多功能護理床的創(chuàng)新設(shè)計與運動動力研究.pdf

1、作為一種醫(yī)療輔助器械，護理床已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在醫(yī)院、療養(yǎng)院、家庭等許多場合。本文針對需要護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)計出一種多功能護理床。該護理床兼具翻背、側(cè)翻身、整體升降以及下肢運動的功能，充分考慮了患者的下肢輔助鍛煉和日常生活需求，具有功能可擴展、訂制化程度高、側(cè)翻身運動更可靠徹底、下肢運動靈活等特點。
　　通過查閱資料，對國內(nèi)、外護理床對比分析研究，確定了將模塊化的設(shè)計思想引入護理床的設(shè)計中。避免設(shè)

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

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

4、ATLAB分析其運動參數(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動模塊采用理論與仿真試驗相對比的方法，利用ADAMS對重要參數(shù)進行仿真，經(jīng)對比證明理論計算結(jié)果的正確性。對承載力要求最高的側(cè)翻身模塊進行了尺寸的優(yōu)化和有限元分析，保證了運動的可靠性與床體的安全性。
　　組裝各模塊，建立護理床全功能虛擬樣機模型，并對整床從上坡、下坡、橫向穩(wěn)定性三方面進行整體分析，分析表明了該護理床在各狀況下都具有很高的穩(wěn)定性。利用ANSYS有限