多功能可分离助老床椅的结构设计与有限元分析

为改善行动能力受限的居家老人生活质量，解决其普遍存在的腰部力量不足、起身翻身困难、腿脚行动不便、夜间起身如厕及活动范围小等问题，文中设计了一款多功能可分离助老床椅。采用有限元软件ANSYS Workbench对助老床椅的关键构件进行了静力学和模态分析，获得了辅助坐立床板、辅助坐立电动推杆支撑横梁和电动推杆支撑底座的变形、等效应力和安全系数云图及床体框架的前6阶固有振型与频率，结果证明：关键构件的强度、刚度和安全系数均满足要求。再通过建立辅助曲腿机构的动力学方程，并采用MATLAB软件进行分析求解，验证了机构设计的合理性和可靠性；最后按1∶2的缩小比例完成了多功能可分离助老床椅模型样机制作，并进行了调试和功能测试，试验验证设计的助老床椅能够实现预定功能和目标，研究成果为居家助老装置的设计提供了技术参考，具有重要的现实意义。