1、 毕 业 设 计 （ 论 文 ）多功能护理床的设计院 别 自 动 化 工 程 系专业名称 机 械 工 程 及 自 动 化班级学号学生姓名指导教师2012 年 6 月 10 日东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 页多能护理床的设计摘 要随着人口老龄化速度的加快，护理业服务受到了严峻的挑战，医疗和社会保险系统面临前所未有的压力，因此为老年患者服务的护理型病床的需求正不断增加。针对这一现象，本文详细论述了针对缺乏自理能力的老年人及行动不便的病人设计的多功能护理床的基本结构和功能原理。该病床能够帮助病人实现翻身、坐起、屈膝、排便及吃饭，解决了护理病人过程中的诸多不便，进而提高了我国护理业服务，有力
2、地促进了我国的医疗保健事业的发展。本文首先基于人机工程学，进行了护理床总体方案的设计，根据相关标准及调研结果，制定了护理床的设计原则，功能要求及设计指标；完成了护理床本体的总体方案设计。然后，采用自上而下的方法完成了护理床结构详细设计并给出了全套的设计图。主要包括总体框架、抬腿部件、抬背部件、翻身部件等功能模块。其中，排便部件极大地体现了对老年人的关怀。关键词：医疗设备，护理床，机构设计东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 I 页The design of multi-functional care bedAuthor：Li ZhiyaoTutor：Zhao YuqianAbstractWi
3、th the speed of population ageing,care services industry has been in the face of challenges.Medical and social insurance system is facing unprecedented pressure. Care-beds which serve the old patients are in increasing demand.In reaction to the phenomenon,the basic structure and functional principle
4、s of multifunctional care-beds which are designed for those old patients who lack of governance of themselves and those patients who lack of the ability to control their mobility are elaborated in the essay. Much inconvenience in the course of nursing patient can be resolved by the care-beds which c
5、an help patients turn over themselves,sit up,bend knees and also spot. This in turn augments nursing service in our country and effectively promotes the development of the cause of our health care .First of all,based on ergonomics,the nursing bed was overall designed in this paper.According to the r
6、elevant standards and design specifications;completed the overall design of the overall framework, carried a leg,carry back parts,turn over parts function module.Among them, defecate parts greatly expression of the elderly care.Finally,the bed of all parts of the design respectively.Using the method
7、 of science, rigorous thinking and effective data obtained from all agencies of the nursing bed parts design standards and safety coefficient.Key Words: Medical equipment, Nursing bed, Mechanism design东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 II 页目 录1 绪论 .11.1 研究背景 .11.2 本文的研究意义 .51.3 本文的研究内容 .62 护理床结构的整体方案 .72.1 设计原则 .7
8、2.2 功能要求及设计指标 .72.2.1 功能要求 .72.2.2 设计指标 .82.3 护理床本体总体方案 .102.3.1 总体布局 .102.3.2 床面设计 .102.4 护理床各功能模块构型设计 .122.4.1 抬背构型设计 .122.4.2 翻身机构构型设计 .132.4.3 抬腿机构的设计 .142.4.4 床上吃饭机构的设计 .152.5 本章小结 .163 机构设计 .173.1 基本参数的设定 .173.2 电动机的选择 .173.2.1 坐起电动机 .173.2.2 曲腿电动机的选择 .183.3 零件设计 .193.3.1 纵轴的设计与校核 .19东北大学秦皇岛分校
9、毕业设计（论文） 第 III 页3.3.2 横轴的设计与校核 .203.3.3 螺杆的设计与校核 .213.3.4 坐起机构中零件的设计与校核 .243.3.5 曲腿机构中零件设计与校核 .243.4 本章小结 .254 三维仿真设计 .264.1 设计仿真应用软件概况 .264.2 三维仿真视图 .27结 论 .30致 谢 .31参考文献 .32附 录 .34附录 A.34附录 B .39东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 0 页1 绪论1.1 研究背景随着经济的快速发展、人民生活水平的不断提高和医疗保健行业的蓬勃发展，人口老龄化已成为世界范围内的重大社会问题，据调查，目前全球 60 岁
10、以上的老年人口已经达到了 6 亿的规模，而且在很长一段时间之内还有不断扩大的趋势。由于计划生育的原因，我国人口老龄化的速度比世晃上大多数国家的更加快速，已经提前进入了人口老龄化国家的行列。据报道，中国不仅是世界上老龄化人口最多的国家，而且也是老龄化速度最快的国家之一。2000 年的全国第五次人口普查资料显示，60 岁及以上老年人口己达 1.3 亿，占全国总人口的 10.3(65 岁以上老年人口为 8687 万，占 7)，预计到 2015 年，老年人 121 将超 2 亿，占全国人口的 14，2025 年，将增加到 2.84亿，比例将进一步攀升为 19.3，这段时期可称为人口老龄化的高峰期。更为
11、突出的是，我国 80 岁以上老年人口已达 1100 万，并以年均 5.4的惊人速度递增。人口老龄化的趋势在很大程度上增加了老年人群患慢性病的风险，根据资料，约 791的老人至少有一种慢性病，而这类人群往往也有较差的功能状态、较高的残疾风险和较高的死亡率，因而将成为健康情况最差的一个群体。他们中的大部分自我照料能力差甚至无法完成自我照料，需要长期的照顾服务，对家庭、社区、政府依赖程度较大。据调查，在 80 岁以上男性老人中，能自我照料的只占 35.7。然而，人口的老龄化程度与我国当前的经济社会发展情况明显不相匹配。世界上人口老龄化程度高的国家往往都是发达国家，这些国家有更好的医疗和社会保障系统，
12、因此老龄化带来的社会问题并不是特别明显；而我国是在社会主义发展的初级阶段、经济社会发展相对落后的情况下就迎来了老龄化社会，这给医疗和社会保障系统带来了空前的压力，所面临的社会问题也尤为突出。现阶段我国高龄老年人主要由家庭照料，护理强度大，费用高昂，情况亟待改善。目前全国共有家庭 34 亿，其中约110 的家庭有需要看护的人员，各类和长期卧床的老年人和病人大量存在，使得这类人群的护理已成为一个重大的社会问题日益凸显。东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 1 页伴随老龄化社会到来的， “空巢家庭” 已经逐渐成为一个普遍的社会现象。所谓 “空巢家庭”，是指没有儿女或者虽有儿女，但不在身边的纯老人家
13、庭。它的出现，是人们社会价值观、就业方式、城市化等多种现代化因素综合作用的结果。有资料称，目前我国有老人家庭的“ 空巢“率已达 264，比 1987 年整整高出了 10 个百分点，并且这一比例还在逐年加大。在可预见的 10 年内， “空巢家庭“将成为老人家庭的主要存在形式，比例有可能达到 90甚至更高。目前我国的社会保障体系还不是很完善，社区等正式组织给予平常家庭老人的照顾还不够，子女本应是老人日常的主要照顾者，然而目前的“空巢 “现象却造成了越来越多的老年人“照顾缺位“，而且这种现象在农村的同类家庭中体现的更加明显。老龄化社会的提早到来、空巢家庭的日趋增多，与我国较为落后的医疗和社会保障体系
14、构成了一对较为尖锐的矛盾。因此，用何种社会保健方式来解决因身体虚弱卧床不起和因疾患导致生活不能自理的老人家庭护理问题，提高他们的生活质量，已经成了我国亟待解决的一个社会问题。正是由于上述问题的存在，近几年来普通的病床得已经无法满足当今病人与医院的需要。您是否曾经也有过如此感受，家中有了老人或者不能自理人士，为他们的饮食感到烦恼，为他们的排便感到苦恼，为他们日久不能活动而落下后遗症感到心酸，这一切就在有了多功能护理床之后烟消云散了，从此你我不再彷徨与不安，世界又多了一张张微笑的脸庞。为此我国加大了对医疗护理器械的研发扶持力度，为方便偏瘫病人和长期卧床的病人使用的及护理、吃饭、等功能于一体的多功能
15、护理床就此应运而生，为广大生活不能自理患者带来了又一福音。现在普通家庭对于价格适中的护理床的需求正日益提高，以前是简易的记理床，后来加上餐桌和护栏；再后来是加上了排便孔和滑行轮；现在是及多功能于一体的电动翻身护理床。在国外，医疗护理器械高新技术含量越来越多，对新工艺、新材料的要求越来越高。医疗器械的发展趋势可从材料和产品形式两个方面来分析。从材料方面看目前手术器械产品材质丰富，除广泛采用含钼不锈钢外，还采用铜、铝、特殊台金和塑料等材料；从产品形式来看，手木器械采用了现代新技术后正突破传统结构，向高效能、设备性发展，但国外这种复杂的多功能的护理器械造价高昂，功能操作相对复杂，在我国现在的经济水平
16、下很难得到大众化的推广应用；在国内，相关的医疗护理器械发展不太成熟，特别是护理病床的发展远远不能满足实际的需要，功能比较单一、自动化程度不高等原因是现有东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 2 页一些多功能护理病床得不到大众化推广的原因之一。同时，护理床的发展方向又可从动力形式和功能两个方面来分析(如表 1.1，图 1.1 所示） 。表 1.1 多功能护理床的功能分类名称 优点 存在问题功能基础型护理床1.结构、生产工艺简单易于制造2.价格便宜1.功能比较简单，不能实现使用者的护理要2.手动为主，操作麻烦3.造型传统，舒适性差4.应用范围局限功能普通型护理床1.一般为电动，用户可简单地操作控
17、制2.能完成基本的护理功能3.增添了辅助功能接口4.整体造型得到改进1.市场价格偏高2.功能启动柔性差，衔接不连贯3.功能一体化造成功能浪费4.生产技术含量低，容易被仿制5.文字图像识别功能差功能高级型护理床1.护理功能完善2.功能调整定位准确，连贯性好3.结构设计合理安全4.造型新颖，符合人体学5.文子、标识容易识别1.市场售价极其昂贵，造成功能浪费严重2.整体可拆性差，运输、安装繁琐东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 3 页图 1.1 多功能护理床的功能分类多功能护理床所能完成的体位调整以及多功能护理床的动力类型（如图 1.2 、图1.3、图 1.4 所示） 。图 1.2 多功能护理床可帮助病人实现的形态东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文） 第 4 页图 1.3 手动多功能护理床外观图 1.4 电动多功能护理床的外观随着护理行业的发展以及人民的需求，也必将导致多功能护理床向着功能全面发展，手动必将被自动所代替。目前市场上生产多功能护理床的商家主要有北京的佳康时代医疗器械公司，江苏永新医用设备公司，江苏欣盛医疗器械有限公司等。各个公司所开发的不同型号的护理床的价格也有所不同，手动的比较便宜大约千元左右，电动的贵一些的则需要两三千左右。同时，市场上又出现各种山寨医疗器械厂生产的护理床，一场护理大业就要到来。1.2 本文的研究意义
