多功能護理床設計

當代設計技術大作業(yè)指導老師：朱林姓名：張一學號：2班級：機1208題目：多功效護理床的設計規(guī)定：設計多功效護理床，具下述功效：可輔助病人由仰臥位改為坐位；可輔助病人側向翻身；方便病人排便；全部動作可手動或電動完畢，不適宜采用液動總功效描述：一.設計背景隨著科學技術進步和生活水平的提高，老年人和殘疾人也越來越受到社會的廣泛關注。護理床就是從人性化角度出發(fā)，基于人因工程的理念，借助三位實體建模分析軟件來設計的。在設計尺寸和功效上，不僅滿足殘障病人和行動不便老年人的基本生理需要，老年人特別是老年病人長久得不到照顧。由于老年人所患疾病多以慢性病為主，需長久進行物理方式護理，因此配備必要的護理設備，特別是一種能夠由病人自己控制的多功效護理床就顯得十分急需。更重視舒適度和便于醫(yī)護人員進行康復護理，因此，不僅含有護理作用，還能增進病人病情的緩和和康復。于是，這就為多功效護理床的應用提供了廣闊市場。二．功效設計常見的某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。結合病人的實際狀況和病人的實際需要，這款多功效病床重要實現下列三大功效：協(xié)助病人坐起功效，使病人能夠在任何自己感覺舒適的位置坐下。協(xié)助病人左右翻身功效，實現病人是左右翻身。協(xié)助病人方便排便，更加舒適。三．設計原則多功效翻身護理床的設計應當遵照下列原則：安全性原則由于護理床對老年人和病人的身體進行直接的接觸與操作，并且相對于健康人來說，這類人群的身體更容易收到損傷，因此護理床在安全性方面的規(guī)定很高。無論是護理床的構造還是控制系統(tǒng)的設計，安全性始終是最優(yōu)先考慮的一種原則。例如，在構造設計方面，不應存在任何干涉狀況，構造的剛度和強度方面都要留有充足的余量，要考慮到多個極限狀況。2、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，護理床應當根據人體生理學原理，更多地從人的生理構造、心理狀況、行為習慣等方面加以考慮。例如各部分構造要與人體的尺寸匹配；設計中力求加速度最小化等等。3、原則化原則護理床機械零件的設計與選擇、控制系統(tǒng)的設計、零部件之間的相對位置關系和尺寸匹配，都有有關的行業(yè)原則。參考原則設計，不僅能在最大程度上滿足使用規(guī)定，并且有助于增強交換性，減少陳本。4、輕量化原則從減少能量消耗和減小運動慣性的角度考慮，護理床應當在確保功效和安全的狀況下遵照輕量化原則。這樣不僅節(jié)省了材料、減少了成本并且減小運動慣性則非常有助于某個部件的停啟，使護理床的運輸使用成本都有很大的減少。四．有關規(guī)定與原則為了滿足患者在使用護理床時的舒適程度以及有效的減緩護理人員的護理強度。護理床構造在設計時應滿足下列幾個方面的規(guī)定:1、能夠實現護理所需的多個體位位姿規(guī)定。2、各個活動床面板的擺動角度范疇應參考有關醫(yī)療護理規(guī)定以及人體的舒適感，各床面板擺動角度及原則以下：背板擺動角度：0°～80°左/右翻身擺動角度：0°～90°3、護理床床體的可靠性、穩(wěn)定性和安全性要符合醫(yī)護規(guī)定。4、床體的構造尺寸有一定的空間范疇限制。功效分解：多功效護理床從構造和功效上分為：床框架、床面板、平面連桿機構、齒輪齒條機構、控制系統(tǒng)構成。圖一功效分解樹狀圖床框架除了固定的機械機構以外，還涉及各個電機安裝模塊。床板由床板框架和床板面板構成。平面連桿機構涉及：抬背機構、側翻機構。齒輪齒條機構涉及排便機構。整臺多功效護理床中共有三臺直流電機，分別完畢抬背、側翻等動作。功效元求解：床面參考《醫(yī)用電氣設備第一部分：安全通用規(guī)定》、《醫(yī)用電氣設備第二部分：醫(yī)用電動床安全專用規(guī)定》、《中華人民共和國行業(yè)原則—病床》、《中華人民共和國國標—中國成年人人體尺寸》等有關原則，同時類比國內外文獻中的有關參數，作為設計指標。1、外形尺寸多功效護理床重要用于病房或家庭中，因此在各個姿態(tài)時，其所占的空間范疇必須與病房和家庭房間的有關尺寸向適應，同時采用適宜的尺寸，能夠使被護理人員感到舒適。按照《中華人民共和國行業(yè)—原則病床》原則，多功效護理床的外形尺寸最后取為：長×寬×高=mm×1000mm×500mm2、承載指標按照《醫(yī)用電氣設備第二部分：醫(yī)用電動床安全專用規(guī)定》規(guī)定，床的安全工作載荷必須最少承受1700N的載荷，這1700N涉及1350N患者重量、200N床墊和150N附件。3、體位調節(jié)類指標體位調節(jié)類指標涉及：抬背角度、左/右翻身角度等。抬背角度在0-80度，左右側翻角度均可達成90度。圖二床面分布示意圖根據人體構造及人體重量分布，將床面劃分為12個小單元，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。各床板之間通過鉸鏈互相連接，整體床面則通過臀部下層板固定到支撐框架之上。護理床所需的各個動作都能夠通過傳動部件帶動對應的床板組聯(lián)動實現。長寬方向劃分比例分別為4:2:2:2和3.5:3:3.5。抬背、側翻、排便機構分別安裝在A、B、C區(qū)。抬背機構圖三抬背示意圖支背運動實現較為簡樸，支起角度需達成人體舒適角度80°，且能夠任意角度停留。擬定采用絲杠進行傳動，運用絲杠行程范疇較大且能實現反行程自鎖的特點。前端由電機驅動，中間以絲杠進行傳動，電機軸和絲杠間用聯(lián)軸器相連，后端通過連桿作用支起翻板。圖四抬背機構原理簡圖該抬背機構為螺旋一連桿組合機構，其自由度為1，有1個原動件，含有擬定的運動，可采用電動機作為動力元件，構型簡樸，制造容易，可達成使背板翻轉80度。用兩位置圖解法求取各桿長度，多功效醫(yī)用護理床的抬背機構采用一種四桿機構，用單個線性推桿驅動。查閱手冊得人體的坐高大概為800mm左右，因此本機構中背板的長度為800mm，滾子的直徑為20mm，選用背板水平位置和上抬80度位置求解，得出各桿長度。側翻機構圖五側翻機構示意圖側翻運動的核心是要達成雙向90°，且構造應簡樸，以節(jié)省空間。擬定采用變機架的四桿機構，用同一種機構實現兩個相似的運動，通過中間床板的左右端機架變換來實現。圖六側翻機構原理圖多功效醫(yī)用護理床的側翻機構由連架推桿、側翻連桿、兩側床板以及部分床架構成。側翻構件的一端鉸接于床架上，另一端與連架桿鉸接，電動機帶動連架桿轉動，使得中間床板分別以左右鉸接點為轉軸發(fā)生轉動。同理，可通過兩位置圖解法求取各桿尺寸。側翻機構由四桿機構構成，由于人體的肩寬敞約為330mm，因此床的中間段板要盡量的窄，使患者能實現翻身這一動作。在此設計中背板中部設為300mm；兩側板設為350mm；床板的厚度設為35mm。以左翻為例，選用中間板水平位置和側翻90度位置，可求解出各桿尺寸。排便機構對于需要護理的老人，特別是癱瘓病人，一種方便的排便裝置是極其重要的。本電動裝置可實現便盆與便盆擋板的切換。當病人需要大小便時，按動排便裝置電按鈕，使便盆送到使用者臀部下面，配合使用背部、足腿部的調節(jié)功效，病人就能夠以最自然的姿勢進行大小便。大小便結束后，再次按動電按鈕，便器盆移至床邊，護理人員只需在有空的時候清理一下便盆就能夠了。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板處開設排便孔，本裝置設計旨在實現孔蓋與便池的方便轉換。圖八排便機構原理簡圖為方便護理人員取出便池，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二分之一500mm，本設計中取為450mm，由于床高500mm，故取豎直傳動軸長度為450mm，同時采用齒輪齒條傳動，通過電動機帶動齒條傳動，從而使得齒輪回轉，實現孔蓋與便池的位置轉換?？偣πЫ庠u價：以上設計為一種能夠實現抬背、側翻、方便排便的多功效護理床，制訂了該護理床設計應當遵照個幾個原則，提出了所要達成的各項功效，對總功效進行了簡要精確的描述。為完畢了對護理床的總體方案設計，首先提出了護理床的總體布局，然后擬定了床面構造形式、具體尺寸，最后在分析比較基礎上，擬定了各功效模塊的機構構型。進行功效分析，將功效分解為抬背、側翻、方便排便等功效元，并對每個功效元求解，分別采用連桿機構、連桿機構、齒輪齒條機構實現，并對具體構造尺寸進行了分析和求解，均可實現設計功效規(guī)定。圖九功效元機構分布示意圖干涉問題是國內外多功效翻身床設