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《项目设计——多功能医用护理床可行性报告分析.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、《多功能医用护理床设计研究可行性分析报告》1概述多功能医用护理床是一种针对危重病人和瘫痪病人的特殊需要而设计的,能随意调节床的背部和脚部的角度。即使不能自理者,护理人员也可通过床边的控制器进行操作,减少照顾病、残患者的劳动强度。本文针对上述情况,提出了一种新型的多功能医用护理床,采用三维数字化设计软件对其进行建模和装配,然后导出到CAD进行修改。利用机械分析软件ADAMS对其进行运动学及动力学分析,研究了床板在各种运动状况下的角加速度对患者舒适度的影响及线性推杆在各姿态下的受力状况,并利用ADAMS提供的优化功能对其分别进行了运动学和动力学优化;以角加速度最大值的最小化作为优化目标
2、函数进行运动学优化,以线性推杆受力的最大值最小化作为动力学优化目标函数,得到满足设计要求的机构参数。采用力学理论分别对多功能医用护理床的主要零件进行力学计算,保证了机构运动的安全性及稳定性。控制系统采用单片机控制,通过单片机控制,实现各个机构的运动,安装传感器来控制机构所转过的角度。利用单片机为主的控制系统,达到控制要求。2国内外研究状况及发展趋势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化,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率已高达40%,如此之高的比例迫使社会采取措施解决老年人的护
3、理服务问题。如果完全依靠家庭人工照料,与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例更大,解决因身体虚弱卧床不起或因疾患导致生活不能自理的老年人的家庭照料与看护问题是人口老龄化国家所面临的共同问题[1]。为此,国家也大力加强了对护理机器人的研发扶持力度。为偏瘫病人或长期使用病床的病人提供一个集护理和排泄等各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,以前是简易的记理床,后来加上护栏,餐桌;
4、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,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。护理床在国内的设计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,各种护理功能正在逐步完善,成熟。但因其价格昂贵(一般售价在20万人民币以上),很难为一般的消费者所接受。护理床的基本分类情况如下[1]:图1-1护理床分类状况表1-1护理床分类概括名称优点存在问题功能基础型护理床1、结构、生产工艺简单,易于制造。2、价格便宜。1、功能比较简单,不能实现使用
5、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。功能普通型护理床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、增添了辅助功能接口。4、整体造型,色彩改进,具有一定的亲和性。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1、护理功能完善。2、功能调整定位准确,连贯性好,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,标志容易识别。1、市场售价昂贵。造成功能浪费严重,造成额外的经济成本。2、整体可拆性差,运
6、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,各种结构、功能等等各异的护理床层出不穷。发展方向主要向机器人模块化的自动控制方向发展。3测量系统的发展临床上被称为生命体征参数的血压、心率和体温是衡量人体机能状况的重要指标,这些参数的测量是日常护理的重要组成部分。传统的方式是由医护人员以通用的测量装置对各参数逐一进行测量,这无疑给医护人员增加了很大工作量。在多功能护理床中,利用单片机系统能很方便地实现对血压、心率和体温等的采集、处理,并将采集数据传送给医护人员,提高了护理工作的品质和效率。多功能护理床除了完成基本的肢体动作功能以外,根据临床护理的需要,
7、还对生命体征参数进行测量。为实现此目的所搭建的系统硬件主要由参数转换传感元件、处理电路、单片机、液晶显示器、数据传输等部分组成,为了测得所需的数据,选择合适的传感器是至关重要的。人体的血压、心率和体温分别由压力传感器、脉搏传感器和温度传感器进行采集并转换为电信号。在多功能护理床中,通过传感器采集人体血压、心率和体温信号,送入单片机处理,处理结果通过网络传入上位机,可根据设定值,判断是否超出规定值,发出报警信号,方便医护人员及时作出相应处理。此测量系统增加了护理床的功能