多功能护理床设计.zip

目目 录录 摘要.1 第一章 绪论.3 1.1 电动护理床的研究背景.3 1.2 电动床的发展前景.4 1.3 选择课题的目的及其意义.5 第二章 电动护理床结构的整体方案.6 2.1 设计原则.6 2.2 功能要求及设计指标.7 2.3 电动护理床总体方案设计.9 2.4 护理床各功能模块构型设计.11 2.5 本章小结.15 第三章 电动护理床的运动机构设机及相关计算.15 3.1 基本参数的设定.15 3.2 电动机的选择.15 3.3 零件的设计与校核.20 3.4 本章小结.26 第四章 三个机构的运动分析及三维模型图.27 结论.30 参考文献.31 致谢.32 附录 1 外文翻译 附录 2 中文翻译 00 摘要摘要 在人口老龄化快速增长的今天，对护理行业有了越来越严格的要求，不仅要求护理床的质量可 靠，还要求具有多功能化。电动护理床就是一款为此 需求而设计的医疗器械。 这款护理床是针对不能生活自理及行动不便的的人来设计的，该病床能够帮助病人坐起、屈膝、 调高整床的高度。解决了在护理过程中的诸多不便，并解决了我国护理行业的困难，促进了护理医 疗器械的发展。 本文首先基于人体工程学，进行了护理床总体方案的设计，根据相关标准及调研结果，制定 了护理床的设计原则，功能要求及设计指标；完成了护理床本体的总体方案设计。 然后，采用自上而下的方法完成了护理床结构详细设计并给出了全套的设计图。主要包括总 体框架、抬腿部件、抬背部件、整床升降等功能模块。 关键词关键词：医疗器械，电动护理床，机构设计 11 Abstract In the rapidly growing aging population today, the nursing industry has increasingly stringent requirements, not only requires reliable quality care beds, but also requires a multifunctional. Household electric care bed is a demand for this purpose designed medical devices. This care bed can not take care of themselves and for mobility of people to design, the bed can help patients sit, knees, raise the whole bed height. Solved in the nursing process a lot of inconvenience, and solve the problems of the nursing profession, and promote the development of nursing medical devices. Firstly, based on ergonomics, conducted a nursing bed overall program design, according to the relevant standards and research results, developed a nursing bed design principles, functional requirements and design specifications; complete body care bed overall design. Then, using the top-down approach to complete the detailed design of the nursing bed structure and gives a full set of design drawings. Includes general framework leg parts, lift the back piece, the whole bed lifting and other functional modules. Keywords: medical equipment, home electric nursing bed, mechanism design. 22 第一章第一章 绪论绪论 1.1 电动护理床的研究背景电动护理床的研究背景 随着社会经济的迅速发展，人民生活水平不断提高，人口寿命不断延长，思想的进 步，城市人口正逐步进入老龄体，人口老龄化已成为世界范围内的社会问题。据统计， 欧洲发达国家和日本的老年人独居人数已经高达40%，如此之高的比列迫使社会采取 措施解决老年人的护理服务问题。如果完全依靠家庭人工的照料，于西方国家子女与 老年人分居，家庭规模小型化的观念有抵触之处。我国60岁及其以上老年人口已达1.32 亿。占全国总人口的10%，并以年均3.32%的速度持续增长，其中“空巢家庭”占所有老 龄家庭总数的25.8%，在一些大城市中该比列更大，解决因身体虚弱卧床不起或因导致 生活不能自理的老年人的家庭照料于看护问题是人口的老龄化的国家所面临的共同的 问题。为此，国家的大力加强了对护理床机器人的研发扶持力度。为偏瘫病人或者长 期使用病床的人提供一个集护理和排泄的等各种功能于一体的多功能护理床，现在家 庭需求护理床的潜力日益增加，以前是简易的护理床，后来的加护栏，餐桌，再后来 加上大便孔，轮子，现在产生了很多集多功能护理床的一体多功能，电动护理床，极 大的提高了患者的康复护理水平，也为了护理人员提供了极大的方便，所以操作简单， 功能强大的护理产品越来越受最棒。 护理床在国内的设计和研究尚处于初级阶段，产品的功能、结构、造型有待进一 步的完善，国外护理床的研究以德国。日本为代表。各种护理床的功能正在逐步完善， 成熟，但因其价格昂贵(一般售价在20w 人民币以上)，很难为一般的消费者能接受这很 贵的护理床。护理床的基本分类情况给大家介绍一下。 护理床类型一(按动了分)手动护理床和电动护理床;护理床的类型二(按功能分)功 能基础型、功能普通型、功能高级型。 护理床的分类概括 功能基础行护理床的优点：1、结构、生产工艺简单，易于制造。2、价格便宜。 存在的问题：功能比较简单，不能实现使用者的护理要求。2、手动为主，操作繁琐。 3、造型传统，舒适性差。4、应用范围窄。 能普通型护理床的优点：1、一般为电动，用户可简单操作控制。2、能完成基本 的护理功能。3、增添了铺助功能接口。4、整体造型，色彩改进，具有一定的亲和性。 存在的问题：1、市场售价偏高。2、功能启动柔性差，衔接不连贯。3、功能一体化造 成功能浪费.4、生产技术含量低，容易被仿制。5、文字，图像识别功能差。 功能高级型护理床的优点:1、护理功能完善。2、功能调整定位准确，连惯性好， 基本无噪音。3、结构设计合理，安全。4、造型新颖，有较强的亲和力。5、文字，标 33 志容易识别。存在的问题：1、市场的售价昂贵。造成功能浪费严重，造成额外的经济 成本。2、调整可拆性差，运输、组装繁琐。3、对患者康复功能的考虑较少。 从近年来的发展来看，国内的发展迅速，各种结果。功能等等各异的护理床称层 出不穷。发展方向主要向机器人模的自动控制的方向发展。 1.2 电动床的发展前景电动床的发展前景 我国是世界上的人口大国，同时又是一个人口老龄化的大国，据统计，从 2000 年 到 2007 年，我国 60 岁以上的老年人口由 1.26 亿增长到 1.53 亿人，占总人口的比例 从 10.2%提高到 11.6%，占全球老年人口的 21.4%，相当于欧洲 60 岁以上老年人口的总 和。人口老龄化年均增长率高达 3.2%，约为总人口增长速度的 5 倍。预计 2020 年老年 人口将达到 2.4 亿人，占总人口的 17.17%；到 2050 年，老年人口总量将超过 4 亿，老 龄化水平推进到 30%以上。我国大多数家庭逐渐形成宝塔式结构。 （四个老年人，两个 青年人，一个孩子）随着社会生活的加快年轻人既要忙于事业又要照顾家庭，老人和 孩子，显然力不从心，当老人生活不能自理时就十分需要一种电动护理床协助自己日 常生活的必须。现在家庭需求护理床的潜力日益增加,以前是简易的记理床,后来加上 护栏,餐桌;再后来加上大便孔,轮子;现在产生了很多集多功能为一体的多功能电动护 理床,比如能够升降，能够坐起，能够曲腿等功能。极大的提高了患者的康复护理水平,也 为护理人员提供了极大的方便,所以操作简单,功能强大的护理产品越来越受到追捧。 电动护理床根据采用进口电机的数量一般可分五功能电动护理床、四功能电动护 理床、三功能电动护理床、二功能电动护理床。护理床在国内的设计和研究尚处于初 级阶段，产品的功能、结构、造型有待进一步的完善，国外护理床的研究以德国和日 本较为突出。 目前市面上常见的电动护理床有如下优点： 1、电动，方便用户操作和控制。 2、能完成基本的护理功能。 3、整体造型，色彩改进，具有一定的亲和性。 4、功能调整定位准确，连惯性好，基本无噪音。 5、文字，标志容易识别。 但也存在如下问题： 1、市场售价偏高。 44 2、功能启动柔性差，衔接不连贯。 3、功能一体化造成功能浪费。 4、生产技术含量低，容易被仿制。 5、文字，图像识别功能差。 6、对患者康复功能的考虑较少。 1.3 选择课题的目的及其意义选择课题的目的及其意义 本文主要研究目的是为了解决老年人，不能自理的病人、残疾人、瘫痪病人、产 妇等这一类人的痛苦。让他（她）在没有他人一直照顾时能够自理。 改革开放的发展使中国的经济稳步增长，人们的生活水平日益提高，城市人的生 活节奏也越来越快，但是中国的老龄化却在一步步加剧，再加上计划生育的实施，越 来越多的家庭变成“4+2+1”的模式，年轻人要生活，要工作，根本没有足够的时间照 顾老人，电动护理床的设计，可以在很大程度上减轻年轻人的负担，方便老人的饮食 起居，让老人在床上可以自由的翻身、坐起、屈膝、排便、洗漱，通过调整合适的坐 姿或卧姿，顺利地完成吃饭、移动、看书、写字、娱乐等日常活动。 综合现在的市场需求，电动护理床是遵循人体护理需求和人体工程学原理而设计， 实现了生活不能自理的患者所需要的几大功能。 1.整床升降功能，根据使用者的需要能够把整床的高度进行调整，让使用者感到 舒服。 2.坐起功能，根据使用者的需要可以把背部的床板调整到之间的任意位置。700 能够实现使用者睡累的情况下坐起，这有利益患者的康复，能够促进患者血液循环， 对患者的身体健康有着良好的影响。 3.曲腿功能，能够让使用者在坐起时腿感觉到舒服，防止腿一直处于一种状态而 导致麻木。 为实现上述功能，设计护理床的主要任务： 1、电动护理床运动结构的设计 2、电动护理床的机构的设计 3、电动护理床的零件的设计 4、电动护理床的运动分析及其三维建模 55 第二章第二章 电动护理床结构的整体方案电动护理床结构的整体方案 2.1 设计原则设计原则 电动护理床的设计应该遵循以下几个原则： 1、安全性原则 由于护理床对老年人和病人的身体进行直接的接触与操作，而且相对于健康人来 说，这类人群的身体更容易收到损伤，所以护理床在安全性方面的要求很高。无论是 护理床的结构还是控制系统的设计，安全性始终是最优先考虑的一个原则。比如，在 结构设计方面，不应存在任何干涉情况，结构的刚度和强度方面都要留有充足的余量， 要考虑到各种极限情况。 2、人性化、舒适性原则 现今社会，人们不仅追求商品的高质量，高稳定性，而且对商品的人性化、舒适 性设计有了更高的要求，因此电动护理床应该根据人体生理学原理，更多地从人的生 理结构、心理情况、行为习惯等方面加以考虑。比如各部分结构要与人体的尺寸匹配； 设计中力求加速度最小化等等。 3、功能多样化原则 在电动护理床的使用过程中，不同使用者往往对护