【正文】 軸承的連接件相連后端通過連桿作用支起翻板，運動機構原理圖見圖 31和圖 32。只有在一些特定的條件下，某些約束才會成為虛約束，因而可以從機構的約束總數(shù)中將其刪去。向左翻時， D1固定， D2自由，被動桿 BC頂起翻板。因為機構中各構件間的相對運動僅取決于運動副的類型和位置，與構件的外形，組成構件的零件數(shù)目和形狀等無關，所以機構運動簡圖是按比例確定 運動副位置后，用代表運動副的符號和代表構件的簡單線條繪制成的圖形，它時間上反映了機器中各個運動構件在某一瞬間相對機架的位置。將各種機構進行結構分類，也有利于對機構進行運動及動力分析。另外，為了對機構進行分析與綜合，還必須研究如何用簡單的圖形把機構的結構狀況表示出來，即畫出機構運動簡圖。在此，僅對康復床的硬件控制系統(tǒng)提出一個總體設想。直流伺服電機的輸出功率可以達到 第 10 頁 共 32 頁 60w以上，并且控制方便，可以自由實現(xiàn)正反轉向，控制精度滿足設計要求，同時工作噪聲極低，符合醫(yī)護環(huán)境要求。 (3)工作空間 康復床主要放于病房或是家居室內，因此整張護理床的空間以及其在進行體位位姿變形以后的總體空間范圍必須參考房屋室內的 大小，使得護理床的高度、寬度、長度以及變形后的空間尺寸既要滿足病人的舒適感要求，又要盡可能參考普通床鋪的占位空間，同時又能方便居家室內的清潔，尤其是床下地面的清掃。有很強的針對性。對于危重、高度癱瘓等生活上不能自理的病人，在設計 時應考慮能使病人在床上可以以坐姿或是臥姿排便。 (5)要考慮護理翻身床在房間內移動的簡易性以及護理床醫(yī)護輔助裝置在護理床上的可安裝性。而床體的總體積是有一定的限制，即床的長、寬、高尺寸必須按照有關護理床的標準規(guī)定限制在某一個范圍之內，這樣才能夠既滿足病人對舒適感的要求又滿足病房、家庭居室空間限制要求。它的靈活性強，可以實現(xiàn)因人而異的定制護理翻身床，提高技術含量和整體功能。人們可以通過聲控、遙控器、腦電信號等各種方式來管理設備，設備可以按照預設程序 自動的運行。 當前國內外關于護理翻身床床的研究多局限于醫(yī)療康復床領域，尤其是在國內，在家庭中使用生活起居床的理 念并還未形成，對于生活起居床的研究以及開發(fā)，國內還沒有看見報道。第二類為側翻翻身床，主要目的是解決褥瘡問題。各種翻身床的功能正在逐步完善 、成熟，但因其價格昂貴，一般的消費者 難 接受這很貴的翻身床。 由于老齡化問題同益成為世界各國，尤其是歐美國家的主要社會問題之一，老年人的矛盾日漸突出，同時各個國家開始注重社會生活質量。使用者通過該產(chǎn)品可以預防脊椎病、褥瘡等常見病的發(fā)生，擺脫長年臥床的痛苦，享受生活的樂趣。而且，作為交叉領域的研究開發(fā)課題，此項目研究工作也是具有重要的學術價值。為殘疾人生產(chǎn)綜合化、親情化、人性化、細致化、服務化的產(chǎn)品 逐漸成為了體現(xiàn)我國社會文明程度的標志，也更加體現(xiàn)我國政府對這一個弱勢群體的關懷與重視。而且有很多的患者，由于經(jīng)費和家庭原因，根本不可能長期的住院治療，但是又渴望擁有醫(yī)護服務來減輕痛苦。 隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，人民生活水平也在不斷的提高，人口壽命也跟著延長，城市的人口正在一步步進入老齡化。 2020 年，根據(jù)民政部的調查結果顯示，全國的優(yōu)撫單位和福利單位一共有床位 129 萬張，其中包括復員軍人療養(yǎng)院、復退軍人精神病院、榮譽軍人康復醫(yī)院、社會福利院，兒童福利院，敬老院，老年公寓等。這種情況使得社會不得不為這些人群提供新型的護理床， 通過改變身體不同部位的皮膚與床的接觸，達到改善體內毛細血管的微循環(huán) ， 防止人體肌肉的衰竭。 關鍵詞： 多功能；翻身床；設計；醫(yī)療設備 II The design of multifunctional care bed Abstract With the improvement of people39。本文主要收錄研究了幾種國內外護理翻身床的典型設計，并分析對比了幾種機構的特性差異，同時也提出了今后護理翻身床研究過程中應解決的技術難題和發(fā)展方向。 bed。近幾年來，我國對國民的身體健康狀況越來越重視，現(xiàn)在不僅改善了各種醫(yī)療 設備，還通過醫(yī)保的方式來提高和保證了我們的生活水平，但是，一些針對癱瘓傷殘病人的專門用具還是處于一般研究水平。根據(jù)統(tǒng)計，我們國家現(xiàn)有老年人 億，并且每年以 3． 2％的速度在增加， 80 歲以上的高齡老人卻每年以 5％的速度在增長，而全國臥床和生活不能自理的病人以及老人有 2700 萬，半身不遂的病人有大約 70 萬人， 82萬的老年癡呆病人中大概有總計 24 萬的人臥床不起，老齡化的問題已上升到事關國計民生大事。對于這些慢性病，因為治療時間比較長，見效慢，這給廣大患者帶來生理和心理上的痛苦，并且這還給患者們的家屬以及醫(yī)護人員的身心造成了極大的疲憊。因此，運用最新的技術開發(fā)一張舒適、護理功能齊全并且性價比高的護理床是極為必要的。尤其是在高科技產(chǎn)品生產(chǎn)制造技術這些方面，需要有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品，才能提高我國在此領域的整體水平，從而讓老人、殘疾 人、傷病人士等功能障礙群體能夠盡量享受現(xiàn)代高新技術帶來的便利。從材料這個方面看，目前器械產(chǎn)品材質豐富，除廣泛采用含鉬不銹鋼外，還采用銅、鋁、特殊合金和塑 料等材料；從產(chǎn)品的形式來看，器械采用了現(xiàn)代新技術后突破傳統(tǒng)結構，向高效能、設備性發(fā)展，但國外這種復雜的多功能的護理器械造價昂貴，功能操作相對復雜。代表性的公司如日本 Paramoun 公司。進入 20 世紀 90年代，電動護理床開始在醫(yī)療護理中暫露頭角，同本 Murate Machine 巧有限公司開發(fā)的護理床包含主床體與一個可以變形的電動輪椅，電動輪椅藏在床體內。 美國公司開發(fā)的護理床可實現(xiàn)自動抬背、屈腿等動作，減輕了護理人員的勞動強度，美國公司的護理床更是作了較大的改進，它將整張護理床與輪椅融為一體，床體通過整體變形后即成為一輛輪椅。原未達到人體生理翻身的最舒適狀態(tài) 90。隨著現(xiàn)代科技技術的迅速發(fā)展，為護理翻身床的人性化發(fā)展提供了相應的技術和實現(xiàn)方法。 1． 2． 3研究和創(chuàng)新的技術問題 第 6 頁 共 32 頁 護理翻身床的功能很多，機構比較復雜。通過手搖等方式完成各種位姿的變換；第二種是用電機代替人工完成各種體位的要求。因此為了實現(xiàn)不同功能要求需要把床板分成很多塊，然后再將他們組合起來。比如：人的感知特性，人體形態(tài)特征參數(shù)，人的反映特性和人在勞動中的心理特性等。 2． 2． 1針對不同的使用者康復床需要的功能 康復床應該滿足有利于被護理人的康復，生活自理所需的各種必要的體位，這些位姿包括：抬背屈腿伸腿抬腿坐起，旋轉翻身排便等．長期臥床、生活不能自理的殘障者疾患類別差異很大，常見的有①偏癱、截癱、腦癱和脊椎損傷；②下肢截肢殘端傷口未愈、燒傷、癌癥等術后、舊傷復發(fā)、長期臥床引起的廢用性肌肉萎縮、 壓迫性潰瘍 (褥瘡、坐瘡 )：③其他感覺障礙，腦中風、老年癡呆、老年機能減退等。 第 9 頁 共 32 頁 2． 2． 3康復床性能指標及設計要求 能夠實現(xiàn)旋轉運動的機構形式眾多，設計時，除了應保證所選取的機構能夠使各個床面板實現(xiàn)預定的運動軌跡以外，還要考慮以下具體問題： (1)自由度 機構的自由度的數(shù)目越多，機構也就越靈活，機構所能實現(xiàn)的動作數(shù)目和類型也就越多。 2． 3能源供給及驅動形式 康復床的能源供給通常有兩種方式：一是采用外圍電源供電；二是采用內部自帶電源供給。通過傳感器傳輸回的數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)可以實時了解、控制床面板的運動狀態(tài)，防止不同機構的干涉或是直線電機的過沖對床體以及人員造成不必要的傷害。然后闡述了康復床的功能。 (3)研究機構的組成原理及結構分類。在機構中所有構件之間應具有 確定的相對運動，為此必須對個構件的運動加以適當?shù)募s束，而這些約束是由相鄰兩構件之間構成的可動連接提供的。且結構應簡單，以節(jié)省空間。加工制作簡單，電機在床體下部，工作時水平前推占用空間小。若兩構件上某兩點之間的距離始終保持不變，有用雙轉動副桿將此兩點相連，也將帶入 1個虛約束。 此平面機構自由度計算公式為： F=3n2pLpHF`其中 n=Nl。缺點是：床板和滾輪接觸摩擦大，結構不夠新穎。 曲小腿功能主要用于坐起以及便于和輪椅轉接，由于其它功能和機構已經(jīng)確定，所以曲小腿功能的機構選擇比較少，如圖 33和圖 34此機構加工容易，構件數(shù)目少，用一個電機實現(xiàn)曲腿功能。靈活性強，實現(xiàn)因人而異的定制起居床，提高起居床的技術同時集成控制器、驅動器和人機交互技術，并且能夠實現(xiàn)標準化、系列化。 4． 1． 1支背機構的計算及分析 對上一章確定的支背機構方案進行簡化，如圖 41支背機構簡化圖所示。 其中： ???????? ??? ??????? )130c o s ()130s i n (a r c t a n50 111 ??? lr ult 4． 1． 3側翻機構的計算及分析 側翻機構實際就是一個四桿機構。 UG運動分析模塊 (UG Scenario)是一個模擬仿真分析的設計工具它既能對機構進行運動學仿真分析，又能進行動力學分析，分析產(chǎn)品的臨界位置、反作用力、速度和加速度等。 ADAMS采用了世界上廣泛流行的多剛體系統(tǒng)動力學理論中的拉各朗日方程方法，建立系統(tǒng)的 動力學方程。所謂平衡力是指機械在已知外力作用下，為了使該機械能按給定的運動規(guī)律運動，還必須加于機械上的未知外力。用何種社會保健方式來解決因身體虛弱臥床不起和因疾患導致生活不能自理的老人家庭照料與看護問題，是人口老齡化國家所面臨的共同問題。 轉接輔助器具有很廣泛的應用價值： a、幫助患者增加關節(jié)活動度，改善肌力，防止肌肉萎縮，使感覺和運動系統(tǒng)協(xié)調和統(tǒng)一 ； b、幫助患者增大活動自由度，自理或部分自理生活 (例如：上輪椅坐便、洗浴、 )，適應環(huán)境和生活，幫助患者樹立戰(zhàn)勝病魔的信心和勇氣； c、患者可以獨立安全的實現(xiàn)從床到輪椅、從輪椅到馬桶或到浴池的轉接； d、結構簡單、便于制造，發(fā)展前景廣闊。使它真正成為使用者的得力助手。 主體由吊帶架、支桿、擺桿、撐板和固定架構成，各個部件 的自身結構及其問的連接關系是： a．吊帶架為叉形 (V型 )結構，兩個叉形的端部均制有可掛裝吊帶的槽口 (沒有標號 )，該吊帶架通過吊帶架軸 2鉸裝在支桿的端部，實現(xiàn)在支桿上的轉動。由于各桿件主要受到的是彎曲變形，需對它們所受的正應力、切應力進行校核。 本轉接輔具通過手臂可實現(xiàn)多自由度的擺動及轉動，并可用遙控器控制電機推拉以便調整合適的高度、角度，從而實現(xiàn)使用者想到達的位置。 殘障者由于長期臥床容易引起廢用性肌肉萎縮和壓迫性潰瘍，從而產(chǎn)生褥瘡、坐瘡等疾病，這給殘障者造成了巨大的痛苦，也大大增加了護理的難度和工作量。這些參數(shù)都是實用的，而且最普遍的表征參數(shù)，對一般正常人的健康同樣具有表征作用?？刂葡到y(tǒng)主要由單片機為控制核心組成自動撥號、檢測和放音的智能電話報警系統(tǒng)，當病人的某項生理指標超過臨界值或發(fā)生其他緊急情況時，系統(tǒng)可以自動報警并利用電話線路將報警信息傳送給醫(yī)生或家屬。 6． 6本章小結 本章介紹了和康復床配套使用的其它配件和功能，并對功能的實現(xiàn)做了簡單的介紹。 (3)對確定的機構做了機構的計算，并用 Solidworks對本床進行了三維建模、整體裝配、運動仿真、空間干涉及強度分析，繪制工程圖并參與配件的選擇和加工。US． 5656905． [13]劉宇，趙京 ,多功能護理翻身床的設計［ J］．機械設計與研究 ,2020， 24( 5) : 125 128 [14]劉倩倩．多功能護理床結構設計與力學分析［ D］． 北京 : 中國地質大學， 2020． [15]孫恒，陳作模． 機械原理［ M］． 北京 : 高等教育出版社， 2020． [16]宣躍云，閆 秀榮 .多功能電動燒傷翻身床 [J]醫(yī)療裝備， 1996 13( 2) :1921． [17]張鐵 , 謝存禧 , 周惠強 , 等 . 一種機器人化的多功能護理床及其控 [J] . 華南理工大學學報 (自然科學版 ) , 2020, 34( 2) : 47 51. [18]呂杰鋒，陳建新，人機工程學［ M］清華大學出版社 2020 [19]原研栽，設計中的設計 ［ M］山東人民出版社 2020 [20]鄒先春，自動翻身床 [P]，專利號： [21]許洪基 ,雷光，現(xiàn)代機械傳動手冊 [M]，北京 ：機械工業(yè)出版社， 2020 [22]唐金松，簡明機械傳動手冊 [M]，上海：上?？茖W技術出版社， 2020 [23]王中發(fā)，實用機械設計 [M]，北京：北京理工大學出版社， 1998 [24]高明，微機應用系統(tǒng)設計 [M]，北京航空航天大學出版社， 2020 [25]劉和山，王震亞，范志君，產(chǎn)品設計 [M] 國防工業(yè)出版， 2020 [26]劉蘇娜，李文蘭，盧貴東，全自動護理翻身床的應用 [J] 醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)資訊， 2020 [27]楊鵬，王曉雷，徐曉云，基于 CAN 總線的電動護理床控制系統(tǒng)研究 [J] 控制工程， 2020 [28]郭 麗彬，家庭病床前景廣闊 [J] 現(xiàn)代康復 ,1997(06) [29]康曉東 ,甑向明 ,馮軍新型自動病床的研制 [M] 控制與檢測， 1999(01) [30]李麗娜 ,柳洪義，羅忠語音控制電磁閥試驗系統(tǒng)自動夾具的設計與實現(xiàn) [J] 控制與檢測 2020(03)