多功能护理_床的设计说明

多功能护理床

一、总功能描述

1、可辅助病人由仰卧位改为坐位

2、可辅助实现床的加宽功能，从而

3、所有动作均由手动或电动完成

二、功能分析与求解

1、功能分析如图所示

2、功能分解

将多功能护理床从结构上分为电源，控制系统部分，平面连杆（包括伸缩），齿轮齿条以及床的面板与框架。

三、功能元求解

功能一：由仰卧位改为坐位

方案一：简图

1——背部支板 2——连杆 3——电动推杆 4——机架

方案分析：

依靠电动推杆3的相对运动是长度发生变化，由于长度的变化使得构件2发生转动，从而使背部支板1 绕铰链点转动实现支背运动。该原动件为1，自由度为1，具有确定的运动。

方案二：简图

1——背部支板 2——电动推杆 3——机架

方案分析：

电动推杆2的长度变化直接带动背部支板1绕铰链转动，该原动件为1，自由度为1，具有确定的运动，并且结构简单，占用的空间小。

功能四：小腿弯曲（坐立）功能

方案一：

简图：

1——小腿支撑板 2——电动推杆 3——机架

功能分析：

当电动推杆2伸长时，直接带动小腿支撑板1绕铰链点转动。该原动件为1，自由度为1，具有确定的运动，并且结构简单，占用的空间小，易于实现。久卧的病人需要坐立，此时支背与曲腿同时或分开运动，实现病人的坐立。而且当病人需要排便时，也可以使曲腿动作，更加方便病人排便。

方案二：

简图：

1——小腿支撑板 2——滑块 3——连杆 4——电动推杆5——机架

功能分析：

当电动推杆4伸长时，使得连杆3绕着转动副转动，从而带动滑块2和小腿支撑板发生相对运动，使得支撑板绕铰链转动，辅助病人完成去小腿及坐立的功能。

四、总功能求解

1、动力装置

此多功能护理床采用电机驱动或手动，电动驱动方式响应速度快，传动平稳，容易控制，并且工作状态不会受到环境的影响。考虑到家庭用电以及床下的空间，采用交流电机和直线电动推杆。它们的机械特性以及过载能力较强，低速平稳性好，控制方便，还可以实现正反转，自动化程度高，所以采用。

2、能量传递系统

常用的有机械系统、液压系统、气压系统，这里采用机械系统，例如四杆或六杆，齿轮齿条，推杆的直线运动等。

3、原动件

原动件采用电动直线推杆。

4、执行

从动件与原动件组成执行，例如四杆，六杆，剪式升缩，齿轮齿条。需要根据不同的方案选择不同的。

5、调节

对于电动机的转速调节可以使用伺服电机。

6、控制系统

这里用到的控制单元为单片机。

五、确定总功能解及评价

采用形态学矩阵来确定来决定总功能方案

由表格所示：整个系统可行的方案有N=2*2*2*1=8种。

系统可设计的有N=2*2*1*2=8种。

总功能评价：

1、为方便病人的控制动力源选择电动，并易于病人对床的电动控制。

2、传动系统选用直线推杆，摩擦小，损失的功耗少，噪声小。

3、执行系统采用连杆以及齿轮齿条。

六、系统功能原理简图

七、系统结构设计图

1——背部支撑板 2——大腿支撑板 3——小腿支撑板；线框 4——右侧侧翻安装位置 5——曲小腿安装位置 6——左侧侧翻安装位置7——便口 8——支背安装位置 9——控制部分安装位置 10——电

源部分安装位置

侧视结构简图

对于那些长期卧床不起的老年人以及病人，该群图是社会的弱者，需要全社会的关爱，尤其需要一种适合他们心理和生理特征的生活工具。电动护理床正是基于这样的状况下而产生的解决该群体的困难而且满足了他们日常生活需要同时减轻护理人员护理强度的一种新型工具。该课题的研究对于提高学生的工程能力，拓展生存空间有着非常重要的意义，以及为今后护理床的研究做一个前期的准备工作，具有重要的社会意义。

课题的主要技术要求：

(1).最大负载：150Kg；(2).背板摆动角度：0°～80°；(3).屈腿角度：0°～45°；(4).转动速度：≤5deg/sec；(5).总体尺寸：

900X400X1900mm。

课题工作量要求：

完成包括总装配图、部件图、主要零件图在的图纸不少于 1.5A0,主要零件图总图幅不少于一A1，控制电路原理图1A1；

设计计算说明书不少于1.5万字；

外文技术资料翻译不少于2万印刷符号。

1．本课题所涉及的问题在国（外）的研究现状综述

多功能医用护理床是针对生活不能自理、危重和瘫痪病人特殊需要而设计的。医用护理床能调节床的背部和脚部的角度，通过线控或声控协助病人抬背或翻身等动作，可以缓解骶尾部皮肤的压力。在医院和家庭里有大量的生活不能自理、残疾、重病、瘫痪、截瘫、脑瘫等人群，这对护理他的护士还是家人来说，都是相当辛苦的一个工作，不仅给家人带来了无法言喻的辛苦，也给家人的心理蒙上了厚厚的阴影。一旦有了多功能医用护理床，即使不能自理者，卧床病人也可以利用护理床的升降背、曲腿及侧翻功能主动挺腰、抬臀，既有利于功能锻炼，又能有效预防褥疮的发生。针对市场需求设计开发一种结构简单、工作可靠、使用方便的多功能护理床，对于医疗事业具有重要的意义。

随着社会经济的迅速发展，人民生活水平不断提高，人口寿命不断延长，思想的进步，城市人口正逐步进入老龄化,人口老龄化已成为世界围的社会问题。据统计，欧洲发达国家和日本的老年人独居率已高达40%，如此之高的比例迫使社会采取措施解决老年人的护理服

务问题。如果完全依靠家庭人工照料，与西方国家子女与老年人分居、家庭规模小型化的观念有抵触之处。我国60岁及其以上老年人口已达1.32 亿, 占全国总人口的10%, 并以年均3.32%的速度持续增长，其中“空巢家庭”占所有老龄家庭总数的25.8%,在一些大城市中该比例更大，解决因身体虚弱卧床不起或因疾患导致生活不能自理的老年人的家庭照料与看护问题是人口老龄化国家所面临的共同问题。为此, 国家也大力加强了对护理机器人的研发扶持力度，为偏瘫病人或长期使用病床的病人提供一个集护理和排泄等各功能于一体的多功能护理床。现在家庭需求护理床的潜力日益增加,以前是简易的护理床,后来加上护栏、餐桌，再后来加上大便孔、轮子。现在产生了很多集多功能为一体的多功能电动护理床,极大的提高了患者的康复护理水平,也为护理人员提供了极大的方便,所以操作简单,功能强大的护理产品越来越受到追捧。

辛绍杰等基于人体工学原理和现代机械设计理论，采用机器人化的多自由度结构、多轴协调控制设计多功能电动护理床。该护理床主要由床体部分、运动部分、动力部分、电源部分、控制系统和辅助解便系统组成，通过按键控制完成平躺、抬背、坐起、屈或伸腿等基本动作；通过仿真分析，优化了多功能护理床的结构，使其符合人体工学原理；通过单片机控制器技术控制各个功能的实现。

汪烨采用机械一体化结合思想，为缺乏自理能力的人设计研制了易于使用的多功能电动护理床。此护理床通过PLC控制各个床面板之间的协调运动，该护理床最大的亮点不仅可以通过键盘来控制，而且