多功能护理床洁便机构设计与有限元分析

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伴随着礼会进步及医疗水平的提高，护理床作为-种医院及家庭的护理产品，经过多年的发展，已经达到了比较成熟的地步。从最初的：摇式，到现在的电动式，越来越多的新技术应 刮上面，功能也日趋全面，比如翻身、抬背、曲腿 、坐卧、捶背 、按唪 、移动等，提高了卧床病人的舒适度，但是对于邪些烧伤、瘫痪等长期卧床的病人来讲，这些功能仍不足够，如果护理床能够解决他们的大小便等生理问题，则会很大减轻病人的痛苦，同时也可以减轻护理人员的负担。在另-方面，智能座便器的研究已经成熟，功能齐全、智能化程度高、方便舒适 ，但是真Ir用于医疗护理的产品并不多，主要被罔外产品垄断，价格昂贵，而且没有很好的和护理床结合起来。针对这-问题，设计了-款新型护理床，将电动护理床和智能座便器结合起来，可充分发挥两者的优势。沽便机构作为护理床处理大小便的主体机构，实现便盖的启闭、尿他处理器的升起、大小便的处理、尿便处理器的 降等功能，此机构智能化程度高，操作方便 ，可实现患者的卫生 自理 ，方便各类患者使用 、2多功能护理床主要结构及功能2.1多功能护理床主要结构组成多功能护 床主要包括多功能护理床的整体框架 、左 翻身结构 、抬背/ 腿结构、沽便机构搜其他辅助机构。护 J术整体框架采用双支撑机构，分别由床梁和1床面巾部的支撑架完成支撑；框架前后两段各有-个町拆卸的床 床尾；床而可以分 旧部分：背部床面、臀部床面、大腿床 、小腿床 ，年个床而又可以细分为左巾右 块 ，各个床而之 通过合贝连接，下部行 板持相邻床 运功时处于- 个 而；床体l从j边 护 埘痫人进"保护；J术底部安装有四个万向轮和 个IJ却轮， 1根 需 卡多动还是同定护 床。左右翻身机构采用-个电动推朴伸缩来摊动l床而绕支撑架旋转，擎个J术丽町以看成左巾 部分，酬身角度为(O ，25)。。电动伟 仲长，左 1t术而保持同-平 住 旋转，床 LJ左旋转，实 删身；电动推杆缩短， 巾眯而保持同 -平面住左旋转，序床 有旋转，实现左删身 抬背71Ih腿机构分别通过电动推杆的仲缩米 现，抬背 度为(O～8)。， 腿角度为来稿日期：2012--O6--03基金项目：江西势技厅 I 支撑训划项口(2008BA00400)；汀两古科技汁划项 20lBB50030)作者简介：陈 磊(1987-)，男，河南驻马店人， 汝倾 f.石Jf究生，主要研究力向：智能机器人技术 记；张 华(1964-)，男.江西余f人，博 ：，博 牛导帅，研究，， ：饥器人 能化、移动机器人技术、 能，I功化技术、 能 构快速训造技术32 机械设计与制造No.4Apr.201 35重要承力部件有限元分析洁便机构的主要承力部件为臀部支撑梁和电机固定座，臀部横梁是通过焊接安装在床面下方的框架上，电机固定座采用螺钉固定在臀部横梁上，在电机固定座L主要安装的有电机以及齿轮机构，导轨用螺钉固定在臀部横梁上。在 ANSYS中构建框架，如图5所示。经分析主要受力点为电机固定座的最高位置，在护理床处于坐姿的时候受力最大，因为洁便机构的外层还有床面分担了很多的受力，所以分别对两个电机固定座施加50kg的力符合机构受力情况，仿真结果，如图5所示。机构尺寸完全满足设计要求。

图5承力机构分析Fig.5 Analysis of Bearing Mechanism6结论多功能护理床洁便机构的设计充分结合了人体构造，从患者舒适度的角度出发，采用 SolidWorks软件完成模型的建立，基于 ANSYS对重要承力部件进行了有限元分析，机构简单 、操作方便、安全卫生，满足了预定设计要求。同时又完成了驱动电路的设计，为护理床的进-步研究与开发奠定了基矗