多功能護(hù)理床設(shè)計(jì)

1、多功能護(hù)理床設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師:朱林姓名：張一學(xué)號(hào):201201132班級(jí)：機(jī)1208題LI:多功能護(hù)理床的設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)多功能護(hù)理床，具下述功能：a）可輔助病人山仰臥位改為坐位；b）可輔助病人側(cè)向翻身；c）方便病人排便；所有動(dòng)作可手動(dòng)或電動(dòng)完成，不宜采用液動(dòng)總功能描述：設(shè)計(jì)背景隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和生活水平的提高，老年人和殘疾人也越來越受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。護(hù)理床就是從人性化角度出發(fā)，基于人因工程的理念，借助三位實(shí)體建模 分析軟件來設(shè)計(jì)的。在設(shè)計(jì)尺寸和功能上，不但滿足殘障病人和行動(dòng)不便老年人的 基本生理需要，老年人尤其是老年病人長期得不到照顧。由于老年人所患疾病多以 慢性病為主，需長期進(jìn)行物理方式護(hù)理，

2、因此配備必要的護(hù)理設(shè)備，尤其是一種能 夠由病人自己控制的多功能護(hù)理床就顯得十分急需。更注重舒適度和便于醫(yī)護(hù)人員 進(jìn)行康復(fù)護(hù)理，因此，不僅具有護(hù)理作用，還能促進(jìn)病人病情的緩和和康復(fù)。于 是，這就為多功能護(hù)理床的應(yīng)用提供了廣闊市場。二（功能設(shè)計(jì)常見的一些新型護(hù)理床有可手動(dòng)升降的病床、遙控氣動(dòng)可升降病床、電動(dòng)遙控 升降病床等。結(jié)合病人的實(shí)際情況和病人的實(shí)際需要，這款多功能病床主要實(shí)現(xiàn)以 下三大功能：1. 幫助病人坐起功能，使病人可以在任何自己感覺舒適的位置坐下。2. 幫助病人左右翻身功能，實(shí)現(xiàn)病人是左右翻身。3. 幫助病人方便排便，更加舒適。三（設(shè)計(jì)原則多功能翻身護(hù)理床的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循以下原則：1、安

3、全性原則山于護(hù)理床對(duì)老年人和病人的身體進(jìn)行直接的接觸與操作，而且相對(duì)于健康人 來說，這類人群的身體更容易收到損傷，所以護(hù)理床在安全性方面的要求很高。無論是護(hù)理床的結(jié)構(gòu)還是控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安全性始終是最優(yōu)先考慮的一個(gè)原 則。比如，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，不應(yīng)存在任何干涉情況，結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度方面都要 留有充足的余量，要考慮到各種極限情況。2、人性化、舒適性原則人性化、舒適性設(shè)計(jì)是可用性設(shè)計(jì)的延伸，護(hù)理床應(yīng)該根據(jù)人體生理學(xué)原理， 更多地從人的生理結(jié)構(gòu)、心理情況、行為習(xí)慣等方面加以考慮。比如各部分結(jié)構(gòu)要 與人體的尺寸匹配;設(shè)計(jì)中力求加速度最小化等等。3、標(biāo)準(zhǔn)化原則護(hù)理床機(jī)械零件的設(shè)訃與選擇、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、

4、零部件之間的相對(duì)位置關(guān)系 和尺寸匹配，都有相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。參照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，不僅能在最大程度上滿足使用 要求，而且有利于增強(qiáng)互換性，降低陳本。4、輕量化原則從降低能量消耗和減小運(yùn)動(dòng)慣性的角度考慮，護(hù)理床應(yīng)該在保證功能和安全的 情況下遵循輕量化原則。這樣不僅節(jié)約了材料、降低了成本而且減小運(yùn)動(dòng)慣性則非 常有利于某個(gè)部件的停啟，使護(hù)理床的運(yùn)輸使用成本都有很大的降低。四（相關(guān)要 求與標(biāo)準(zhǔn)為了滿足患者在使用護(hù)理床時(shí)的舒適程度以及有效的減緩護(hù)理人員的護(hù)理強(qiáng) 度。護(hù)理床結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下兒個(gè)方面的要求：1、能夠?qū)崿F(xiàn)護(hù)理所需的各種體位位姿要求。2、各個(gè)活動(dòng)床面板的擺動(dòng)角度范圍應(yīng)參照有關(guān)醫(yī)療護(hù)理要求以及人體的舒

5、適感，各床面板擺動(dòng)角度及標(biāo)準(zhǔn)如下：背板擺動(dòng)角度：0?, 80?左/右翻身擺動(dòng)角度:0?, 90?3、護(hù)理床床體的可靠性、穩(wěn)定性和安全性要符合醫(yī)護(hù)要求。4、床體的結(jié)構(gòu)尺寸有一定的空間范圍限制。功能分解:多功能護(hù)理床從結(jié)構(gòu)和功能上分為:床框架、床面板、平面連桿機(jī)構(gòu)、齒輪齒 條機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)組成。多旳能宓床控愛系統(tǒng)平面連桿機(jī)客輪xr機(jī)杓床1竇床杞22圖一功能分解樹狀圖床框架除了固定的機(jī)械機(jī)構(gòu)以外，還包括各個(gè)電機(jī)安裝模塊。床板山床板框架 和床板面板組成。平面連桿機(jī)構(gòu)包括:抬背機(jī)構(gòu)、側(cè)翻機(jī)構(gòu)。齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括排 便機(jī)構(gòu)。整臺(tái)多功能護(hù)理床中共有三臺(tái)直流電機(jī)，分別完成抬背、側(cè)翻等動(dòng)作。功能元求解：一（床面參

6、考醫(yī)用電氣設(shè)備 第一部分:安全通用要求、醫(yī)用電氣設(shè)備 第二部分: 醫(yī)用電動(dòng)床安全專用要求、中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一病床、中華人民 共和國國家標(biāo)準(zhǔn)一中國成年人人體尺寸等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)類比國內(nèi)外文獻(xiàn)中的相 關(guān)參數(shù)，作為設(shè)計(jì)指標(biāo)。1、外形尺寸多功能護(hù)理床主要用于病房或家庭中，因此在各個(gè)姿態(tài)時(shí)，其所占的空間范圍 必須與病房和家庭房間的相關(guān)尺寸向適應(yīng)，同時(shí)釆取適當(dāng)?shù)某叽?，可以使被護(hù)理人 員感到舒適。按照中華人民共和國行業(yè)一標(biāo)準(zhǔn)病床標(biāo)準(zhǔn)，多功能護(hù)理床的外形尺寸最終 取為：長 X 寬 X 高二2000mm XI000mm X 500mm 2、承載指標(biāo)按照醫(yī)用電氣設(shè)備第二部分:醫(yī)用電動(dòng)床安全專用要求規(guī)定，床的

7、安全工 作載荷必須至少承受1700N的載荷，這1700包括1350N患者重量、200N床墊和150N附件。3、體位調(diào)整類指標(biāo)體位調(diào)整類指標(biāo)包括:抬背角度、左/右翻身角度等。抬背角度在0-80度，左右側(cè)翻角度均可達(dá)到90度。L47L0A 235c8113122 2 I 2圖二床面分布示意圖根據(jù)人體構(gòu)造及人體重量分布，將床面劃分為12個(gè)小單元，其中，1、2、3為 背板，4、5、6為臀部板，7、8、9為大腿板，10、11、12為小腿板。各床板之間 通過狡鏈相互連接，整體床面則通過臀部下層板固定到支撐框架之上。護(hù)理床所需 的各個(gè)動(dòng)作都能夠通過傳動(dòng)部件帶動(dòng)相應(yīng)的床板組聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。長寬方向劃分比例分別為4:

8、2:2:2和3. 5:3:3. 5。抬背、側(cè)翻、排便機(jī)構(gòu)分別安裝在A、B、C區(qū)。二（抬背機(jī)構(gòu)圖三抬背示意圖支背運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)較為簡單，支起角度需達(dá)到人體舒適角度80?,且可以任意角度 停留。確定采用絲杠進(jìn)行傳動(dòng)，利用絲杠行程范圉較大且能實(shí)現(xiàn)反行程自鎖的特 點(diǎn)。前端由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，中間以絲杠進(jìn)行傳動(dòng)，電機(jī)軸和絲杠間用聯(lián)軸器相連，后端通過連桿作用支起翻板。A./ -X圖四抬背機(jī)構(gòu)原理簡圖該抬背機(jī)構(gòu)為螺旋一連桿組合機(jī)構(gòu)，其自由度為1,有1個(gè)原動(dòng)件，具有確定 的運(yùn)動(dòng)，可采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力元件，構(gòu)型簡單，制造容易，可達(dá)到使背板翻轉(zhuǎn) 80度。用兩位置圖解法求取各桿長度，多功能醫(yī)用護(hù)理床的抬背機(jī)構(gòu)釆用一個(gè)四桿機(jī) 構(gòu)，

9、用單個(gè)線性推桿驅(qū)動(dòng)。查閱手冊得人體的坐高大約為800mm左右，所以本機(jī)構(gòu) 中背板的長度為800mm,滾子的直徑為20mm,選取背板水平位置和上抬80度位置 求解，得出各桿長度。三（側(cè)翻機(jī)構(gòu)圖五側(cè)翻機(jī)構(gòu)示意圖側(cè)翻運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵是要達(dá)到雙向90?,且結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單，以節(jié)省空間。確定采用變 機(jī)架的四桿機(jī)構(gòu)，用同一個(gè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相似的運(yùn)動(dòng)，通過中間床板的左右端機(jī)架 變換來實(shí)現(xiàn)。圖六側(cè)翻機(jī)構(gòu)原理圖多功能醫(yī)用護(hù)理床的側(cè)翻機(jī)構(gòu)山連架推桿、側(cè)翻連桿、兩側(cè)床板以及部分床架 組成。側(cè)翻構(gòu)件的一端狡接于床架上，另一端與連架桿狡接，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)連架桿轉(zhuǎn) 動(dòng)，使得中間床板分別以左右錢接點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。同理，可通過兩位置圖解法求

10、取各桿尺寸。側(cè)翻機(jī)構(gòu)III四桿機(jī)構(gòu)組成，山于人 體的肩寬大約為330mm,因此床的中間段板要盡可能的窄，使患者能實(shí)現(xiàn)翻身這一 動(dòng)作。在此設(shè)訃中背板中部設(shè)為300mm;兩側(cè)板設(shè)為350mm;床板的璋度設(shè)為35mm。 以左翻為例，選取中間板水平位置和側(cè)翻90度位置，可求解出各桿尺寸。四（排便機(jī)構(gòu)對(duì)于需要護(hù)理的老人，尤其是癱瘓病人，一個(gè)方便的排便裝置是極其重要的。 本電動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)便盆與便盆擋板的切換。當(dāng)病人需要大小便時(shí)，按動(dòng)排便裝置電 按鈕，使便盆送到使用者臀部下面，配合使用背部、足腿部的調(diào)節(jié)功能，病人就可 以以最自然的姿勢進(jìn)行大小便。大小便結(jié)束后，再次按動(dòng)電按鈕，便器盆移至床 邊，護(hù)理人員只需在

11、有空的時(shí)候清理一下便盆就可以了。圖七 排便裝置俯視位置示意圖如圖所示，為方便排便，需在人體臀部位置，即5板處開設(shè)排便孔，本裝置設(shè)訃意在實(shí)現(xiàn)孔蓋與便池的方便轉(zhuǎn)換。氏齒條 一古圖八排便機(jī)構(gòu)原理簡圖為方便護(hù)理人員取出便池，便池需放置于靠近床沿處，故承載孔蓋與便池的兩 板之間距離約為床寬的一半500mm,本設(shè)計(jì)中取為450mm,山于床高500mm,故取 豎直傳動(dòng)軸長度為450mm,同時(shí)采取齒輪齒條傳動(dòng)，通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒條傳動(dòng)，從而使得齒輪回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)孔蓋與便池的位置轉(zhuǎn)換?？偣δ芙庠u(píng)價(jià)：以上設(shè)訃為一種能夠?qū)崿F(xiàn)抬背、側(cè)翻、方便排便的多功能護(hù)理床，制定了該 護(hù)理床設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循個(gè)兒個(gè)原則，提出了所要達(dá)到的各項(xiàng)功能，對(duì)總功能進(jìn)行了簡 明準(zhǔn)確的描述。為完成了對(duì)護(hù)理床的總體方案設(shè)計(jì)，首先提出了護(hù)理床的總體布局，然后確定 了床面結(jié)構(gòu)形式、具體尺寸，最后在分析比較基礎(chǔ)上，確定了各功能模塊的機(jī)構(gòu)構(gòu) 型。進(jìn)行功能分析，將功能分解為抬背、側(cè)翻、方便排便等功能元，并對(duì)每個(gè)功能 元求解，分別采用連桿機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，并對(duì)具體結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn) 行了分析和求解，均可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能要求。147L0凸H2%811369124225圖九功能元機(jī)構(gòu)分布示意圖干涉問題是國內(nèi)外多功能翻身床設(shè)訃的瓶頸