張宇 俞成濤 張倩 陳賽 金子陵 張銘輝 孫月梅

摘 ? 要：為了緩解護理行業(yè)巨大的工作壓力以及解決市場上護理床椅的缺陷，本項目設(shè)計了一種能夠適應(yīng)不同需求可自動改變寬度的全自動多功能護理床椅。本文分析了護理床椅的工作原理以及可實現(xiàn)的功能，運用了Solidworks對主要機構(gòu)進行了機構(gòu)設(shè)計。結(jié)果表明該護理床椅各個機構(gòu)運動平穩(wěn)，實現(xiàn)了設(shè)計目標(biāo)。本護理床椅與市場上普通產(chǎn)品相比，其實用性更強，應(yīng)用范圍更廣，可用于醫(yī)用和家用。

關(guān)鍵詞：護理床椅 ?調(diào)節(jié)寬度 ?穩(wěn)定支撐

中圖分類號：TH772 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）06（a）-0068-02

國家統(tǒng)計局發(fā)布的2018年數(shù)據(jù)顯示，截至2018年年底，我國60周歲及以上人口24949萬人，占總?cè)丝诘?7.9%;其中，我國65歲及以上人口比重達到11.9%[1]。預(yù)計2019—2059年65歲及以上老年人口將由目前的1.8億左右增加到 2059年4億左右的峰值[2]。隨著老人年齡增長，身體機能會逐漸下降，行動愈加不便，而且老人也是容易受傷的群體。廣大的老人群體給予了護理行業(yè)巨大的壓力。因此，為緩解護理行業(yè)壓力，醫(yī)療護理器械快速發(fā)展、進步，于是市場上出現(xiàn)了各式各樣的護理床，既緩解了護理行業(yè)壓力，又便捷了老人的日常生活。

護理床分為普通護理床和多功能護理床，兩者最大的區(qū)別是多功能護理床能夠輔助臥床患者完成各種姿態(tài)的調(diào)整[3]。隨著時代的發(fā)展，多功能護理床要能夠?qū)崿F(xiàn)更多的功能。日本 Murate Machinery公司研制了一款多功能電動遙控護理床，該床分為主床體與電動輪椅2個部分;美國Devicelink公司早期生產(chǎn)了一款床和輪椅相互融合的護理床[4]。這些護理床雖然實現(xiàn)了輪椅與床便捷轉(zhuǎn)換的功能，但仍不能滿足現(xiàn)在人們的要求。

本文設(shè)計的全自動多功能護理床椅，提出了一種可調(diào)床體寬度的創(chuàng)新護理床椅的結(jié)構(gòu)。可以在護理床椅從輪椅狀態(tài)轉(zhuǎn)換為床轉(zhuǎn)態(tài)時，調(diào)寬床體寬度，給予使用者舒適空間。

1 ?護理床椅整體設(shè)計

本護理床椅是一款可床椅轉(zhuǎn)換、調(diào)寬床體寬度的智能護理設(shè)備。本護理床椅擁有兩種狀態(tài)，分別為床狀態(tài)和輪椅狀態(tài)。如圖1所示，護理床椅處于輪椅狀態(tài)。該護理床椅由床板、床架、各功能機構(gòu)組成。床架用于安裝各功能機構(gòu)和床板，是護理床椅的主體[5]。床板包括背板、背板側(cè)板、扶手板、座板、腿板、腿板側(cè)板。功能機構(gòu)分別為背板拓展支撐機構(gòu)、扶手板支撐機構(gòu)、腿板拓展支撐機構(gòu)，是實現(xiàn)護理床椅支撐和各部分聯(lián)動的主體。

當(dāng)護理床椅從輪椅狀態(tài)變?yōu)榇搀w狀態(tài)時，電動推桿帶動背板、腿板、扶手板支撐系統(tǒng)進行運動，帶動各個支撐系統(tǒng)展開以及側(cè)板的翻轉(zhuǎn)，最終背板、腿板、扶手板以及所有側(cè)板處于水平狀態(tài)，各個支撐機構(gòu)完全展開，給予床體穩(wěn)定支撐。

2 ?護理床椅主要機構(gòu)運動分析

2.1 背板拓展支撐機構(gòu)設(shè)計

如圖2所示，該機構(gòu)具有起背功能以及床椅轉(zhuǎn)換中背板支撐系統(tǒng)的折疊功能。起背功能是由電動推桿與背板聯(lián)結(jié)在一起，直接帶動背板起落來完成的。在背板起落的過程中，通過一組連桿機構(gòu)，帶動背板支撐系統(tǒng)的移動，由于支撐系統(tǒng)下端含有的滑軌與車架相接，使得支撐架進行水平運動，實現(xiàn)了支撐系統(tǒng)的折疊功能。該連桿機構(gòu)中，約束桿的末端始終與背板側(cè)板接觸，該桿隨著支撐系統(tǒng)運動而在豎直面做圓周運動，實現(xiàn)約束背板側(cè)板的功能。該機構(gòu)總體運動是由背板帶動，當(dāng)背板放平時，帶動支撐系統(tǒng)后移，并且使約束桿旋轉(zhuǎn)從而使背板側(cè)板失去約束而展開。在背板達到水平時，支撐系統(tǒng)完全展開，直接支撐住背板以及展開的背板側(cè)板。

2.2 扶手板支撐機構(gòu)設(shè)計

如圖3所示，該機構(gòu)可以實現(xiàn)扶手板與扶手板支撐架同步運動的功能，并且在護理床椅處于床體狀態(tài)時，給予扶手板穩(wěn)定支撐。機構(gòu)中電動推桿與扶手板支撐系統(tǒng)的底端相接，支撐系統(tǒng)與扶手板兩側(cè)鉸接。電動推桿運行時，帶動支撐系統(tǒng)在豎直平面運動，從而帶動扶手板同步翻轉(zhuǎn)。在支撐系統(tǒng)接觸地面時，扶手板也達到水平位置，從而給予扶手板支撐。

2.3 腿板拓展支撐機構(gòu)設(shè)計

如圖4所示，該機構(gòu)具有抬腿功能、腿板拓展功能以及腿板支撐系統(tǒng)折疊功能。抬腿功能由電動推桿推動腿板來完成。拓展功能以及支撐系統(tǒng)折疊功能是在腿板運動過程中，腿板通過支撐系統(tǒng)帶動翻折的腿板側(cè)板運動。當(dāng)護理床椅從輪椅狀態(tài)轉(zhuǎn)為床體狀態(tài)時，電動推桿推動腿板上翻，在腿板上翻過程中，也帶動支撐系統(tǒng)的展開，并且使腿板側(cè)板翻折，最終腿板及其側(cè)板處于水平狀態(tài)，支撐系統(tǒng)底端的輔助輪接觸地面，給予腿板穩(wěn)定支撐。

3 ?結(jié)語

本文設(shè)計的一款全自動多功能護理床椅，能夠?qū)崿F(xiàn)護理床椅的床椅轉(zhuǎn)換時，針對床椅寬度調(diào)節(jié)的功能，使其處于輪椅狀態(tài)時能夠提高其機動性，處于床體狀態(tài)時給予穩(wěn)定的支撐，從而提高安全性。該產(chǎn)品適合老人以及殘障人士使用，也可應(yīng)用于醫(yī)療及家用領(lǐng)域，其實用性很高。在功能上，該產(chǎn)品現(xiàn)在只是實現(xiàn)了可調(diào)床體寬度的功能，其可以開發(fā)的空間還很大，比如增加輔助側(cè)翻裝置、語音控制系統(tǒng)，使其智能化，從而進一步提高使用者的體驗。

參考文獻

[1] 中華人民共和國統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2019.

[2] 王廣州.新中國70年：人口年齡結(jié)構(gòu)變化與老齡化發(fā)展趨勢[J].中國人口科學(xué)，2019（3）：2-15，126.

[3] 李國康，李永維，周卓.多功能醫(yī)療護理床的設(shè)計與研究[J].沈陽理工大學(xué)學(xué)報，2013，32（3）：91-94.

[4] 劉杰，朱凌云，茍向鋒.多功能護理床發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2019，40（7）：94-98，103.

[5] 付西敏，胡國清，陳瑩瑩.多功能護理輪椅床結(jié)構(gòu)設(shè)計及機構(gòu)運動分析[J].機械設(shè)計與制造工程，2018，47（1）：61-65.