡装置与洗澡位对应设置；图像采集装置用于采集洗澡用户的身体图片并发送给控制装置；控制装置用于根据图像采集装置发送来的洗澡用户的身体照片，控制搓澡装置相应动作。本发明还涉及一种老年人洗澡方法。图像采集装置采集老年人的身体图片并发送给控制装置，控制装置对接收到的老年人的身体图片进行图像分割，根据图像分割结果设定搓澡装置的运动边界，根据搓澡装置的运动边界设定控制搓澡装置相应动作，精确控制搓洗装置的运动行程和运动轨迹，能够对老年人施加适当的搓洗力度，不会对老年人造成伤害。

说明书

技术领域

本发明涉及老年人生活用品领域，特别是涉及一种老年人洗澡装置和一种老年人洗澡方法。

背景技术

随着社会的发展，人口老龄化和失能的问题也越发明显，因各种原因造成生活难以自理的老年人人口不断增多，老年人的生活状况受到了人们的广泛关注，对老年人的健康护理问题已经成为社会热点问题。

洗澡作为个人护理的重要内容，是保持人体清洁、预防疾病和保持健康的重要前提。有些老年人由于手脚不灵活，已经难以自己进行洗澡。

现有技术公开了一种搓背机构，包括搓洗头和喷水装置，通过搓洗头解决洗浴时单人搓背难的问题。然而该搓背机构没有考虑到老年人较弱的身体协调能力，当搓背机构的行程过大时，不当的搓背力度可能对老年人构成一定的伤害，无法对老年人进行精确的搓洗。

因此，有必要开发一种老年人洗澡装置，以降低老年人搓洗风险，帮助老年人保持身体健康。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是：提供一种老年人洗澡装置，能够精确控制搓洗装置的运动行程和运动轨迹，不会对老年人造成伤害，提升了老年人的搓洗体验。

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之二是：提供一种老年人洗澡方法，通过该方法能够精确控制搓洗装置的运动行程和运动轨迹，不会对老年人造成伤害，提升了老年人的搓洗体验。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种老年人洗澡装置，包括机架、搓澡装置、图像采集装置和控制装置；

机架一侧设有用于容纳洗澡用户的洗澡位；

搓澡装置活动连接于机架，与洗澡位对应设置，能够相对洗澡位水平移动和上下移动；

图像采集装置连接于机架，朝向洗澡位设置，用于采集洗澡用户的身体图片并发送给控制装置；

控制装置分别与搓澡装置和图像采集装置连接，用于根据图像采集装置发送来的洗澡用户的身体照片，控制搓澡装置相应动作。

进一步，洗澡位上方设有洗头装置，洗头装置固接于机架。

进一步，洗头装置包括第一支架和偏心喷管机构，第一支架固接于机架，偏心喷管机构转动连接于第一支架。

进一步，搓澡装置包括第一弧形搓澡头、第二弧形搓澡头以及分别与控制装置连接的第一驱动装置、第二驱动装置、旋转装置和第一升降装置；旋转装置滑动连接于机架；第一升降装置固接于机架，与旋转装置连接，用于驱动旋转装置在机架上升降；旋转装置分别转动连接于第一驱动装置和第二驱动装置，用于驱动第一驱动装置和第二驱动装置转动；第一驱动装置与第一弧形搓澡头固接，用于驱动第一弧形搓澡头朝洗澡位前进或后退；第二驱动装置与第二弧形搓澡头固接，用于驱动第二弧形搓澡头朝洗澡位前进或后退；第一弧形搓澡头设于第二弧形搓澡头一侧，第一弧形搓澡头的弧顶与第二弧形搓澡头的弧顶相背设置。

进一步，搓澡装置还包括第三弧形搓澡头以及分别与控制装置连接的第三驱动装置和第二升降装置；第三驱动装置滑动连接于机架；第二升降装置固接于机架，与第三驱动装置连接，用于驱动第三驱动装置在机架上升降；第三驱动装置与第三弧形搓澡头固接，用于驱动第三弧形搓澡头朝洗澡位前进或后退。

进一步，机架一侧设有喷头和第三升降装置，喷头用于朝洗澡位喷水；第三升降装置固接于机架，第三升降装置连接喷头，用于驱动喷头在机架上升降。

进一步，洗澡位两侧分别设有扶手。

进一步，机架铰接有底板，机架固接有第四驱动装置；第四驱动装置与底板连接，用于驱动底板转动，底板具有第一工位和第二工位，在第一工位时，底板位于洗澡位；在第二工位时，底板离开洗澡位。

进一步，机架滑动连接有背板，底板铰接于背板，第四驱动装置与背板铰接，机架固接有第五驱动装置；第五驱动装置与背板连接，用于驱动背板在机架上滑动。

一种老年人洗澡方法，采用老年人洗澡装置，包括以下步骤，

获取位于洗澡位的洗澡用户的身体图片；

对洗澡用户的身体图片进行图像分割；

根据图像分割结果设定搓澡装置的运动边界；

根据搓澡装置的运动边界设定控制搓澡装置相应动作。

总的说来，本发明具有如下优点：

当老年人处于洗澡位时，图像采集装置首先朝向洗澡位采集老年人的身体图片并发送给控制装置，控制装置对接收到的老年人的身体图片进行图像分割，根据图像分割结果设定搓澡装置的运动边界，根据搓澡装置的运动边界设定控制搓澡装置相应动作，从而精确控制搓洗装置的运动行程和运动轨迹，能够对老年人施加适当的搓洗力度，不会对老年人造成伤害，提升了老年人的搓洗体验。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图。

图2为人体的固定机构示意图。

图3为座椅的立体结构示意图。

图4为洗头装置的立体结构示意图。

图5为本发明实施例另一视角的立体结构示意图。

图6为腿部搓澡机构的结构示意图。

图7为上身搓澡机构的结构示意图。

图8为喷水装置的结构示意图。

图9为本发明实施例背部的结构示意图。

附图标记说明：

1-单目相机；

211-第一电机，212-第一齿轮，213-第一齿条，221-第二电机，222-第二齿条，231-第一弧形搓澡头，232-第二弧形搓澡头，24-齿轮齿条支撑件，25-餐桌轴承，26-第一滑块连接块，27-旋转电机，28-第一丝杆滑块；

311-第三左电机，312-第三左齿条，321-第三右电机，322-第三右齿条，33-第二滑块连接块，34-海绵连片，35-短杆，36-第二丝杆滑块；

41-扶手，411-软垫，42-连接杆，43-铝板，44-T型台；

51-旋转接头，52-第一支架，53-弯管；

61-喷头，62-第二支架，63-第三滑块连接块，64-第三丝杆滑块；

71-背板，72-底板，73-第一电动推杆；

81-挡水板，82-导杆，83-第二电动推杆，84-直线轴承。

具体实施方式

下面来对本发明做进一步详细的说明。

如图1、图5所示，一种老年人洗澡装置，包括机架、搓澡装置、图像采集装置和控制装置；

机架一侧设有用于容纳洗澡用户的洗澡位；

搓澡装置活动连接于机架，与洗澡位对应设置，能够相对洗澡位水平移动和上下移动；

图像采集装置连接于机架，朝向洗澡位设置，用于采集洗澡用户的身体图片并发送给控制装置；

控制装置分别与搓澡装置和图像采集装置连接，用于根据图像采集装置发送来的洗澡用户的身体照片，控制搓澡装置相应动作。

当老年人处于洗澡位时，图像采集装置首先朝向洗澡位采集老年人的身体图片并发送给控制装置，控制装置对接收到的老年人的身体图片进行图像分割，根据图像分割结果设定搓澡装置的运动边界，根据搓澡装置的运动边界设定控制搓澡装置相应动作，从而精确控制搓洗装置的运动行程和运动轨迹，能够对老年人施加适当的搓洗力度，不会对老年人造成伤害，提升了老年人的搓洗体验。

如图4所示，洗澡位上方设有洗头装置，洗头装置固接于机架。

洗头通常需要抬高手臂，而很多老年人手脚不太灵活，自己洗头有一定困难。因此设置洗头装置有助于减轻老年人的体力负担。

洗头装置包括第一支架52和偏心喷管机构，第一支架52固接于机架，偏心喷管机构转动连接于第一支架52。

现有技术的洗头机通常设有机械手，使用机械手对头部进行摩擦清洗。由于老年人头部承载能力较弱，头发也较稀少，当机械手与老年人头部发生干涉时，羸弱的老年人存在一定的危险隐患。

本发明实施例摒弃了传统具有较高风险系数的洗头机械手，提供了一种风险系数低的洗头结构。具体地，第一支架52固定于机架，与旋转接头51通过轴承相连在一起形成转动副，旋转接头51可以绕第一支架52旋转。偏心喷管机构包括多个弯管53，优选为4个。弯管53的开口朝向洗澡位。4个弯管53偏心连接在旋转接头51周围，弯管53开有小孔，外部水流通过旋转接头51上方流进弯管53，从小孔流出后向下喷射在洗澡位上的洗澡用户头部上。由于偏心力的作用使得4个弯管53绕轴承为中心旋转，偏心喷管机构得以旋转，从而使得水流在洗澡用户头部上方旋转，从多方向多角度对头部进行喷射，水流能够钻进头发中有效地冲走头发里的脏物，不仅不会伤及老年人的头皮，而且洗发效果更干净。由于不需要机械手在老年人头部上摩擦，消除了老年人头部直接承受机械外力带来的受伤风险隐患，安全系数高。

如图6所示，搓澡装置包括第一弧形搓澡头231、第二弧形搓澡头232、第一驱动装置、第二驱动装置、旋转装置和第一升降装置；第一驱动装置、第二驱动装置、旋转装置和第一升降装置分别与控制装置连接；旋转装置滑动连接于机架；第一升降装置固接于机架，与旋转装置连接，用于驱动旋转装置在机架上升降；旋转装置分别转动连接于第一驱动装置和第二驱动装置，用于驱动第一驱动装置和第二驱动装置转动；第一驱动装置与第一弧形搓澡头231固接，用于驱动第一弧形搓澡头231朝洗澡位前进或后退；第二驱动装置与第二弧形搓澡头232固接，用于驱动第二弧形搓澡头232朝洗澡位前进或后退；第一弧形搓澡头231设于第二弧形搓澡头232一侧，第一弧形搓澡头231的弧顶与第二弧形搓澡头232的弧顶相背设置。

搓澡装置包括腿部搓澡机构，具体包括第一弧形搓澡头231、第二弧形搓澡头232、第一驱动装置、第二驱动装置、旋转装置和第一升降装置。第一升降装置包括第一丝杆滑块28，旋转装置为旋转电机27，旋转电机27的外壳通过第一滑块连接块26固接于第一丝杆滑块28。旋转电机27的电机轴与餐桌轴承25内圈固接，餐桌轴承25内圈还与齿轮齿条支撑件24固接，餐桌轴承25外圈与第一滑块连接块26固接，从而使得旋转电机27可以带动齿轮齿条支撑件24做旋转运动。

第一驱动装置包括啮合传动的第一齿轮212、第一齿条213与第一电机211，第一弧形搓澡头231设于第一齿条213末端；第二驱动装置包括啮合传动的第二齿轮、第二齿条222与第二电机221，第二弧形搓澡头232设于第二齿条222末端，第一弧形搓澡头231和第二弧形搓澡头232均朝向洗澡位。

第一电机211和第二电机221分别固接于齿轮齿条支撑件24，第一齿轮212和第二齿轮分别转动连接于齿轮齿条支撑件24，第一齿条213和第二齿条222分别滑动连接于齿轮齿条支撑件24。利用齿轮齿条支撑件24的外形限位，第一电机211驱动第一齿轮212转动，进而由第一齿轮212带动第一齿条213在齿轮齿条支撑件24上直线运动；第二电机221驱动第二齿轮转动，进而由第二齿轮带动第二齿条222在齿轮齿条支撑件24上直线运动。

清洗时，第一丝杆滑块28带动第一滑块连接块26作上下运动，使第一弧形搓澡头231和第二弧形搓澡头232高度与老年人腿部相适应。第一电机211和第二电机221驱使第一齿条213和第二齿条222前后错开并朝向洗澡位移动。当在前的第一齿条213或第二齿条222接近腿部时，旋转电机27动作驱使齿轮齿条支撑件24带动第一齿条213和第二齿条222一起旋转，使接近腿部的第一弧形搓澡头231或第二弧形搓澡头232旋转到腿部边缘，在第一丝杆滑块28带动下沿腿部上下滑动清洗腿部一侧。第一弧形搓澡头231和第二弧形搓澡头232优选为半圆形，与人体腿部外形比较匹配，两者并排时合围形成一个圆形。第一弧形搓澡头231和第二弧形搓澡头232上设有海绵清洗块，用于与人体表面接触清洗，增强清洗效果。当清洗完腿部一侧后，旋转电机27驱使齿轮齿条支撑件24带动第一齿条213和第二齿条222反方向旋转，然后由第一电机211和第二电机221驱使第一齿条213和第二齿条222交换前后位置，然后重复上述步骤，开始清洗腿部另一侧。

腿部搓澡机构共有两套，对称分布于洗澡位前侧，能够同时进行两腿的清洗任务。

如图7所示，搓澡装置还包括第三弧形搓澡头、第三驱动装置和第二升降装置；第三驱动装置和第二升降装置分别与控制装置连接；第三驱动装置滑动连接于机架；第二升降装置固接于机架，与第三驱动装置连接，用于驱动第三驱动装置在机架上升降；第三驱动装置与第三弧形搓澡头固接，用于驱动第三弧形搓澡头朝洗澡位前进或后退。

搓澡装置还包括上身搓澡机构，具体包括第三弧形搓澡头、第三驱动装置和第二升降装置，整体结构与腿部搓澡机构类似。第二升降装置包括第二丝杆滑块36，第三驱动装置包括第三左电机311、啮合传动的第三左齿轮和第三左齿条312、第三右电机321、啮合传动的第三右齿轮和第三右齿条322。第三弧形搓澡头两端分别通过短杆35与第三左齿条312和第三右齿条322固接。第三弧形搓澡头为海绵连片34，用于与人体皮肤接触，增强清洗效果。海绵连片34对准洗澡用户的身体侧部与前部，其弧形与人体侧部轮廓相匹配。

清洗时，第二丝杆滑块36驱动第二滑块连接块33带动第三左齿条312和第三右齿条322作上下运动，第三左电机311和第三右电机321同时动作，驱使第三左齿条312和第三右齿条322同时向前伸出，使海绵连片34与身体接触，在第二丝杆滑块36带动下上下运动清洗上身，能够同时进行身体两侧和前侧的清洗任务。

如图8所示，机架一侧设有喷头61和第三升降装置，喷头61用于朝洗澡位喷水；第三升降装置固接于机架，第三升降装置连接喷头61，用于驱动喷头61在机架上升降。

具体地，喷头61接有外部水源，通过第二支架62固定于第三滑块连接块63，第三升降装置包括第三丝杆滑块64。洗澡时，第三丝杆滑块64带动第三滑块连接块63在机架上升降，使喷头61能够对洗澡用户由上至下进行喷水冲洗。喷浴的方法使洗澡水从设计的方向喷出，可以避免用户发生呛水或溺水，有利于机构智能化发展。

如图2所示，洗澡位两侧分别设有扶手41。

洗澡方式有浸浴或淋浴等方式。对于老年人来说，浸浴有可能导致呛水或溺水而无法自救的危险后果。因此老年人更适合采用淋浴方式。

老年人由于体力较差，站立时间较长的话容易出现体力不支。因此在淋浴位两侧设置用于支持老年人身体的扶手41，有助于减轻老年人体力付出，降低风险。

具体地，机架固接有铝板43，铝板43竖直设置。铝板43两侧分别固接有T型台44，扶手41转动连接于T型台44。两个扶手41之间设有连接杆42，扶手41与连接杆42构成人体的固定机构。连接杆42设有多个插销，向上打开连接杆42，人体可以进入两个扶手41中间，双手向外伸出自然下垂，腋窝位置由扶手41上的软垫411托住，然后选择适当的插销将连接杆42与扶手41配合关闭，由此人体上身得以支撑固定。通过固定机构的设置，避免了老年人洗澡过程跌倒，提高了老年人洗澡的安全系数。

如图3所示，机架铰接有底板72，机架固接有第四驱动装置；第四驱动装置与底板72连接，用于驱动底板72转动，底板72具有第一工位和第二工位，在第一工位时，底板72位于洗澡位；在第二工位时，底板72离开洗澡位。

有些老年人体力较差，无法长时间站立，因此需要设计座椅以帮助其减轻负担。

具体地，底板72为座椅的面板，用以支撑人体臀部。第四驱动装置为第一电动推杆73。第一电动推杆73的外壳与机架连接，第一电动推杆73的活动部与底板72连接。第一电动推杆73的活动部伸出时，驱使底板72在机架上旋转至第一工位，在洗澡位展开为水平状态，可以为老年人提供座位。第一电动推杆73的活动部缩回时，驱使底板72在机架上反方向旋转至第二工位，底板72离开洗澡位，使老年人能够在洗澡位站立。通过底板72与第一电动推杆73的设置，能够在狭小的洗澡位上形成坐姿与站姿的切换，无需另外在洗澡位旁边配置座椅，同时消除了老年人搬椅时跌倒的风险。

如图9所示，机架滑动连接有背板71，底板72铰接于背板71，第四驱动装置与背板71铰接，机架固接有第五驱动装置；第五驱动装置与背板71连接，用于驱动背板71在机架上滑动。

具体地，机架设有导杆82和直线轴承84，背板71在导杆82和直线轴承84上滑动。背板71竖直设置，是座椅的靠背，用以支撑人体背部。背板71两侧分别设有挡水板81，用于阻挡水流喷到背板71后面。第五驱动装置为第二电动推杆83，第二电动推杆83的外壳与地面固接，第二电动推杆83的活动部与背板71固接。座椅设有椅腿，椅腿固接于底板72下端。第一电动推杆73的外壳铰接于背板71，第一电动推杆73的活动部铰接于椅腿。第一电动推杆73和第二电动推杆83共同构成座椅的姿态转换机构。

工作时，第二电动推杆83推动背板71沿机架上滑，提升了底板72与椅腿的高度，避免底板72向下旋转时椅腿与地面发生干涉。当底板72旋转至水平状态后，通过第二电动推杆83的调整，使椅腿下端与地面接触，从而将座椅稳定于地面上，使老年人坐在座椅上的洗澡过程更安全。需要收起座椅时，首先通过第二电动推杆83提升座椅的高度，然后再通过第一电动推杆73带动座椅反方向旋转至底板72与背板71共面位置。座椅收起后腾出了洗澡位，不占用洗澡位空间。

图像采集装置包括两个单目相机1，分别位于机架上部和下部，在洗澡用户淋浴前分别对人体上下半身拍照，并将照片发送给控制装置以进行图像分割。

一种老年人洗澡方法，采用老年人洗澡装置，包括以下步骤，

获取位于洗澡位的洗澡用户的身体图片；

对洗澡用户的身体图片进行图像分割；

根据图像分割结果设定搓澡装置的运动边界；

根据搓澡装置的运动边界设定控制搓澡装置相应动作；

控制喷水装置喷水。

当老年人处于洗澡位时，图像采集装置首先朝向洗澡位采集老年人的身体图片并发送给控制装置，控制装置对接收到的老年人的身体图片进行图像分割，根据图像分割结果设定搓澡装置的运动边界，根据搓澡装置的运动边界设定控制搓澡装置相应动作，从而精确控制搓洗装置的运动行程和运动轨迹，能够对老年人施加适当的搓洗力度，不会对老年人造成伤害，提升了老年人的搓洗体验。

本发明实施例通过各个机构的相互配合，能够完成对老年人身体的全方位清洗，具有降低劳动强度、提高洗澡安全、可靠性高等优点。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。