床椅一体化护理床抬背机构运动分析与滑移补偿

针对智能多功能护理床对舒适性和实用性的需求,设计开发了一种新型床椅一体化多功能护理床。为简化机构、避免抬背机构与床椅机构的干涉,采用转角电机取代了传统的电动推杆。通过人机工程仿真软件对抬背机构进行模拟运动分析,确定了抬背机构转角电机的转矩变化规律以及抬背动作时人体背部相对抬背机构的滑移量,探讨分析了滑移量的3种补偿方案。制作了实验样机对方案的可行性进行了验证。     

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。     

一种起身站立助老椅机构的设计

为了解决独居老人久坐后不易独自站立起来的问题,设计一种家用助老椅,可辅助久坐后的老年人独自起身站立.该助老椅由椅子本体、抬升翻转机构和防跌机构三部分组成.抬升翻转机构采用蜗轮蜗杆减速器和丝杆传动机构,具有自锁功能,能防止突然断电时座椅面板自动降落;防跌机构能有效防止老年人起身时身体向前倾倒.该助老椅结构简单,操作方便,性能可靠,具有一定的实用意义和推广价值.     

多功能护理床结构设计研究

为解决长期卧床不起的病人和老年人护理难的问题,对专门用于病人看护的护理床进行了研究;通过对国内外相似用途的护理床设备的功能和结构进行归纳,提出了一种专门用于家庭的多功能健康护理床。通过控制4根电动推杆协调工作,实现了护理床的翻身功能和床-椅折叠功能;通过直流电机带动丝杠螺母机构和杠杆机构,实现了护理床的大小便辅助处理功能。对护理床后床板折叠过程和便盆提升过程中的力学进行了分析,得到了电动推杆轴向力和电机驱动力矩,并进行了仿真计算。利用研制的多功能健康护理床样机进行了运动试验。实验结果表明,该多功能护理床能实现所要求的功能,可以满足卧床病人或老年人的便利看护使用。     

翻背式助老电动床设计与研究

针对当前国内老龄化问题加重,老年人生活自主性较差的问题,设计了一款新型翻背式助老电动床。电动床主要包括升降机构、起背曲腿联动机构、翻背机构。可实现升降、起背曲腿和左右翻背功能,方便不同身高的老年人上下床,帮助老年人更自由地起身、翻背。通过控制电路,实现电动床整体高效运作,并设计监护装置,实时关注老年人的起居状态。分析结果表明,助老电动床升降机构最大加速度约为0.38 mm/s²,起背曲腿联动机构最大角加速度约为0.027°/s²,翻背机构最大角加速度为0.034°/s²左右,整个运行过程平缓、稳定,符合老年人使用需求。     

新型护理床椅的背板机构设计及分析

针对现有护理床椅背部模块难以实现护理床及轮椅两种使用姿态一体互变的难题,提出了一种新型背板机构。通过串联多个功能单一的机构组合成一个串联式背板空间组合机构,并分析其空间自由度以满足运动需求。将目标尺寸参数化,利用最小包容面积法得出支撑连杆与背板及支撑架铰链的最佳位置。根据背板机构的几何关系和静力学分析结果,采用额定行程与工作行程分别为175 mm、230 mm,最大推力为1 000 N的JC35D型电动推杆作为驱动装置。根据优化参数和驱动装置型号设计护理床椅的背板机构,并运用SolidWorks装配整体虚拟样机。应用Simulation有限元分析插件,对护理床椅护理床姿态下的背板施加安全载荷进行应力分析,验证了结构强度的安全可靠性。在护理床姿态下利用Adams View软件对机构进行静态侧翻仿真试验,验证了背板承受侧翻试验载荷时满足稳定性要求。     

多功能护理床抬背机构设计与仿真

基于人机工程学的原理,提出了三种抬背机构备选构型,经过分析和对比,选择最佳构型,完成了多功能护理床抬背机构的设计与分析。运用SOLIDWORKS软件建立起机构的模型,按照驱动需要,完成了控制电路的设计,经过详细的数学计算和数据分析,并采用MATLAB软件对机构的运动状态进行仿真,确定了机构的运动范围,基本达到了预定的设计要求,从而验证了设计的可行性,并为进一步的电动推杆的选型打下基础。     

“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。     

多功能护理床洁便机构设计与有限元分析

设计了一种可用于多功能护理床和智能轮椅床上的洁便机构及其控制电路。对护理床的主要结构和功能进行简要描述,运用SolidWorks软件建立起便盖启闭机构、升降机构以及尿便处理器的三维模型;基于电机及电动推杆驱动的要求,采用集成H桥芯片BTS7960B实现对电机正反转和转速的控制,完成控制电路的设计;采用ANSYS对主要承力部件进行有限元分析,在满足额定受力要求的前提下,确保机构能够安全运行,进而实现各项预定设计指标,从而验证了设计的可行性。     

新型护理床的起身机构设计与运动仿真

运用人性化的设计方法,完成了多功能康复床起身功能的机构设计与分析.结合UG进行实体造型和运动仿真,并确立了机构的活动范围,分析了速度、位移的变化规律.设计结构简单可靠,操作方便,为多功能护理床的研制提供了参考.     

座面可调电动轮椅的机构运动仿真

通过运动仿真,对座面可调的多功能轮椅进行机构设计。基于人机工程学及位姿分析,设计各构件尺寸。在MATLAB中建立轮椅运动学模型,通过仿真分析得到了各刚体关键铰接点的位移、速度、加速度等参数。将得到的运动学参数与轮椅的功能要求进行比较,对轮椅整车机构进行修正。所设计的轮椅能辅助残障者实现坐立、站立、平躺等多种姿态间的转变,也便于轮椅与其它康复设备的安全对接。多刚体运动学仿真方法能更直观进行机构功能分析,从而缩短设计周期。     

基于双摇杆机构的多功能康复床的设计

鉴于国内外护理康复床等产品存在的不足,设计了一种新型多功能康复床系统。结合人机工程学和医疗护理知识,对其主要结构如双摇杆位姿调整机构、直立机构、弹性辅助支撑机构和方便盖启闭机构等进行了分析与设计并结合多体动力学仿真ADAMS软件对其进行验证;运用有限元分析ANSYS软件对承力底盘架进行力学性能分析。该系统能够实现自动行走、自动坐姿、躺姿以及立姿等姿位的调节,具有功能完善、操作简单、可胜任多种护理任务等的特点。     

基于Creo的医用剪叉式升降机构分析与仿真

介绍了医用剪叉式升降床升降机构的结构特点,以经典力学分析方法分析了机构的几何参数之间的相互关系,求得了电动推杆推力的数学表达式。利用Creo Parametric进行了升降机构的三维建模,并对其进行了机构仿真,验证了经典力学分析方法的正确性,大大提高了医用剪叉式升降床设计的可靠性,同时为提高其设计效率提供了一种解决方案。     

医用剪叉式升降床升降机构分析与优化

以医用剪叉式升降床升降机构为研究对象,描述了其结构特点,并分析了设计参数。利用虚功原理结合推杆安装位置参数的讨论得到了电动推杆最大推力的表达式;通过对推杆系列行程下满足机构不干涉的推杆安装位置参数可行域的分析,得到了满足要求的推杆行程。利用MATLAB优化工具箱以最大推力最小为优化目标对推杆安装位置参数进行优化。分析和优化得到的结果为电动推杆的选型和安装提供了理论依据。     

深埋式垃圾桶内桶自动开启机构研制

利用理论分析和计算机辅助设计软件,研究了深埋式垃圾桶内桶自动开启机构;将电动推杆成功应用在深埋式垃圾桶自动开启机构上,实现自动开启功能。通过制作样机进行可靠性试验,对设计方案进行验证,进一步验证了方案的可行性。     

多功能电动床水平抬升机构的运动学分析及仿真

提出一种利用五杆机构来实现多功能电动床水平升降的方案,通过任意五杆机构模型进行运动学分析,从而确定了电动床升降机构方案.在Matlab/SimMechanics环境下对此设计方案及机构尺寸的合理性进行仿真,最终得到验证.     

姿态可调型智能护理轮椅床的设计

根据老年人和残障人士的身体状况,设计了一种能够实现姿态调整、危险预警和短信求助的智能护理轮椅床。介绍了护理轮椅床的机械结构和电气控制两部分,设计了床体折曲机构和可变轴距机构实现床椅姿态切换,设计了紧急情况报警电路和障碍物检测提醒电路。与市场上普通电动轮椅相比应用前景很广,实用性强。     

多功能自理床的研制

介绍了新型多功能自理床的设计原理,即利用四杆机构、丝杠机构实现人体平躺、背部的抬起、腿部的放下以及辅助站起等功能。为验证设计原理的可行性,进行了运动仿真。理论分析和实际使用表明：此装置结构简单,制造方便,造价低廉,灵活可靠,实用性强。     

医用自动平衡床设计及动态特性分析

所设计的医用自动平衡床,采用三个电动推杆实现快速调节,能够实现在坡路上行驶时床面自动调整平衡的功能。为使在快速平衡过程中达到稳定运动,减少冲击和振动,对其动态特性进行分析。测试电动杆的响应时间,同时利用ADAMS软件分析对比几种常用的电机控制函数下平衡床的动态特性,找出最优的控制电动杆速度的方法。系统按照此方法实现了对电动杆速度的控制,对空载和载重情况进行实测,并对高速电动杆控制进行仿真。结果表明平衡床达到预定要求,测试数据为平衡床进一步的设计和开发工作提供实验依据。     

智能化多功能电动康复床的研制

根据目前国内外康复/护理床等产品的技术发展状况,考虑长期卧床患者的需求,研制了一种新型的智能化多功能电动康复床.该康复床具有床与轮椅转换、床身直立、电动行走、自动避障、手动/定时体位调节和辅助大小便等功能,为患者提供了一个综合性的生活医疗平台.