（图纸+论文）多功能医用护理床的结构优化设计（全套完整）

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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。.为.，此时可以满足设计要求，即背板翻转角度为，角加速度减小到机构满足的范围之内。优化之后主要变动的为点的安装尺寸及杆的长度，具体变化详见表。表杆件尺寸变化点距点竖直距离初始尺寸.优化后尺寸.抬背机构的运动学分析图抬背机构关键点简图抬背机构在中的建模建立设计变量表关键点设计变量及初始值关键点坐标方向变量名初始值建模图抬背机构在中的建模样机的参数化设计研究运动学设计研究报表如下所示。通过上述报表，对比发现的敏感度最大，所以在优化设计的时候选取上述四个设计变量作为优化的变量值。优化设计以背板角加速度的最大值最小化作为优化目标，进行优化设计，期望在满足机构运动条件的情况下，得到最优的机构数据。图抬背机构运动学优化前后背板角加速度曲线表优化前后机构杆件尺寸表点间竖直距离初始值优化值曲腿机构的运动学分析图曲腿机构关键点简图曲腿机构在中的建模建立设计变量表关键点设计变量及初始值关键点坐标方向变量名初始值.建模图曲腿机构在中的建模样机的参数化经过设计研究之后，各个设计变量的敏感度如下所示.这些设计数据对应于设计变量的取值范围，定义好后的设计变量如表所示表初始设计变量变量名说明点方向坐标点方向坐标点方向坐标点方向坐标点方向坐标点方向坐标点方向坐标点方向坐标图关键点的建立在中完成样机的建模图侧翻机构在中的建模添加传感器后的仿真图添加传感器后的仿真样机的参数化设计研究通过提供的设计研究，对各个设计变量进行设计研究得到报表如下试验设计通过上述的设计研究发现和的敏感度最大，所以在实验研究的时候着重对这三个点进行研究，改变三个设计变量的变化范围的变化范围是，的变化范围是，的变化范围是实验研究报表为图各数据下的角加速度曲线优化分析在实验研究的时候着重对这三个点进行研究，改变三个设计变量的变化范围的变化范围是，的变化范围是，的变化范围是实验研究报表为图优化前后角加速度对比通过对比，我们很容易发现优化后角加速度明显减小，图中实线为初始角加速度曲线，虚线为优化后曲线。经过优化，可以确定三个变量的值分别为为.为线性推杆的底部安装点到床板转轴距离根据机构的始末位置把电机的行程范围定为。利用的旋转功能，将侧床板翻转，利用偏移指令，找到侧翻构件翻转后的位置，再次旋转得到电机前端的安装点，这样就可以得到了侧翻机构在水平状态时的机构的各点的参数，根据设计要求侧翻的翻转最大角度为，所以将背板旋转之后，又得到了个新的机构的位置，通过观察发现，机构在终了位置时，杆件并没有发生碰撞干涉，符合机构的运动要求，测量线性推杆在终了位置时的伸长长度，推杆在许用选用范围之内，满足了推杆的选用行程，至此侧翻机构的图解法设计结束，各点的安装位置及初步设计尺寸如图所示。图侧翻机构初始设计尺寸图.抬背机构抬背机构是多功能医用护理床上的个关键机构，其主要的功能实现患者在护理床上的抬背及端坐功能。抬背机构的结构和工作原理多功能医用护理床的台北机构类似于侧翻机构，由线性推杆抬背连杆抬背滚子背板以及部分床架组成。线性推杆端铰接于床架上，另端铰接于抬背构件上，抬背构件的端铰接于床架上，另端通过滚子与背板连接，中部床板焊接固定于床架上，使之充当机架作用，线性推杆的推动使得抬背构件绕着床架发生转动，通过滚子的作用，使得背板绕着它与中部床板的铰接点为转轴发生转动。简图如图所示。图抬背机构抬背机构的设计图解法多功能医用护理床的抬背机构采用个四杆机构，用单个线性推杆驱动。查阅手册得人体的坐高大约为左右，所以本机构中背板的长度为，滚子的直径为，与侧翻机构相似，图解法设计，设臀部床板的长度为，线性推杆的行程范围得出水平距离为，由此得出线性推杆的初始安装长度，这样得到了初始状态下的抬背机构的尺寸，但由于机构需要满足运动要求，根据设计要求，将背板向上翻转之后，利用偏移

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