全自動多功能護理床椅的設計

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，本項目設計了一種能夠適應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的功能，運用了Solidworks對主要機構進行了機構設計。結果表明該護理床椅各個機構運動平穩，實現了設計目標。本護理床椅與市場上普通產品相比，其實用性更強，應用范圍更廣，可用于醫用和家用。

關鍵詞：護理床椅 ?調節寬度 ?穩定支撐

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

國家統計局發布的2018年數據顯示，截至2018年年底，我國60周歲及以上人口24949萬人，占總人口的17.9%;其中，我國65歲及以上人口比重達到11.9%[1]。預計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巨大的壓力。因此，為緩解護理行業壓力，醫療護理器械快速發展、進步，于是市場上出現了各式各樣的護理床，既緩解了護理行業壓力，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，兩者最大的區別是多功能護理床能夠輔助臥床患者完成各種姿態的調整[3]。隨著時代的發展，多功能護理床要能夠實現更多的功能。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了輪椅與床便捷轉換的功能，但仍不能滿足現在人們的要求。

本文設計的全自動多功能護理床椅，提出了一種可調床體寬度的創新護理床椅的結構。可以在護理床椅從輪椅狀態轉換為床轉態時，調寬床體寬度，給予使用者舒適空間。

1 ?護理床椅整體設計

本護理床椅是一款可床椅轉換、調寬床體寬度的智能護理設備。本護理床椅擁有兩種狀態，分別為床狀態和輪椅狀態。如圖1所示，護理床椅處于輪椅狀態。該護理床椅由床板、床架、各功能機構組成。床架用于安裝各功能機構和床板，是護理床椅的主體[5]。床板包括背板、背板側板、扶手板、座板、腿板、腿板側板。功能機構分別為背板拓展支撐機構、扶手板支撐機構、腿板拓展支撐機構，是實現護理床椅支撐和各部分聯動的主體。

當護理床椅從輪椅狀態變為床體狀態時，電動推桿帶動背板、腿板、扶手板支撐系統進行運動，帶動各個支撐系統展開以及側板的翻轉，最終背板、腿板、扶手板以及所有側板處于水平狀態，各個支撐機構完全展開，給予床體穩定支撐。

2 ?護理床椅主要機構運動分析

2.1 背板拓展支撐機構設計

如圖2所示，該機構具有起背功能以及床椅轉換中背板支撐系統的折疊功能。起背功能是由電動推桿與背板聯結在一起，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，帶動背板支撐系統的移動，由于支撐系統下端含有的滑軌與車架相接，使得支撐架進行水平運動，實現了支撐系統的折疊功能。該連桿機構中，約束桿的末端始終與背板側板接觸，該桿隨著支撐系統運動而在豎直面做圓周運動，實現約束背板側板的功能。該機構總體運動是由背板帶動，當背板放平時，帶動支撐系統后移，并且使約束桿旋轉從而使背板側板失去約束而展開。在背板達到水平時，支撐系統完全展開，直接支撐住背板以及展開的背板側板。

2.2 扶手板支撐機構設計

如圖3所示，該機構可以實現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時，給予扶手板穩定支撐。機構中電動推桿與扶手板支撐系統的底端相接，支撐系統與扶手板兩側鉸接。電動推桿運行時，帶動支撐系統在豎直平面運動，從而帶動扶手板同步翻轉。在支撐系統接觸地面時，扶手板也達到水平位置，從而給予扶手板支撐。

2.3 腿板拓展支撐機構設計

如圖4所示，該機構具有抬腿功能、腿板拓展功能以及腿板支撐系統折疊功能。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折疊功能是在腿板運動過程中，腿板通過支撐系統帶動翻折的腿板側板運動。當護理床椅從輪椅狀態轉為床體狀態時，電動推桿推動腿板上翻，在腿板上翻過程中，也帶動支撐系統的展開，并且使腿板側板翻折，最終腿板及其側板處于水平狀態，支撐系統底端的輔助輪接觸地面，給予腿板穩定支撐。

3 ?結語

本文設計的一款全自動多功能護理床椅，能夠實現護理床椅的床椅轉換時，針對床椅寬度調節的功能，使其處于輪椅狀態時能夠提高其機動性，處于床體狀態時給予穩定的支撐，從而提高安全性。該產品適合老人以及殘障人士使用，也可應用于醫療及家用領域，其實用性很高。在功能上，該產品現在只是實現了可調床體寬度的功能，其可以開發的空間還很大，比如增加輔助側翻裝置、語音控制系統，使其智能化，從而進一步提高使用者的體驗。

參考文獻

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

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

[3] 李國康，李永維，周卓.多功能醫療護理床的設計與研究[J].沈陽理工大學學報，2013，32（3）：91-94.

[4] 劉杰，朱凌云，茍向鋒.多功能護理床發展現狀與趨勢[J].醫療衛生裝備，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構設計及機構運動分析[J].機械設計與制造工程，2018，47（1）：61-65.