（完稿）多功能医用护理床的结构优化设计（CAD全套）

格式：RAR 上传：2025-09-12 18:02:34

高尺寸必须按照有关护理床标准规定限制在个空间范围之内，才能够既满足病人的舒适感的要求又满足空间限制要求。多机构协调的技术是源于模仿人体的运动，人体的运动具有极大的柔性。受此启发将护理床的床面进步加以细分，成为彼此之间相互独立的个面板。如图所示。图中，床面板床面板与床面板对应于人体的背部，床面板床面板和床面板对应于人体的臀部，人体的腿与脚分别对应于床面板床面板床面板和床面板床面板床面板。通过各个床面板之间的协调运动，采用单动或联动方式来实现护理床所需的各种体位位姿。图多功能医用护理床床面板图相关要求与标准为了满足患者在使用护理床时的舒适程度以及有效的减缓护理人员的护理强度。护理床结构在设计时应满足以下几个方面的要求能够实现护理所需的各种体位位姿要求。各个活动床面板的摆动角度范围应参照有关医疗护理要求以及人体的舒适感，各床面板摆动角度及标准如下背板摆动角度左右翻身摆动角度腿板摆动角度护理床床体的可靠性稳定性和安全性要符合医护要求。床体的结构尺寸有定的空间范围限制。护理床的组成多功能医用护理床从结构和功能上分为床框架平面连杆机构床板控制系统组成。图多功能医用护理床系统框图床框架除了固定的机械机构以外，还包括各个电机安装模块。平面连杆机构包括侧翻机构抬背机构曲腿机构。床板由床板框架和床板面板组成，整台多功能医用护理床中共有四台直流电机，分别完成头部升降腿部屈伸左右侧翻等动作。本课题工作重点在平面连杆机构部分，包括机构结构的设计，运动方案的设计，整个多功能医用护理床三维虚拟样机的建立，虚拟样机运动学与动力学优化，整床的装配及调试控制方案确定，电路板设计控制线路布置连接，各种传感器设计安装，编程以及调试。.本章小结本章围绕护理床的总体构思而展开，通过论述护理床所处的工作环境及位姿要求，指出了护理床设计时所需的各项要求，以这些要求为契机，提出了护理床的总体方案的构思，包括整体设计的构思思路，护理床结构形式的初步探讨，护理床的各个组成部分。对于控制系统采用单片机为主控制芯片，控制多台电机实现联动控制，完成护理床的各项功能。护理床的结构设计.引言多功能医用护理床为了实现侧翻抬背和曲腿等动作主要有以下几个机构组成抬背机构，侧翻机构和曲腿机构。在设计计算的时候大多采用图解法计算多功能医用护理床的各个机构，在满足机构设计要求的条件下，采用软件辅助得到满足机构运动要求的初始机构各杆件尺寸。.侧翻机构侧翻机构是多功能医用护理床中的个关键机构，其主要的功能是实现患者在护理床上的左右翻身，避免因患者背部长期接触被褥而产生褥疮，同时减轻护理人员的护理强度。侧翻机构的结构和工作原理多功能医用护理床的侧翻机构采用两个对称的四杆机构，由两个直线驱动器驱动。通过电气控制，实现护理床的左右侧翻功能。简图如图所示。左侧翻示意图右侧翻示意图图侧翻机构多功能医用护理床的侧翻机构由线性推杆侧翻连杆侧翻滚子两侧床板以及部分床架组成。线性推杆端铰接于床架上，另端铰接于侧翻构件上，侧翻构件的端铰接于床架上，另端通过滚子与床侧板连接，床侧板通过螺栓与中部床板铰接，中部床板通过固定器将中部床板固定于床架上，使之充当机架作用，线性推杆的推动使得侧翻构件绕着床架发生转动，通过滚子的作用，使得背部侧板绕着它与中部床板的铰接点为转轴发生转动。侧翻机构的设计图解法侧翻机构由左右两个四杆机构组成，两个机构承对称，因此设计其中之即可。通过查阅手册人体的肩宽大约为，因此床的中间段板要尽可能的窄，使患者能实现翻身这动作。在此设计中背板中部设为两侧板设为床板的厚度设为支承滚子的直径设为，床的高度根据普通床的高度做调整，过高不方便患者上下床，过低影响安装空间。然而的高可靠性灵活高速的运算指令并不能弥补其昂贵的造价和有限的扩展性。多功能,医用,护理,结构设计,优化,毕业设计,全套,图纸摘要多功能医用护理床是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，然后导出到进行修改。利用机械分析软件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。关键词多功能医用护理床，干涉检验，运动学优化，动力学优化，控制系统课题的目的及意义.国内外研究状况及发展趋势.本文主要研究内容.本章小结护理床结构的整体方案.护理要求.护理床的总体方案构思.本章小结护理床的结构设计.引言.侧翻机构.抬背机构.曲腿机构.护理床的三维建模.本章小结护理床运动学优化.引言.侧翻机构的运动学分析.抬背机构的运动学分析.曲腿机构的运动学分析.本章小结护理床动力学优化.引言.侧翻机构动力学分析.抬背机构动力学分析.曲腿机构动力学分析.本章小结护理床的力学分析.引言.力学计算.本章小结护理床控制系统设计.引言.直流电机控制原理.控制系统方案.控制系统的硬件设计.控制系统的软件设计.本章小结结论.课题结论.课题展望参考文献致谢绪论.课题的目的及意义多功能医用护理床是针对生活不能自理的病人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。课题根据国家和上海市中长期发展纲要确定的研究方向和企业的具体需要，设计种用于医院重症病人用的多功能床，解决病人身体和生理方面的需要抬背翻身等，也减轻护理人员的劳动强度。针对市场需求开发设计种结构简单工作可靠使用方便的多功能护理床并进行动态仿真，对于产品的产业化具有重要的意义。.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，如此之高的比例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。我国岁及其以上老年人口已达.亿,占全国总人口的,并以年均.的速度持续增长。其中“空巢家庭”占所有老龄家庭总数的.,在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。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个集护理和排泄等各功能于体的多功能护理床。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,餐桌再后来加上大便孔,轮子现在产生了很多集多功能为体的多功能,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。但因其价格昂贵般售价在万人民币以上，很难为般的消费者所接受。护理床的基本分类情况如下图护理床分类状况表护理床分类概括名称优点存在问题功能基础型护理床结构生产工艺简单，易于制造。价格便宜。功能比较简单，不能实现使用者的护理要求。手动为主，操作繁琐。造型传统，舒适性差。应用范围窄。功能普通型护理床般为电动，用户可简单操作控制。能完成基本的护理功能。增添了辅助功能接口。整体造型，色彩改进，具有定的亲和性。市场售价偏高。功能启动柔性差，衔接不连贯。功能体化造成功能浪费。生产技术含量低，容易被仿制。文字，图像识别功能差功能高级型护理床护理功能完善。功能调整定位准确，连贯性好，基本无噪音。结构设计合理，安全。造型新颖，有较强的亲和力。文字，标志容易识别。市场售价昂贵。造成功能浪费严重，造成额外的经济成本。整体可拆性差，运输组装繁琐。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。结构的发展结构功能单的护理床已经逐渐隐退。如今护理床床体本身的构件要实现多种功能,包括平躺仰起曲腿左侧翻右侧翻洁便门开关装置及冲洗马桶和冲洗身体的装置,另外还有烘干和抽风的设备。各个部分可以独立的运行来完成相应的动作,同时将单个功能组合起实现复杂的功能。譬如病人躺在床上排泄问题的解决,改变靠背板的仰角或者左右的侧翻以取得舒适的姿态,护理人员对洁便池的清洗等。如今多功能医用护理床的各种类型图多功能医用护理床的各种类型多功能护理床实现的各种动作侧翻抬背和曲腿另种侧翻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,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,提高了性能价格比,适合大中型医院疗养院以及普通家庭使用。整个系统使用方便,操作简单,扩展功能强,在普通护理床基础上增加了测量病人血压心率和体温的功能,为医疗护理行业提供了新的测量方法。图血压心率和体温测量系统控制系统的发展可编程控制器作为新代的工业控制装置,由于具有结构简单组合灵活性能优良通用性强简单易用等特点,特别是它的高可靠性和适应性,深受广大用户的欢迎,已在工业控制中得到了广泛的应用。现在的可管理高达多点的口，并有很高的指令执行速度和高可靠性，使它能满足多轴运动控制系统的控制要求。对护理病床多轴运动控制主要的优势表现为有足够容量的存储单元和大量高速运算指令，能够进行各种接口通信数据逻辑运算及复杂的逻辑控制。然而的高可靠性灵活高速的运算指令并不能弥补其昂贵的造价和有限的扩展性。而系列单片机系统却以其低成本高集成速度快易扩展被广泛地应用于工业生产的方方面面。图种嵌入式控制器控制框图机器人化智能语音系统语音作为当前控制方法中最自然的控制命令,随着计算机和语音处理技术的发展,语音识别系统的实用性不断提高。语音识别控制技术将是今后段时期语音技术的发展方向。将语音识别技术引入到护理床控制，将为丧失

多功能医用护理床的结构设计及优化CAD截图01 多功能医用护理床的结构设计及优化CAD截图02 多功能医用护理床的结构设计及优化CAD截图03 多功能医用护理床的结构设计及优化CAD截图04 多功能医用护理床的结构设计及优化CAD截图05 多功能医用护理床的结构设计及优化CAD截图06