基于绳驱动的辅助站立装置设计与研究

针对社会老龄化带来的老年人独立困难问题,设计了一种基于绳驱动的辅助站立装置。分析绳驱动辅助站立装置结构组成及工作原理,计算装置核心部件驱动绳和椅板的尺寸,采用SolidWorks软件和Adams软件对其进行建模、仿真。结果表明,绳驱动辅助站立装置能满足老年人的使用需求,帮助用户独立站立,成本低且安全性高,具有一定的市场价值。     

卫生护理机器人辅助站立装置设计与研究

为解决卫生护理机器人在帮助老年人和下肢行动障碍者洗浴过程中站立困难和难以长久站立的问题,通过对人体自然站立运动过程的研究分析,结合人机工程学原理,设计了一种可适应人体体型差异的,可减轻人体自重的,满足卫生护理机器人要求的可调式起坐辅助站立装置。介绍了卫生护理机器人的研究意义和总体设计方案,重点介绍了对该机器人辅助站立装置的设计与研究。通过加工制作实验样机和对样机的实验调试,验证了控制系统的稳定性和整个辅助站立装置设计的合理性。     

基于SolidWorks的辅助站立椅设计开发

针对老年人因下肢能力不足难以站立的情况,借助SolidWorks设计了一种多功能辅助站立椅并对其进行仿真模拟,通过对主要结构的设计进行优化,已确认设计的可行性和实用性。在使用过程中,老年人可以自行操作辅助站立、如厕等功能,进而帮助提高老年人的生活质量。     

水压升降如厕辅助装置的研制

为改善老年人如厕体验,针对市场上的坐便器结构固定、高度不能调整的问题,深入分析老年人坐立特征的转换过程,通过实验测试受力情况,完成模型运动方案设计。此外参考人机工程学的人体尺寸,通过有限元软件进行结构分析校核,完成辅助老年人如厕起身装置的模型搭建。通过试制论证和小批量生产试用反馈,该装置辅助老年人如厕站立效果较好。相比传统的如厕产品,此装置独立于已安装的马桶结构,不需要接入电源,可以在潮湿环境中使用,具有即装即用、操作简单可靠等优点。     

卫生护理机器人自动减重系统设计与研究

为解决卫生护理机器人在帮助老年人和下肢行动障碍者在洗浴过程中难以长久站立的问题,借鉴当前国内外关于减重系统的优秀研究成果,结合卫生护理机器人总体方案和设计要求,设计了一种可适应人体不同身高、体重差异的自动减重系统。介绍了该机器人的研究意义和总体设计方案,重点介绍了该机器人自动减重系统的设计原理和控制系统研究,并对样机进行了实验调试。结果表明,自动减重系统的结构设计和控制系统设计都很好的满足了卫生护理机器人的减重性能指标。     

膝关节辅助器械设计研究与分析

由于生理机能的衰退,部分老年人在诸如站立、上楼梯、如厕等日常行为方面都受到较大影响,大多数是由于膝关节损伤导致行动不便从而造成生活不能自理。从膝关节生理特征出发,研究了当前膝关节辅助器械的现状,分析了目前存在的问题,提出了设计制造辅助器械应当注意的要点。     

植入式心室辅助设备的发展状况及其轴承技术进展

心脏病是危害人类健康的重要疾病之一,且其发病率和死亡率呈上升趋势,心室辅助装置是终末期或心肌功能严重不足的心脏病人的有效治疗手段。综述心室辅助装置的国内外发展现状,分析第一代、第二代和第三代心室辅助装置的技术特点;对心室辅助装置所用的轴承技术进行讨论,重点论述液体悬浮和磁悬浮轴承在心室辅助设备中的应用;归纳心室辅助装置的一些关键技术问题,为促进心室辅助装置的相关研究提供参考。     

基于坐立转换的老人辅助站立装置的研究与设计

为了解决老人独自在家久坐或如厕后起身困难的问题,从生物力学角度对人体坐立转换行为进行分析,建立了老人坐立转换生物力学模型,并根据模型分析结果,设计了一种老人下肢坐立转换装置,包括框架、辅助站立机构、托举机构、便捷如厕机构。以两对电动推杆为动力,分别驱动辅助站立机构进行双臂伸展支撑、托举机构进行臀部托举。经实验证实：该装置可有效辅助老人进行坐立转换,对提高老人生活自理能力及生活质量具有重要意义。     

“助老助残”多功能护理床的优化设计

为了优化“助老助残”护理床的结构和辅助功能,提高该床的安全性、智能化及功能的全面性,在“助老助残”护理床的基础上,对有安全隐患的部位加装警示鸣笛和制动传感器,当危险即将发生时,该护理床立即发出鸣叫通知护理人员前来,同时制动传感器切断护理床的电机,迫使护理床停止工作,阻止危险的发生;在床垫下铺设温度报警器,当使用者尿床后,湿度传感器会发出提示声,提示护理人员前来更换床单,这样可提高该床的智能化、便利性;同时基于人体自然站立过程的运动学特性,运用Solidworks创建三维模型,在下床后不用转身的情况下,为该床专门搭配设计辅助站立和复健的多功能轮椅,通过运动仿真,确定该多功能椅的运动参数和结构尺寸。通过计算和仿真运动模拟得出,该装置满足人体站立的自然规律,多项功能均可实现,可以应用在复健、辅助站坐,搭配同该护理床使用,为失能老年人上下床和有需求人士提供全面的上下床帮助。同时该多功能轮椅也可搭配在别的医用床上,应用范围较广,还可以助力未来的智享养老和智能养老院。     

基于CROE的助老机械装置的有限元分析及优化设计

为了解决老年人由于膝关节老化而难以起身站立的问题，该文基于机械连杆原理、利用CROE软件完成了一种新型助老机械装置的三维模型设计，并对该机械装置的水平状态和起升状态进行有限元分析。针对该装置中起升板的最大变形不满足工作要求的问题，该文以起升板的厚度和侧孔深度为变量，探究其最大应力和最大位移的关系曲线，最后以装置质量最小为优化目标，获得最大变形小于等于0.1 mm的设计参数。以此设计出符合老年人需求的新型助老机械装置。     

关于人体起坐支撑的外骨骼装置的结构设计

基于人体行走的基本规律,针对有行走障碍的老年人等目标人群,结合外骨骼器具的使用条件,设计了两种用于辅助起坐支撑的外骨骼结构装置,同时对比了两种装置的不同之处和使用条件。装置整体采用Arduino单片机控制,主要通过安装在大腿外侧的舵机提供动力,同时安装有多个传感器装置,提高控制的准确度与灵敏度。这两种外骨骼支撑助力装置将对于外骨骼装置的推广和发展有一定的参考价值。     

老人椅辅助站立机构参数优化设计

简述了老人椅辅助站立机构的工作原理,并对辅助站立机构进行传力特性分析,得到机构传动角运动规律。针对传统辅助站立机构传力特性和机构效率较差的问题,利用多体动力学仿真软件ADAMS对该机构进行了运动仿真及参数化建模,然后以辅助站立四杆机构传动角取得最大值为目标进行优化分析,最终确定了影响传动角主要设计变量的参数。研究结果表明,通过优化后,辅助站立机构的传动角得到明显增加,提高了机构传力特性和机械效率,同时也增大了机构的前倾程度,有助于老人站立。     

轻量化自适应柔性踝关节康复机器人设计与评估

针对脑卒中患者步行过程中踝关节背屈力不足而造成足下垂和踝关节跖屈力下降而造成站立末期推进力不足,进而导致步态不稳及容易摔倒等问题,设计一款新型柔性踝关节康复机器人。首先,鉴于刚性踝关节机器人增加了脑卒中患者新陈代谢及心理不适感,本研究采用功能性纺织物与鲍登线传输装置相互作用实现踝关节力辅助,轻质且隐蔽,同时,采用单电机双向驱动方式,减少了驱动模块的质量和体积,研制嵌入鞋套的拉力传感器,轻质且实现了辅助力实时检测。然后,为适用于不同体型的穿戴者,采用分级控制,上层控制包括步态运动意图识别及鲍登线轨迹生成算法,下层控制参照鲍登线轨迹实现踝关节跖屈与背屈辅助,提出了一种基于步态事件的鲍登线轨迹生成算法,实现了控制参数自适应调整,提高了系统鲁棒性。最后,搭建实验测试平台验证了机器人辅助效果,在机器人提供动力辅助时,踝关节站立末期跖屈角度与摆动期背屈角度均提高,站立末期地面推进力增加;相比之下,在机器人不提供动力辅助时,跖屈侧被动拉力在站立末期提供跖屈辅助,提高地面推进力。结果表明该柔性康复机器人具有增加站立末期地面推进力和改善摆动期离地间隙的作用,是一种前景良好的踝关节康复设备。     

小型制冷装置用线性压缩机的研究及应用

介绍了线性压缩机的工作原理和结构特点,回顾了其发展历程;根据小型制冷装置用线性压缩机发展技术需求,从直线电机、压缩机结构、理论分析和控制系统4个方面,综述了国内外线性压缩机的研究成果;提出我国发展小型制冷装置用线性压缩机需要解决的关键技术问题。     

关于座椅辅助起座装置的研究

主要研究了一种能够帮助老年人独自活动起居的座椅辅助起座立械装置.将座椅的扶手和座位联动起来,共同完成辅助起身.将使用者施加在坐垫上的力作为装置的驱动力,在座位抬起辅助起立的同时将扶手也抬起并稍稍前伸,且设计为能够随时拆卸、调整间距的结构,以便适用于各种场合.     

辅助站立康复训练系统设计与实验研究

面向站立困难的脑卒中患者,研究一种辅助站立康复训练系统,帮助他们完成日常的康复训练治疗。在对人体正常站立运动轨迹分析基础上,设计一种两自由度辅助站立康复训练系统。通过采集患者康复训练前后胫骨前肌和腓肠肌的表面肌电信号,检验了辅助站立康复训练系统的康复效果。通过对患者进行一个月站立康复训练,系统运行正常,受训练患者肌力较康复前和未受训练患者都有明显提高。该康复训练系统康复效果良好,具有实际应用价值,有助于站立困难的脑卒中患者早期康复。     

坐立卧式护理轮椅的结构设计及运动学仿真分析

为满足行动不便的老年人和残障患者的护理需求,设计了可辅助站立、辅助躺卧的坐立卧式护理轮椅.阐述了轮椅机构的设计方案和工作原理,并基于人机工程学原理,采用三维步态分析及运动系统分析了正常人体起立、躺卧过程中各关节的运动轨迹规律.建立轮椅机构间几何关系,并对机构进行了运动学分析;结合人体测量学数据,确定各构件参数并建立虚拟...     

多功能水平载人椅的结构设计

针对现阶段国内外智能轮椅的缺陷,设计了一种集上下楼梯、辅助站立、越障等功能于一体的多功能水平载人椅.与此同时,利用自动调节座椅水平、蜗轮蜗杆减速器自锁等方法,保证了轮椅在上下楼梯、越障时的安全性和可靠性.     

多方位助力式老年人如厕辅助装置设计与测试

针对老年人如厕困难等问题,设计了一种从不同方位助力的如厕辅助装置。在分析老人如厕过程中的行为动作基础之上,提出一种包含不同助力机构的总体设计方案,通过设计y向扶手运动机构、z向扶手运动机构和坐垫升降机构分别实现对老人手腕部、腋部和臀部助力,辅助完成弯腰、下蹲、起身等动作;通过设计折叠结构实现整个机械装置折叠。对主要机械结构进行设计计算,并利用MATLAB对z向扶手和坐垫升降机构形成的联动机构的杆件尺寸进行优化设计,同时利用ANSYS对整体结构进行有限元分析,确保设计的安全性。最后,对文中设计的老年人如厕辅助装置进行实验样机的制作和测试,结果表明该装置运行稳定可靠,实现了不同方位助力,整个助力过程所需时间为45 s,并能够对称折叠,节约占用空间,适用于不同规格的坐便器或蹲便器。     

南水北调东线工程睢宁二站导叶式混流泵装置模型试验分析

根据南水北调东线一期工程睢宁二站的建设需要,为检验预测泵装置的水力性能,对睢宁二站立式导叶式混流泵装置进行了模型试验研究。研究结果表明,经优化水力设计的立式导叶式混流泵装置获得了十分优异的水力性能,设计工况点泵装置效率超过83.5%、临界空化余量小于6 m,最高效率达83.91%,为南水北调东线一期工程泵站中最高。该泵装置的研究成果对国内同类型泵站的设计建设具有一定参考价值。