多功能輔助解便護(hù)理床結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究

摘要：【目的】為解決失能人群在長期臥床過程中的大小便護(hù)理難題，研發(fā)了一種可實現(xiàn)體位調(diào)整和輔助解便的多功能護(hù)理床。【方法】首先，設(shè)計了3個運動機(jī)構(gòu)，抬背-屈腿聯(lián)動機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)0°～70°的抬背和屈腿角度；分腿機(jī)構(gòu)可實現(xiàn)0°～45°的分腿角度；臀板升降機(jī)構(gòu)可在較小工作高度內(nèi)打開臀板，約160 mm。其次，構(gòu)建機(jī)構(gòu)運動學(xué)模型，進(jìn)行了運動仿真，獲得角速度、角加速度和電推桿位移變化曲線。最后，制作護(hù)理床實物樣機(jī)，對機(jī)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了試驗驗證。【結(jié)果】結(jié)果表明，通過3個機(jī)構(gòu)的合并運動，護(hù)理床可幫助失能人員在11. 5 s內(nèi)實現(xiàn)坐-臥姿態(tài)轉(zhuǎn)換并進(jìn)行排便；機(jī)構(gòu)運動平緩，能夠滿足設(shè)計要求，為解決失能人群大小便護(hù)理難題提供了新思路。

關(guān)鍵詞：護(hù)理床；機(jī)構(gòu)設(shè)計；運動仿真；運動學(xué)模型

中圖分類號：TH789 DOI：10. 16578/j. issn. 1004. 2539. 2025. 04. 019

0 引言

人口老齡化是社會發(fā)展的重要趨勢，隨之產(chǎn)生的失能老人護(hù)理需求日益增加。根據(jù)2015年第四次中國城鄉(xiāng)老年人生活狀況抽樣調(diào)查結(jié)果，我國失能、半失能老年人超過4 000萬，約占60歲以上人口的15%[1]。失能群體長期的臥床護(hù)理，如大、小便護(hù)理問題，對護(hù)理人員是一項生理和心理的雙重挑戰(zhàn)。因此，為臥床的失能老人解決大、小便護(hù)理難題，減輕護(hù)理人員的工作強(qiáng)度，提高失能臥床人群的自理能力，是護(hù)理者與被護(hù)理者雙方的迫切需要，也是國內(nèi)外護(hù)理床開發(fā)領(lǐng)域的重要研究方向[2]。

國外護(hù)理床研究起步較早，高端的多功能護(hù)理床研發(fā)技術(shù)掌握在歐美和日本等少數(shù)發(fā)達(dá)國家手中。美國Devicelink公司的早期產(chǎn)品中，將整張護(hù)理床與輪椅結(jié)合，使得護(hù)理床經(jīng)整體變形可轉(zhuǎn)換為輪椅[3]。日本Murate Machinery公司研發(fā)的多功能電動遙控護(hù)理床，為床體和電動輪椅的組合體，輪椅可在患者坐起時脫離床體[4]。我國人口老齡化加速促進(jìn)了國內(nèi)護(hù)理床等醫(yī)療器械的理論研究和產(chǎn)品開發(fā)。張建國等[5]基于人機(jī)工程提出了一種調(diào)整坐姿的多功能護(hù)理床。張建云等[6]設(shè)計了一種攜帶便盆的家庭多功能健康護(hù)理床，可實現(xiàn)翻身、床-椅折疊和便盆升降等功能。

本文提出了一種可用于輔助解便的多功能護(hù)理床。該護(hù)理床同時具備體位調(diào)整、輔助排便功能，充分考慮了臥床失能人群的日常護(hù)理需求。設(shè)計了抬背-屈腿聯(lián)動、臀板升降和分腿3個運動機(jī)構(gòu)，并建立護(hù)理床三維模型，利用機(jī)構(gòu)運動學(xué)模型和運動仿真進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析，研制、調(diào)試了實物樣機(jī)并進(jìn)行了樣機(jī)試驗，驗證了機(jī)構(gòu)設(shè)計的有效性和可靠性。

1 總體設(shè)計方案

1. 1 設(shè)計準(zhǔn)則

輔助解便護(hù)理床的設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足使用者對于護(hù)理床的功能需求，在幫助臥床人員提高自理能力的同時減輕護(hù)理人員的工作強(qiáng)度。因此，設(shè)計方案應(yīng)當(dāng)遵循下列原則：

1） 安全性原則。設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮安全性問題，避免使用時對病人造成傷害。

2） 標(biāo)準(zhǔn)化原則。護(hù)理床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；同時，各機(jī)械零部件選擇也應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)互換性，降低護(hù)理床設(shè)計制造的成本[7]。