【正文】 廣的原因之一。為此我國加大了對(duì)醫(yī)療護(hù)理器械的研發(fā)扶持力度，為方便偏癱病人和長(zhǎng)期臥床的病人使用的及護(hù)理、吃飯、等功能于一體的多功能護(hù)理床就此應(yīng)運(yùn)而生，為廣大生活不能自理患者帶來了又一福音。老齡化社會(huì)的提早到來、空巢家庭的日趨增多，與我國較為落后的醫(yī)療和社會(huì)保障體系構(gòu)成了一對(duì)較為尖銳的矛盾。它的出現(xiàn)，是人們社會(huì)價(jià)值觀、就業(yè)方式、城市化等多種現(xiàn)代化因素綜合作用的結(jié)果。現(xiàn)階段我國高齡老年人主要由家庭照料，護(hù)理強(qiáng)度大，費(fèi)用高昂，情況亟待改善。他們中的大部分自我照料能力差甚至無法完成自我照料，需要長(zhǎng)期的照顧服務(wù)，對(duì)家庭、社區(qū)、政府依賴程度較大。據(jù)報(bào)道，中國不僅是世界上老齡化人口最多的國家，而且也是老齡化速度最快的國家之一。其中，排便部件極大地體現(xiàn)了對(duì)老年人的關(guān)懷。該病床能夠幫助病人實(shí)現(xiàn)翻身、坐起、屈膝、排便及吃飯，解決了護(hù)理病人過程中的諸多不便，進(jìn)而 提高 了我國護(hù)理業(yè)服務(wù)，有力地促進(jìn)了我國的醫(yī)療保健事業(yè)的發(fā)展。 針對(duì)這一現(xiàn)象，本文詳細(xì)論述了針對(duì)缺乏自理能力的老年人及行動(dòng)不便的病人設(shè)計(jì)的多功能護(hù)理床的基本結(jié)構(gòu)和功能原理。主要包括總體框架、抬腿部件、抬背部件、翻身部件等功能模塊。由于計(jì)劃生育的原因，我國人口老齡化的速度比世晃上大多數(shù)國家的更加快速，已經(jīng)提前進(jìn)入了人口老齡化國家的行列。人口老齡化的趨勢(shì)在很大程度上增加了老年人群患慢性病的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)資料，約 79． 1％的老人至少有一種慢性病，而這類人群往往也有較差的功能狀態(tài)、較高的殘疾風(fēng)險(xiǎn)和較高的死亡率，因而將成為健康情況最差的一個(gè)群體。世界上人口老齡化程度高的國家往往都是發(fā)達(dá)國家，這些國家有更好的醫(yī)療和社會(huì)保障系統(tǒng)，因此老齡化帶來的社會(huì)問題并不是特別明顯；而我國是在社會(huì)主義發(fā)展的初級(jí)階段、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相對(duì)落后的情況下就迎來了老齡化社會(huì)，這給醫(yī)療和社會(huì)保障系統(tǒng)帶來了空前的壓力，所面臨的社會(huì)問題也尤為突出。所謂 “空 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2 頁 巢家庭 ”，是指沒有兒女或者雖有兒女，但不在身邊的純老人家庭。目前我國的社會(huì)保障 體系還不是很完善，社區(qū)等正式組織給予平常家庭老人的照顧還不夠，子女本應(yīng)是老人日常的主要照顧者，然而目前的 “空巢 現(xiàn)象卻造成了越來越多的老年人 “照顧缺位 ，而且這種現(xiàn)象在農(nóng)村的同類家庭中體現(xiàn)的更加明顯。您是否曾經(jīng)也有過如此感受，家中有了老人或者不能自理人士，為他們的飲食感到煩惱，為他們的排便感到苦惱，為他們?nèi)站貌荒芑顒?dòng)而落下后遺癥感到心酸，這一切就在有了多功能護(hù)理床之后煙消云散了，從此你我不再彷徨與不安，世界又多了一張張微笑的臉龐。醫(yī)療器械的發(fā)展趨勢(shì)可從材料和產(chǎn)品形式兩個(gè)方面來分析。 圖 多功能護(hù)理床可幫助病人實(shí)現(xiàn)的形態(tài) 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁 圖 手動(dòng)多功能護(hù)理床外觀 圖 電動(dòng)多功能護(hù)理床的外觀 隨著護(hù)理行業(yè)的發(fā)展以及人民的需求，也必將導(dǎo)致多功能護(hù)理床向著功能全面發(fā)展，手動(dòng)必將被自動(dòng)所代替。 為了解決我國正在面臨的護(hù)理壓力，和人民對(duì)醫(yī)療保健日益需求，我們?cè)O(shè)計(jì)了這款 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁 多功能護(hù)理床，力求成本與質(zhì)量共存，實(shí)用與高效并重。還可以對(duì)腿部的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)；病人還可以在床上看書、寫字、就餐。 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。 ，使病人在床上用餐和看書處于一個(gè)舒服的位 置，并提供放置飯菜的地方。 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。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。 體位調(diào)整功能 護(hù)理床首先必須滿足日常護(hù)理中的多種必要的體位位姿，實(shí)現(xiàn)各體位的自動(dòng)變換，對(duì)于提 高使用者的自理能力，減少因長(zhǎng)期臥床引發(fā)的并發(fā)癥，改善其健康狀態(tài)，有著積極的意義，同時(shí)可以大大減輕護(hù)理醫(yī)務(wù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 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)采取適當(dāng)?shù)某叽?，可以使被護(hù)理人員感到舒適。 圖 床面各板塊人體重量分布 體位調(diào)整類指標(biāo) 體位調(diào)整類指標(biāo)包括：左 /右翻身角度、抬背角度、大腿板翻轉(zhuǎn)角度、小腿板翻轉(zhuǎn)角度。 4) 大腿板與小腿板間夾角（圖 中 D）應(yīng)能調(diào)至 180o（平面）。在總體布局時(shí)，有以下幾方面要求： 綜合考慮兩種狀態(tài)下的尺寸、穩(wěn)定性和強(qiáng)度要求； 布局要使各個(gè)模塊的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)相對(duì)簡(jiǎn)單，并解決好干涉問題； 分配好每個(gè)部件的尺寸，最大限度地利用床下有限的空間； 要盡可能地把傳動(dòng)部件隱藏給人以安全感，避免心理恐慌。各床板之間通過鉸鏈相互連接，整體床面則通過臀部下層板固定到支撐框架之上。 尺寸項(xiàng) 具體數(shù)值 背板 740 臀部板 260 大腿板 400 小腿板 600 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁 表 多功能護(hù)理床實(shí)現(xiàn)功能所需的床板聯(lián)動(dòng) 功能項(xiàng) 相關(guān)參數(shù) 備注 各床板均水平 半邊床板與水平面夾角為0～ 45o 7 床板組合或 8 床板組合聯(lián)動(dòng)，繞 X 軸翻轉(zhuǎn) 背板與水平面夾角為 0～80o 11 床板組合聯(lián)動(dòng)，繞 Y1 軸翻轉(zhuǎn) 大腿板與水平面夾角 0～35o小腿板與水平面夾角為20o～ 0 13 床板組合聯(lián)動(dòng)，繞 Y2 軸翻轉(zhuǎn)； 14 床板組合聯(lián)動(dòng)，繞 Y3 軸翻轉(zhuǎn) 注 :上述表述中 “水平 以護(hù)理床處于水平地面上為參考狀態(tài)。但是在護(hù)理床的結(jié)構(gòu)中，支撐框架的 Z向尺寸較小，而背板又要翻轉(zhuǎn) 80。 構(gòu)型 c：該機(jī)構(gòu)為螺旋一連桿組合機(jī)構(gòu)，實(shí)際上可以等效為一五桿機(jī)構(gòu)，等效 后的機(jī)構(gòu)具有 4 個(gè)活動(dòng)構(gòu)件， 3 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副， 2 個(gè)移動(dòng)副，因此自由度 F=42=2，該機(jī)構(gòu)需要 2 個(gè)原動(dòng)件才能有確定運(yùn)動(dòng)。圖 中列出了幾種原理和功能上符合的構(gòu)型，下文將對(duì)各構(gòu)型進(jìn)行詳細(xì)分析。另外，采用電磁鐵吸合方式來固定床面的一端，其可靠程度仍需要特別考慮。 ，力的有效利用程度非常高，而此時(shí)也正好是機(jī)構(gòu)受力 最大的時(shí)候。主動(dòng)件 1 的驅(qū)動(dòng)可以采用螺旋傳動(dòng)方式，此時(shí)該機(jī)構(gòu)又演化為螺旋一連桿組合機(jī)構(gòu)。 背、 腿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 抬腿機(jī)構(gòu)的構(gòu)型相對(duì)來講和抬背機(jī)構(gòu)是相同的，抬背機(jī)構(gòu)和抬腿機(jī)構(gòu)總體的簡(jiǎn)圖 如圖 ，圖 所示 。 圖 抬背機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 16 頁 圖 抬腿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 床上吃飯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 吃飯裝置的設(shè)計(jì)采用了平行四邊形機(jī)構(gòu)，固定在床的兩側(cè)，不需要使用時(shí)可放至與床面平行，當(dāng)吃飯或者看書時(shí)即可把機(jī)構(gòu) A 拉起至 90o 固定好即可使用，簡(jiǎn)單方便。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。2 ?????????（忽略軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及連桿自重） 電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率： ?2P [P 許 2 ] =78W 由以上結(jié)果知，選用額定功率為 90W 的單相電容式減速電動(dòng)機(jī) 。4060=90r/min 曲腿電動(dòng)機(jī)的選擇 1） 功率： st 30? ，極限角度 o50?? ，轉(zhuǎn)臂角速度： sr ad / 18/53 ?? ?? 轉(zhuǎn)臂速度： smtv /0 1 3 ???? ? 負(fù)載 T3=1000N，則轉(zhuǎn)臂所傳遞的功率： [P 許 3]= Wp 35 13 2224232139。 P1=P1 電機(jī) η 螺桿 η2 軸承 =60=24W(忽略連桿自重） 1n = m in/ 1 r???? mNnpT ???? 111 經(jīng)整體規(guī)劃將軸設(shè)計(jì)為空心光軸。 軸的強(qiáng)度校核 只校核軸的危險(xiǎn)截面，因該軸所受彎矩可忽略，下面只按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核。 P2?? P2 電機(jī) ?螺桿 ??軸承 ?? ?? ? 47W （忽略連桿重量） P3?? P3電機(jī) ?螺桿 ??軸承 ?? ?? ? 24W m in/ 32 rn ??? ?? m in/ 33 rn ??? ?? mNmNnPT ????? 11 222 NmNnPT 333 ???? 將軸設(shè)計(jì)為空心光軸 。 初步選定滾動(dòng)軸承 因軸承所受軸向力可忽略，認(rèn)為只受徑向力，選用角接觸球軸承即可。因此 ? ?123 ???? ?? caca 。 根據(jù)螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算公式： ? ? 2/2/2 mV Q f ddq T GT ??? ?? 其中 Q 為軸向載荷 1000N，螺紋伸角為 o5?? ，當(dāng)量摩擦角 ov 5?? 。 因此計(jì)算得 T=28N而電動(dòng)機(jī)提供給螺桿的轉(zhuǎn)矩為 mNmNT ?????? 39。 屈膝螺桿導(dǎo)程為 213mm，螺紋選 250mm，據(jù)床的整體機(jī)構(gòu)確定螺桿總長(zhǎng)度 450mm，材料選用 45 鋼。 經(jīng)計(jì)算得 Mpaca 29?? 。 ? ? Nut EIF cr 64)( 245222 ??????????? ? ?? ? NdtgTF v 11952/2 ??? ?? ?????? SCrsc SFFS 故認(rèn)為螺桿穩(wěn)定。 轉(zhuǎn)臂的設(shè)計(jì) 據(jù)橫軸一的位置及床整體結(jié)構(gòu)，確定轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度為 570mm，材料為結(jié)構(gòu)用冷彎矩形空心型鋼，標(biāo)準(zhǔn) GB/T67281986。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁 轉(zhuǎn)臂設(shè)計(jì) 根據(jù)橫軸二內(nèi)位置及床的整體結(jié)構(gòu)，確定轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)為 370mm，材料 與前面一樣。 完成了各部件的設(shè)計(jì)。 TRIBON 軟件 是由 瑞典KCS(Kockums ComputerSystem AB)公司研發(fā)的一款輔助船舶設(shè)計(jì)和建造的計(jì)算機(jī)軟件集成系統(tǒng)，集 CAD/CAM/MIS 于一體，在造船業(yè)中有著廣泛的用戶。它實(shí)現(xiàn)了船體 CAD/CAM 的集成。附件庫對(duì)胭裝各專業(yè)所需附件集中統(tǒng)一管理歸類。附件庫的建立可以邊設(shè)計(jì)邊建立。因此，在管系 3 維放樣設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用管系原理圖，檢驗(yàn) 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27 頁 設(shè)計(jì)是否前后一致，或有無缺漏。通過調(diào)入相關(guān)的船體分 段、管路和其他專業(yè)設(shè)備、電氣設(shè)備及支架布置等，構(gòu)成電纜路徑、托架和貫通，具有檢查電纜路徑的連接情況、電纜敷設(shè)、電纜路徑、真實(shí)貫通的填充率等功能。國可以以房間 (room)為單位進(jìn)行任意拷貝、刪除、修改?；啬芊奖愕貫槠渌麑I(yè)提供背景圖形。 圖 護(hù)理床床面的三維建模圖 護(hù)理床的床面連接單元建模圖。 護(hù)理床共可以實(shí)現(xiàn)四大功能，由四大功能模塊所構(gòu)成，論文在參考查閱大量的相關(guān)專業(yè)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)多功能護(hù)理床進(jìn)行了認(rèn)真和深入的研究，主要完成了如下工作 : ： 整體方案主要涉及到護(hù)理床 能實(shí)現(xiàn)幫助病人坐起、翻身、吃飯、屈膝四大功能，并根據(jù)中華人民共和國醫(yī)用電器相關(guān)條例設(shè)計(jì)出多功能護(hù)理床的各單元模塊外形尺寸、承載能力，各模塊所能完成的功能特性設(shè)計(jì)以及護(hù)理床的整體布局。在如何提高構(gòu)件造型以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，可以進(jìn)行護(hù)理床構(gòu)型的進(jìn)一步研究，探索更好的策略，或者結(jié)合控制系統(tǒng)方面考慮，進(jìn)一步完善護(hù)理床對(duì)病人的護(hù)理能力。s basic responsibility is diligently causes the machine to adapt the people. This certainly is not an easy work, because certainly does not have to all people to say in fact all is the most superior operating area and the operating process. Another important question, project engineer must be able to carry on the exchange and the consultation with other concerned personnel. In the initial stage, designs the personnel to have to carry on the exchange and the consultation on the preliminary design with the administrative personnel, and is approved. This generally is through the oral discussion, the schematic diagram and the writing material carries