当前社会老龄化及护理人员严重缺乏的现象已经成为了社会各界关注的焦点,我国作为人口大国,老龄化尤其严重。故此从国内愈加严重的养老问题出发,设计了一台集翻身、抬背曲腿、大小便处理于一体的护理床,目标用户为失能老人和长期卧床病人,实现智能翻身、预防压疮、大小便处理、远程健康监控等功能。通过建立护理床的三维模型,动力学与运动学模型探究方案的可行性,开发智能护理床的控制与数据交互系统,保证病人在安全的前提下获得更舒适的护理体验。计划实现的目标包括:①轮椅床整体方案及理论的设计与完善。②轮椅床二便处理系统的方案设计等。③轮椅床翻身系统的方案设计等。④轮椅床抬背与屈腿系统的设计等。⑤轮椅床床椅分离系统的设计。
轮椅床设计不仅需要满足病人的日常生活需求,尽量减少护理人员的工作量,提高卧床病人的自理能力,还需要具备优秀的人机交互系统,在性能上做到安全、节能、耐用,给病人提供舒适的使用体验。
轮椅床需要具备多项功能,以满足病人的日常生活使用需求。本方案设计的轮椅床功能有:抬背、屈腿、左右翻身、二便处理、床椅转换、。病人可以依靠轮椅床代替护工的日常生活护理,实现自理。
结构方案设计工作包括两个方面即“质”的设计和“量”的设计。结构方案设计属于“质”的范畴,通常称为草图设计。其核心问题有两个,一个是“定形”,即确定各元件的形态,把一维或者二维原理方案转化为三维的,有相应工作面的、可制造的形体;二是“方案设计”,即确定构成技术系统的元件数目及其相互间的配置。结构方案设计的目的不仅将原方案结构化,而且要实现结构的优化与创新,因此需要将各部位的设计方案进行比较与选取。
曲腿抬背一体化机构由两个连杆机构铰链而成,,F=3n-(2pl,+ph) =3 x 5 - 2 x 7=1 ,该机构需要1个原动件。构件A为原动件,通过A处蜗轮蜗杆的转动,带动AF.GF.CE.ED的旋转,实现AC向上运动,DB向下运动。该机构虽构较简单,机构在纵向占用空间较小。