【正文】 廣的原因之一。為此我國加大了對醫(yī)療護理器械的研發(fā)扶持力度，為方便偏癱病人和長期臥床的病人使用的及護理、吃飯、等功能于一體的多功能護理床就此應運而生，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)療和社會保障體系構成了一對較為尖銳的矛盾。它的出現(xiàn)，是人們社會價值觀、就業(yè)方式、城市化等多種現(xiàn)代化因素綜合作用的結果?，F(xiàn)階段我國高齡老年人主要由家庭照料，護理強度大，費用高昂，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，需要長期的照顧服務，對家庭、社區(qū)、政府依賴程度較大。據(jù)報道，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)了對老年人的關懷。該病床能夠幫助病人實現(xiàn)翻身、坐起、屈膝、排便及吃飯，解決了護理病人過程中的諸多不便，進而 提高 了我國護理業(yè)服務，有力地促進了我國的醫(yī)療保健事業(yè)的發(fā)展。 針對這一現(xiàn)象，本文詳細論述了針對缺乏自理能力的老年人及行動不便的病人設計的多功能護理床的基本結構和功能原理。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)提前進入了人口老齡化國家的行列。人口老齡化的趨勢在很大程度上增加了老年人群患慢性病的風險，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)、較高的殘疾風險和較高的死亡率，因而將成為健康情況最差的一個群體。世界上人口老齡化程度高的國家往往都是發(fā)達國家，這些國家有更好的醫(yī)療和社會保障系統(tǒng)，因此老齡化帶來的社會問題并不是特別明顯；而我國是在社會主義發(fā)展的初級階段、經(jīng)濟社會發(fā)展相對落后的情況下就迎來了老齡化社會，這給醫(yī)療和社會保障系統(tǒng)帶來了空前的壓力，所面臨的社會問題也尤為突出。所謂 “空 東北大學秦皇島分校畢業(yè)設計（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，為他們日久不能活動而落下后遺癥感到心酸，這一切就在有了多功能護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)展趨勢可從材料和產(chǎn)品形式兩個方面來分析。 圖 多功能護理床可幫助病人實現(xiàn)的形態(tài) 東北大學秦皇島分校畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁 圖 手動多功能護理床外觀 圖 電動多功能護理床的外觀 隨著護理行業(yè)的發(fā)展以及人民的需求，也必將導致多功能護理床向著功能全面發(fā)展，手動必將被自動所代替。 為了解決我國正在面臨的護理壓力，和人民對醫(yī)療保健日益需求，我們設計了這款 東北大學秦皇島分校畢業(yè)設計（論文） 第 6 頁 多功能護理床，力求成本與質量共存，實用與高效并重。還可以對腿部的角度進行調節(jié)；病人還可以在床上看書、寫字、就餐。 常見的一些新型護理床有可手動升降的病床、遙控氣動可升降病床、電動遙控升降病床等。 ，使病人在床上用餐和看書處于一個舒服的位 置，并提供放置飯菜的地方。 人性化、舒適性原則 人性化、舒 適性設計是可用性設計的延伸，護理床應該根據(jù)人體生理學原理，更多地從人的生理結構、心理情況、行為習慣等方面加以考慮。參照標準設計，不僅能在最大程度上滿足使用要求，而且有利于增強互換性，降低 陳本。 體位調整功能 護理床首先必須滿足日常護理中的多種必要的體位位姿，實現(xiàn)各體位的自動變換，對于提 高使用者的自理能力，減少因長期臥床引發(fā)的并發(fā)癥，改善其健康狀態(tài)，有著積極的意義，同時可以大大減輕護理醫(yī)務人員的勞動強度。 外形尺寸 多功能護理床主要用于病房或家庭中，因此在各個姿態(tài)時，其所占的空間范圍必須與病房和家庭房間的相關尺寸向適應，同時采取適當?shù)某叽?，可以使被護理人員感到舒適。 圖 床面各板塊人體重量分布 體位調整類指標 體位調整類指標包括：左 /右翻身角度、抬背角度、大腿板翻轉角度、小腿板翻轉角度。 4) 大腿板與小腿板間夾角（圖 中 D）應能調至 180o（平面）。在總體布局時，有以下幾方面要求： 綜合考慮兩種狀態(tài)下的尺寸、穩(wěn)定性和強度要求； 布局要使各個模塊的機構運動相對簡單，并解決好干涉問題； 分配好每個部件的尺寸，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 具體數(shù)值 背板 740 臀部板 260 大腿板 400 小腿板 600 東北大學秦皇島分校畢業(yè)設計（論文） 第 12 頁 表 多功能護理床實現(xiàn)功能所需的床板聯(lián)動 功能項 相關參數(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，繞 X 軸翻轉 背板與水平面夾角為 0～80o 11 床板組合聯(lián)動，繞 Y1 軸翻轉 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，繞 Y2 軸翻轉； 14 床板組合聯(lián)動，繞 Y3 軸翻轉 注 :上述表述中 “水平 以護理床處于水平地面上為參考狀態(tài)。但是在護理床的結構中，支撐框架的 Z向尺寸較小，而背板又要翻轉 80。 構型 c：該機構為螺旋一連桿組合機構，實際上可以等效為一五桿機構，等效 后的機構具有 4 個活動構件， 3 個轉動副， 2 個移動副，因此自由度 F=42=2，該機構需要 2 個原動件才能有確定運動。圖 中列出了幾種原理和功能上符合的構型，下文將對各構型進行詳細分析。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，而此時也正好是機構受力 最大的時候。主動件 1 的驅動可以采用螺旋傳動方式，此時該機構又演化為螺旋一連桿組合機構。 背、 腿機構的設計 抬腿機構的構型相對來講和抬背機構是相同的，抬背機構和抬腿機構總體的簡圖 如圖 ，圖 所示 。 圖 抬背機構簡圖 東北大學秦皇島分校畢業(yè)設計（論文） 第 16 頁 圖 抬腿機構簡圖 床上吃飯機構的設計 吃飯裝置的設計采用了平行四邊形機構，固定在床的兩側，不需要使用時可放至與床面平行，當吃飯或者看書時即可把機構 A 拉起至 90o 固定好即可使用，簡單方便。首先提出了護理床的總體布局，然后確定了床面結構形式、具體尺寸，最后在分析比較基礎上，確定了各功能模塊的機構構型。2 ?????????（忽略軸的轉動慣量及連桿自重） 電動機實際功率： ?2P [P 許 2 ] =78W 由以上結果知，選用額定功率為 90W 的單相電容式減速電動機 。4060=90r/min 曲腿電動機的選擇 1） 功率： st 30? ，極限角度 o50?? ，轉臂角速度： sr ad / 18/53 ?? ?? 轉臂速度： smtv /0 1 3 ???? ? 負載 T3=1000N，則轉臂所傳遞的功率： [P 許 3]= Wp 35 13 2224232139。 P1=P1 電機 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)劃將軸設計為空心光軸。 軸的強度校核 只校核軸的危險截面，因該軸所受彎矩可忽略，下面只按扭轉強度校核。 P2?? P2 電機 ?螺桿 ??軸承 ?? ?? ? 47W （忽略連桿重量） P3?? P3電機 ?螺桿 ??軸承 ?? ?? ? 24W m in/ 32 rn ??? ?? m in/ 33 rn ??? ?? mNmNnPT ????? 11 222 NmNnPT 333 ???? 將軸設計為空心光軸 。 初步選定滾動軸承 因軸承所受軸向力可忽略，認為只受徑向力，選用角接觸球軸承即可。因此 ? ?123 ???? ?? caca 。 根據(jù)螺旋傳動的設計計算公式： ? ? 2/2/2 mV Q f ddq T GT ??? ?? 其中 Q 為軸向載荷 1000N，螺紋伸角為 o5?? ，當量摩擦角 ov 5?? 。 因此計算得 T=28N而電動機提供給螺桿的轉矩為 mNmNT ?????? 39。 屈膝螺桿導程為 213mm，螺紋選 250mm，據(jù)床的整體機構確定螺桿總長度 450mm，材料選用 45 鋼。 經(jīng)計算得 Mpaca 29?? 。 ? ? Nut EIF cr 64)( 245222 ??????????? ? ?? ? NdtgTF v 11952/2 ??? ?? ?????? SCrsc SFFS 故認為螺桿穩(wěn)定。 轉臂的設計 據(jù)橫軸一的位置及床整體結構，確定轉臂長度為 570mm，材料為結構用冷彎矩形空心型鋼，標準 GB/T67281986。 東北大學秦皇島分校畢業(yè)設計（論文） 第 25 頁 轉臂設計 根據(jù)橫軸二內位置及床的整體結構，確定轉臂長為 370mm，材料 與前面一樣。 完成了各部件的設計。 TRIBON 軟件 是由 瑞典KCS(Kockums ComputerSystem AB)公司研發(fā)的一款輔助船舶設計和建造的計算機軟件集成系統(tǒng)，集 CAD/CAM/MIS 于一體，在造船業(yè)中有著廣泛的用戶。它實現(xiàn)了船體 CAD/CAM 的集成。附件庫對胭裝各專業(yè)所需附件集中統(tǒng)一管理歸類。附件庫的建立可以邊設計邊建立。因此，在管系 3 維放樣設計時，可以利用管系原理圖，檢驗 東北大學秦皇島分校畢業(yè)設計（論文） 第 27 頁 設計是否前后一致，或有無缺漏。通過調入相關的船體分 段、管路和其他專業(yè)設備、電氣設備及支架布置等，構成電纜路徑、托架和貫通，具有檢查電纜路徑的連接情況、電纜敷設、電纜路徑、真實貫通的填充率等功能。國可以以房間 (room)為單位進行任意拷貝、刪除、修改?；啬芊奖愕貫槠渌麑I(yè)提供背景圖形。 圖 護理床床面的三維建模圖 護理床的床面連接單元建模圖。 護理床共可以實現(xiàn)四大功能，由四大功能模塊所構成，論文在參考查閱大量的相關專業(yè)文獻的基礎上，對多功能護理床進行了認真和深入的研究，主要完成了如下工作 : ： 整體方案主要涉及到護理床 能實現(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)用電器相關條例設計出多功能護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計以及護理床的整體布局。在如何提高構件造型以及結構設計方面，可以進行護理床構型的進一步研究，探索更好的策略，或者結合控制系統(tǒng)方面考慮，進一步完善護理床對病人的護理能力。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