1.本发明属于医疗保健领域，具体涉及一种多功能助力椅。
背景技术：2.国内外现有多种帮助行动不便的人实现立-坐或坐-躺的助力装置。在中国实用新型专利cn209950773u中公开了一种助力装置，它包括具有支承脚的底板、椅背、凳板、脚踏板、套管和卡管，在具有支承脚的底板的一侧边缘设有向上且向外延伸的椅背，从而使椅背与底板的上表面形成钝角结构，在底板上通过多组弹簧连接有供人坐的凳板等；通过该独特的结构设计，使老人在坐下的过程中得到一个缓冲力，老人能够缓慢的坐下，并使老人的脊背和腰椎缓慢的与椅背进行贴合，对老人的脊背和腰椎进行有效的保护。在中国实用新型专利cn206612893u中公开了一种助力装置，包括座椅本体、座椅面板和安装在座椅本体内的伸缩杆组件，座椅面板前侧与座椅本体轴连接并可沿连接轴转动运动，伸缩杆组件一端安装在座椅面板下表面，另一端安装在座椅本体上，利用伸缩杆的伸缩运动可以推动前侧安装在座椅本体上与座椅本体轴连接的座椅面板绕轴转动，使得使用者在需要起身的时候，座椅面板能够转动、倾斜至一定角度，最终达到辅助老年人起身的作用。在sme 2018国际机械工程大会和博览会论文集中“design and prototype development of a reconfigurable wheelchair with stand-sit-sleep configurations.”阐述了通过不同的机构可分别实现立—坐和坐—躺两个过程，立—坐过程采用四杆机构，坐—躺采用五杆机构来实现。
3.在上述前两种现有技术中，只能实现立-坐一个过程，功能简单，灵活度低，舒适性差；在上述后一种论文中，虽能实现立—坐和坐—躺两个过程，但需要用到两个多杆机构来实现，结构复杂，工艺繁琐，成本高，经济性差。
4.综合国内外市场现有助老椅特点及功能来看，经济型助老椅往往功能单一，仅能起到支撑的作用，老人起身与坐躺仍需依靠自身关节力量；而定价较高的助老椅往往技术复杂，且受众多为少数家庭条件优越的家庭，留守老人或独居老人没有足够的经济实力予以支撑。因此，当前市场上对于经济型多功能助老椅有很大的潜在需求缺口。
技术实现要素：5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种多功能助力椅，其将已有可变形躺椅和辅助站立的轮椅有机结合，利用一套简单的四杆机构来实现辅助立—坐和坐—躺两个功能。
6.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
7.一种多功能助力椅，包括底座板块、锁定板块、腿部板块、坐垫板块、椅背板块、电动推杆板块和连接杆板块；
8.所述底座板块中的第一底座、第二底座与地面接触用以支撑整个助力椅，所述底座板块中的第一轴与第一底座、第二底座之间相连接；所述第一底座、第二底座通过锁定板
块进行连接固定；
9.所述锁定板块与所述底座板块、腿部板块连接，用以解除或开启腿部板块和底座板块之间的固定；
10.所述电动推杆板块包括一根电动推杆；
11.所述腿部板块与所述第一轴连接，并与所述电动推杆相连接，两者之间可以相对转动，所述腿部板块承受电动推杆的推力，且与连接杆板块相连接；
12.所述坐垫板块分别和底座板块中的第一轴和椅背板块中的第二轴相连接，实现相对转动；
13.所述连接杆板块连接腿部板块与椅背板块，使得所述椅背板块、腿部板块、坐垫板块和连接杆板块形成四杆机构。
14.进一步地，所述锁定板块两侧分别固定有第一l型板、第二l型板，用于与底座板块中两个对称的第一底座、第二底座之间连接。
15.进一步地，所述锁定板块包括锁定板块主体、第一锁孔与可移动锁板；所述第一锁孔与锁定板块主体固连，并与所述腿部板块中的第二锁孔对应，所述可移动锁板上下移动穿过第一锁孔、第二锁孔以实现腿部板块与底座板块之间的锁定与解锁。
16.进一步地，所述锁定板块中心位置固定一圆柱，圆柱上设置有一轴向固定且可绕轴转动的开关，可移动锁板上设置两个槽，用于与开关两端和所述圆柱连接。
17.进一步地，所述开关顺时针旋转，可移动锁板在开关的带动下向上穿过第一锁孔、第二锁孔，实现腿部板块和底座板块间的固定；所述开关逆时针旋转，可移动锁板在开关的带动下向下穿过第一锁孔、第二锁孔，解除腿部板块和底座板块间的固定；在锁定状态下，所述开关与地面存在一定角度，防止可移动锁板因自身重力下滑而导致意外解锁。
18.进一步地，所述腿部板块上部两侧分布有两个圆孔，与底座板块中的第一轴连接；所述腿部板块包括中部装置，其两侧设置有第一带圆孔角板、第二带圆孔角板，与连接杆板块连接。
19.进一步地，所述坐垫板块的四角处分别固定第一带圆孔l型角板、第二带圆孔l型角板、第三带圆孔l型角板、第四带圆孔l型角板，两个一组，所述坐垫板块具有坐垫。
20.进一步地，所述椅背板块左右两侧固定有第一扶手、第二扶手；所述椅背板块下部设置有第二轴，与坐垫板块中的第一带圆孔l型角板、第二带圆孔l型角板连接，第二轴与两角板之间可以相对转动；所述椅背板块下部还固定有一横挡板，与所述电动推杆相连接，两者可以相对转动，并承受电动推杆的推力。
21.进一步地，所述电动推杆板块前后两端分别与上述椅背板块的横挡板和腿部板块的中部装置可转动式连接，为助力椅坐-躺或立-坐之间的切换提供动力；所述连接杆板块由第一圆管、第二圆管组成。
22.进一步地，还包括一遥控装置，控制锁定板块的锁定与解锁，同时控制电动推杆板块的电动推杆的伸缩。
23.本发明将已有可变形躺椅和辅助站立的轮椅有机结合，利用一套简单的四杆机构来实现辅助立—坐和坐—躺两个功能。本发明结构简单、功能多元、成本较低，具有很高的商业价值与市场前景。具体地，本发明包括如下有益效果：
24.(1)本发明结构简单，其主要机构为一套四杆机构，推力由一根电推杆配套电机提
供。
25.(2)本发明功能多元，通过功能变换开关，改变四杆机构的不同固定边，可以实现由坐-躺和坐-立两种结构变换的自主实现。
26.(3)本发明的成本较低，经济适应性较强，可以满足多数人的功能要求与价格需求；且本发明的安全性、可靠性有所保障。相对于当今市场上许多已有产品通过弹簧实现椅子形态改变的功能，相较于弹簧，本发明采用电推杆驱动、设置锁定板块等设计可以很好地保证使用者的安全，且对于包括锁定板块、椅子腿板块在内的关键零部件进行了受力分析、强度校核与有限元分析，保障助力椅强度、刚度满足工况要求。
27.(4)本发明的舒适度良好，其坐垫深度，即坐垫前、后缘之间的距离，在考虑人类平均大腿长度后，将其坐垫深度设置为420mm，这样既能保证小腿的活动，也对使用者的腰部有呵护的效果；坐垫宽度一般与两扶手的距离相近，在考虑两扶手间距离和安装材质厚度后，将其坐垫宽度为480mm，这样能满足人体平均肩宽，增加使用者舒适度体验。本发明的椅背与坐垫、坐垫与椅子腿之间的角度均能受使用者的控制，通过对电推杆的控制，使用者可以将助力椅调整至自己感到舒服的状态，目前本发明的椅背调整角度范围可达80
°
，其也包含了人体在躺下时的最佳腰、背角度；
28.(5)本发明具有优越的经济性，四杆机构的设计历史悠久，技术原理上已经非常成熟可靠；加工制造上不需要复杂的、精密的仪器，使用常见的加工设备即可完成产品的加工；整体机构上各模块分明，便于企业进行生产流水线的设计，最终使得本发明在拥有多样化功能的情况下成本较低，从而受众更广，商业潜力更大。
附图说明
29.图1为本发明的一种多功能助力椅的结构示意图；
30.图2为本发明的底座板块的示意图；
31.图3为本发明的锁定板块的示意图；
32.图4为本发明的腿部板块的示意图；
33.图5为本发明的坐垫板块的示意图；
34.图6为本发明的椅背板块的示意图；
35.图7为本发明的四杆机构的示意图；
36.图8为本发明的一种多功能助力椅的工作原理示意图。
具体实施方式
37.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
38.本发明的多功能助力椅主要通过一套四杆机构配合锁定装置完成坐-立和坐-躺两个过程的变换。安装在助力椅前部的锁定板块改变由椅背板块、腿部板块、坐垫板块和连接杆板块四个板块组成的四杆机构的固定边，安装在助力椅底部的电动推杆推动四杆机构变形，完成坐-立和坐-躺两个过程。其中，在坐-立的变形中，调整锁定装置使腿部板块固
定，电动推杆伸长与缩短，带动坐垫垂直、水平转换角度；在坐-躺的变形中，调整锁定装置解除腿部板块的固定，电动推杆伸长与缩短，带动椅子腿和椅背垂直-水平位置的转换，而坐垫保持水平位置。最终以一套结构简单且安全性高的方式实现了立-坐-躺三种模式的转变。
39.所述锁定板块可替换为搭扣等可以实现腿部板块的固定功能的部件。所述助力椅的坐垫尺寸、椅背尺寸等任何尺寸或材质改变，但基于四杆机构的技术方案未改变的情况仍属于本专利保护的范围。可在本技术方案的基础上添加椅背、头枕、靠垫等人体工程学配件以增加舒适度、提升用户满意度。
40.如图1、图2所示，本发明的多功能助力椅包括底座板块1、锁定板块2、腿部板块3、坐垫板块4、椅背板块5、电动推杆板块6和连接杆板块7。
41.所述底座板块1中的第一底座11、第二底座12与地面接触用以支撑整个助力椅，所述底座板块1中的第一轴13与第一底座11、第二底座12之间通过第一轴承14、第二轴承15相连接，实现相对转动，所述第一轴承14和第二轴承15对称布置。所述底座板块1中的第一轴13与腿部板块3和坐垫板块4连接，使得腿部板块3和坐垫板块4可绕该轴转动。所述底座板块1中的第一底座11、第二底座12分为左右对称的两部分，两者通过锁定板块2进行连接和相对位置的固定。
42.所述锁定板块2用以连接两边的第一底座11、第二底座12，并且解除或开启腿部板块3和底座板块1之间的固定。所述锁定板块2两侧分别固定有第一l型板21、第二l型板22，用于与底座板块1中两个对称的第一底座11、第二底座12之间连接。
43.如图1、图3所示，所述锁定板块2包括锁定板块主体25、第一锁孔23与可移动锁板24。所述锁孔23与锁定板块主体25固连，并与如图4所示的所述腿部板块3中的第二锁孔34对应，所述可移动锁板24上下移动穿过第一锁孔23、第二锁孔34以实现腿部板块3与底座板块1之间的锁定与解锁。所述锁定板块2中心位置固定一圆柱26，圆柱26上设置有一轴向固定且可绕轴转动的开关27，可移动锁板24上设置两个槽，用于与开关27两端和上述圆柱26连接。开关27顺时针旋转，可移动锁板24在开关27的带动下向上穿过第一锁孔23、第二锁孔34，实现腿部板块3和底座板块1间的固定；开关27逆时针旋转，可移动锁板24在开关27的带动下向下穿过第一锁孔23、第二锁孔34，解除腿部板块3和底座板块1间的固定。此外，在锁定状态下，开关27与地面存在一定角度，防止可移动锁板24因自身重力下滑而导致意外解锁。
44.如图1、图4所示，腿部板块3上部两侧分布有两个圆孔，与底座板块1中的第一轴13连接，实现腿部板块3和底座板块1之间的相对转动；中部装置31与如图1所示的电动推杆61相连接，两者之间可以相对转动，腿部板块3承受电动推杆61的推力。中部装置31两侧设置有第一带圆孔角板32、第二带圆孔角板33，与连接杆板块7相连接。
45.如图1、图5所示，所述坐垫板块4四角处分别固定第一带圆孔l型角板41、第二带圆孔l型角板42、第三带圆孔l型角板43、第四带圆孔l型角板44，两个一组，分别和底座板块1中的第一轴13和椅背板块5中的第二轴53相连接，实现相对转动，从而与腿部板块3、椅背板块5和连接杆板块7形成四杆机构。所述坐垫板块4包括坐垫45。
46.如图1、图6所示，所述椅背板块5左右两侧固定有第一扶手51、第二扶手52，下部设置有一个第二轴53，与坐垫板块4中的第一带圆孔l型角板41、第二带圆孔l型角板42连接，
第二轴53与两角板之间可以相对转动。下部还固定有一横挡板54，与电动推杆61相连接，两者可以相对转动，承受电动推杆61的推力。
47.所述电动推杆板块6由一根电动推杆61组成，前后两端分别与上述椅背板块5的横挡板54和腿部板块3的中部装置31可转动式连接，为助力椅坐-躺(或立-坐)之间的切换提供动力。
48.如图1，图7所示，所述连接杆板块7由第一圆管71、第二圆管72组成，连接腿部板块3与椅背板块5，使得椅背板块5、腿部板块3、坐垫板块4和连接杆板块7形成四杆机构。另设置一遥控装置，控制锁定板块2的锁定与解锁，同时控制电动推杆板块6的伸缩。
49.下面根据图8及图1-7中的各个板块的连接关系，具体描述本发明的原理。
50.使用者坐在椅子上想要站立时，按下遥控装置上的控制开关，锁定板块2上的开关27顺时针转动，带动可移动锁板24向上移动，与第一锁孔23、第二锁孔34相互配合，实现腿部板块3和底座板块1之间的固定。同时，电动推杆61伸长，推动椅背板块5向上运动，由于椅背板块5、腿部板块3、坐垫板块4和连接杆板块7形成了一个四杆机构，固定杆为腿部板块3，因此在椅背板块5的带动下，坐垫板块4中的坐垫45相对底座板块1中的第一轴13转动，转动后坐垫板块4与椅背板块5约呈竖直状态，配合椅背板块5中的第一扶手51、第二扶手52的支撑作用，帮助使用者站立。
51.使用者坐在椅子上想要躺下时，按下遥控装置上的控制开关，锁定板块上的开关27逆时针转动，带动可移动锁板24向下移动，解除与第一锁孔23、第二锁孔34之间的相互配合，实现腿部板块3和底座板块1之间的相对运动。此时，在人重力的作用下，坐垫板块4被紧紧压在底座板块1上，形成坐垫45与底座板块1的固定，此时四杆机构的固定杆为坐垫板块4。电动推杆61伸长，腿部板块3和椅背板块5分别相对坐垫板块4转动，转动后腿部板块3和椅背板块5转动至约呈水平状态，帮助使用者躺下。
52.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种多功能助力椅，其特征在于：包括底座板块、锁定板块、腿部板块、坐垫板块、椅背板块、电动推杆板块和连接杆板块；所述底座板块中的第一底座、第二底座与地面接触用以支撑整个助力椅，所述底座板块中的第一轴与第一底座、第二底座之间相连接；所述第一底座、第二底座通过锁定板块进行连接固定；所述锁定板块与所述底座板块、腿部板块连接，用以解除或开启腿部板块和底座板块之间的固定；所述电动推杆板块包括一根电动推杆；所述腿部板块与所述第一轴连接，并与所述电动推杆相连接，两者之间可以相对转动，所述腿部板块承受电动推杆的推力，且与连接杆板块相连接；所述坐垫板块分别和底座板块中的第一轴和椅背板块中的第二轴相连接，实现相对转动；所述连接杆板块连接腿部板块与椅背板块，使得所述椅背板块、腿部板块、坐垫板块和连接杆板块形成四杆机构。2.根据权利要求1所述的一种多功能助力椅，其特征在于：所述锁定板块两侧分别固定有第一l型板、第二l型板，用于与底座板块中两个对称的第一底座、第二底座之间连接。3.根据权利要求1所述的一种多功能助力椅，其特征在于：所述锁定板块包括锁定板块主体、第一锁孔与可移动锁板；所述第一锁孔与锁定板块主体固连，并与所述腿部板块中的第二锁孔对应，所述可移动锁板上下移动穿过第一锁孔、第二锁孔以实现腿部板块与底座板块之间的锁定与解锁。4.根据权利要求3所述的一种多功能助力椅，其特征在于：所述锁定板块中心位置固定一圆柱，圆柱上设置有一轴向固定且可绕轴转动的开关，可移动锁板上设置两个槽，用于与开关两端和所述圆柱连接。5.根据权利要求4所述的一种多功能助力椅，其特征在于：所述开关顺时针旋转，可移动锁板在开关的带动下向上穿过第一锁孔、第二锁孔，实现腿部板块和底座板块间的固定；所述开关逆时针旋转，可移动锁板在开关的带动下向下穿过第一锁孔、第二锁孔，解除腿部板块和底座板块间的固定；在锁定状态下，所述开关与地面存在一定角度，防止可移动锁板因自身重力下滑而导致意外解锁。6.根据权利要求1所述的一种多功能助力椅，其特征在于：所述腿部板块上部两侧分布有两个圆孔，与底座板块中的第一轴连接；所述腿部板块包括中部装置，其两侧设置有第一带圆孔角板、第二带圆孔角板，与连接杆板块连接。7.根据权利要求1所述的一种多功能助力椅，其特征在于：所述坐垫板块的四角处分别固定第一带圆孔l型角板、第二带圆孔l型角板、第三带圆孔l型角板、第四带圆孔l型角板，两个一组，所述坐垫板块具有坐垫。8.根据权利要求7所述的一种多功能助力椅，其特征在于：所述椅背板块左右两侧固定有第一扶手、第二扶手；所述椅背板块下部设置有第二轴，与坐垫板块中的第一带圆孔l型角板、第二带圆孔l型角板连接，第二轴与两角板之间可以相对转动；所述椅背板块下部还固定有一横挡板，与所述电动推杆相连接，两者可以相对转动，并承受电动推杆的推力。9.根据权利要求8所述的一种多功能助力椅，其特征在于：所述电动推杆板块前后两端
分别与上述椅背板块的横挡板和腿部板块的中部装置可转动式连接，为助力椅坐-躺或立-坐之间的切换提供动力；所述连接杆板块由第一圆管、第二圆管组成。10.根据权利要求1所述的一种多功能助力椅，其特征在于：还包括一遥控装置，控制锁定板块的锁定与解锁，同时控制电动推杆板块的电动推杆的伸缩。
技术总结本发明提供一种多功能助力椅，主要通过一套四杆机构配合锁定板块完成坐-立和坐-躺两个过程的变换。安装在助力椅前部的锁定板块改变由椅背板块、腿部板块、坐垫板块和连接杆板块四个板块组成的四杆机构的固定边，安装在助力椅底部的电动推杆推动四杆机构变形，完成坐-立和坐-躺两个过程。在坐-立的变形中，调整锁定装置使腿部板块固定，电动推杆伸长与缩短，带动坐垫垂直、水平转换角度；在坐-躺的变形中，调整锁定装置解除腿部板块的固定，电动推杆伸长与缩短，带动椅子腿和椅背垂直-水平位置的转换，而坐垫保持水平位置。本发明结构简单、功能多元、成本较低，具有很高的商业价值与市场前景。与市场前景。与市场前景。
技术研发人员：史成坤 孙治博 昌运鑫 周诗晗 彭谨哲 李子仪 陈一明 邢艺花 苟粒凤 苏浩鹏 王星朝
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2022.07.13
技术公布日：2022/11/1
