[发明专利]多功能集成微重力生理效应模拟床

说明书

技术领域

本发明属于航天医学技术领域，特别涉及一种模拟微重力进行生理实验的装置。

背景技术

如何在较长的空间飞行和星际探索期间，将空间对人的影响降低到最小程度，是航天医学面临的最大挑战，也是制约人类向更深、更远、更高的外层空间探索的瓶颈因素。尽管美、俄等航天大国都把保障航天员在轨飞行期间的健康和工作效率作为载人航天的首要任务，投入大量人力、物力，开展了多项空间和地面的研究实验，但依然存在许多悬而未决的问题，如心血管功能紊乱、肌肉萎缩、骨质丢失、免疫功能下降等始终是严重影响航天员健康又尚无有效防护对抗措施的医学问题。由于头低位卧床等地基模拟技术可以模拟低重力所致的生理效应改变，利用地基重力模拟技术研究失重生理效应及其防护措施一直是航天医学研究的主要手段之一。随着头低位卧床实验项目的增多、周期的延长，对微重力生理效应模拟床的功能要求也越来越高。目前所使用的卧床主要实现了体位变换的自动调节，而对生理参数的测量记录，日常管理工作的实施在当初设计中并没有考虑。由于卧床实验组织规模大，人力资源占用大，尤其是对日常生理参数检测的频度、卧床受试者护理、现场管理等的要求，对护理人员及现场工作人员的工作强度和质量要求高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种可以模拟微重力环境，方便卧床受试者生活，实现日常生理参数自动检测记录的多功能集成微重力生理效应模拟床。

本发明的技术方案是：一种多功能集成微重力生理效应模拟床，包括：微重力生理效应模拟床和床边管理系统；

所述微重力生理效应模拟床包括：设有脚轮和支架的基座，中部铰链在所述支架上的床架，固连在所述床架底部的大齿轮，与所述大齿轮啮合的小齿轮，通过所述小齿轮、所述大齿轮带动所述床架绕铰链轴转动的步进电机，分为两块铰链在所述床架顶端可向两侧打开的床头，铺设在所述床架上的主床板，与所述床架尾端铰链可翻转为踏板的副床板，设置在所述床架下方可向所述床头方向拉出的活动餐板，设置在所述活动餐板下方可向所述床头方向拉出的洗漱用盆，以及床头柜和饮水机；

所述床边管理系统包括：对所述多功能集成微重力生理效应模拟床进行控制、测量和数据记录的嵌入式工控机主板，设置在所述床架上将所述床架倾角传递给所述工控机主板的重力角度传感器，将所述工控机主板控制指令传递给所述步进电机的数据接口，将卧床受试者小便量数据传递给所述工控机主板的称重传感器，将卧床受试者饮水量数据传递给所述工控机主板的称重传感器，与远程计算机通讯的有线、无线数据接口。

本发明可以使床架在-6°-20°之间连续可调，可模拟多种重力环境，为卧床受试者提供日常生活自理条件，并自动测量和记录有关数据，还可以实现对多张多功能集成微重力生理效应模拟床的计算机联网管理，便于进行较大规模的实验，还明显降低了护理人员及现场工作人员的工作强度。

附图说明

图1～图4为本发明中微重力生理效应模拟床的结构图；

图5为本发明中微重力生理效应模拟床成-6°状态示意图；

图6为本发明中微重力生理效应模拟床成20°状态示意图；

图7为本发明中床边管理系统框图。

具体实施方式

实施例1：参见各附图，一种多功能集成微重力生理效应模拟床，包括：微重力生理效应模拟床1和床边管理系统2；

所述微重力生理效应模拟床1包括：设有脚轮101和支架102的基座103，中部铰链在所述支架102上的床架104，固连在所述床架104底部的大齿轮105，与所述大齿轮105啮合的小齿轮106，通过所述小齿轮106、所述大齿轮105带动所述床架104绕铰链轴转动的步进电机107，分为两块铰链在所述床架104顶端可向两侧打开的床头108，铺设在所述床架104上的主床板109，与所述床架104尾端铰链可翻转为踏板的副床板110，设置在所述床架104下方可向所述床头108方向拉出的活动餐板111，设置在所述活动餐板111下方可向所述床头108方向拉出的洗漱用盆114，以及床头柜112和饮水机113；

所述床边管理系统2包括：对所述多功能集成微重力生理效应模拟床进行控制、测量和数据记录的嵌入式工控机主板201，设置在所述床架104上将所述床架104倾角传递给所述工控机主板201的重力角度传感器202，将所述工控机主板201控制指令传递给所述步进电机107的数据接口203，将卧床受试者小便量数据传递给所述工控机主板201的称重传感器204，将卧床受试者饮水量数据传递给所述工控机主板201的称重传感器205，与远程计算机通讯的有线、无线数据接口207。

实施例2：如实施例1所述的多功能集成微重力生理效应模拟床，它还包括：向卧床受试者提供视频、音频娱乐及其他服务的娱乐主机及显示器3。