多功能護(hù)理床的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)動(dòng)力研究.pdf

1、作為一種醫(yī)療輔助器械，護(hù)理床已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在醫(yī)院、療養(yǎng)院、家庭等許多場(chǎng)合。本文針對(duì)需要護(hù)理的老年人以及下肢功能障礙者，基于模塊理論，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)出一種多功能護(hù)理床。該護(hù)理床兼具翻背、側(cè)翻身、整體升降以及下肢運(yùn)動(dòng)的功能，充分考慮了患者的下肢輔助鍛煉和日常生活需求，具有功能可擴(kuò)展、訂制化程度高、側(cè)翻身運(yùn)動(dòng)更可靠徹底、下肢運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)。
　　通過(guò)查閱資料，對(duì)國(guó)內(nèi)、外護(hù)理床對(duì)比分析研究，確定了將模塊化的設(shè)計(jì)思想引入護(hù)理床的設(shè)計(jì)中。避免設(shè)

2、計(jì)的重復(fù)與功能的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速“訂制化”設(shè)計(jì)，縮短開(kāi)發(fā)周期，增強(qiáng)護(hù)理床模塊的互換性，便于產(chǎn)品的再設(shè)計(jì)、再制造。
　　基于模塊化設(shè)計(jì)方法，對(duì)護(hù)理床進(jìn)行功能分析，確定護(hù)理床涵蓋翻背、側(cè)翻身、坐起、整體升降以及下肢運(yùn)動(dòng)的功能。結(jié)合護(hù)理床整體的結(jié)構(gòu)組成，得到護(hù)理床模塊的初步劃分結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，對(duì)護(hù)理床進(jìn)行整體方案設(shè)計(jì)，應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)，確定床的外形尺寸、活動(dòng)床板尺寸及性能指標(biāo)。設(shè)計(jì)出護(hù)理床各個(gè)功能機(jī)構(gòu)構(gòu)型，分配床下空間布局、確定驅(qū)動(dòng)

3、方式，最終建立護(hù)理床的三維模型。最后采用模糊聚類法對(duì)功能模塊進(jìn)行劃分，與其初步劃分進(jìn)行比較，建立最終合理的護(hù)理床模塊。
　　完成了護(hù)理床主要模塊的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與分析。下肢運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了抬腿、曲腿、交叉活動(dòng)小腿多種功能，體現(xiàn)了護(hù)理與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的統(tǒng)一。提出了一套側(cè)翻身方案，并獲得國(guó)家專利（專利號(hào)：ZL201420214564.0）。側(cè)翻身模塊采用梳齒型床板，使側(cè)翻身運(yùn)動(dòng)更加舒適、更加可靠徹底。從理論方面建立起各自機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，利用M

4、ATLAB分析其運(yùn)動(dòng)參數(shù)與力學(xué)參數(shù)。其中，最為復(fù)雜、性能要求最高的下肢運(yùn)動(dòng)模塊采用理論與仿真試驗(yàn)相對(duì)比的方法，利用ADAMS對(duì)重要參數(shù)進(jìn)行仿真，經(jīng)對(duì)比證明理論計(jì)算結(jié)果的正確性。對(duì)承載力要求最高的側(cè)翻身模塊進(jìn)行了尺寸的優(yōu)化和有限元分析，保證了運(yùn)動(dòng)的可靠性與床體的安全性。
　　組裝各模塊，建立護(hù)理床全功能虛擬樣機(jī)模型，并對(duì)整床從上坡、下坡、橫向穩(wěn)定性三方面進(jìn)行整體分析，分析表明了該護(hù)理床在各狀況下都具有很高的穩(wěn)定性。利用ANSYS有限