多功能康復(fù)床的設(shè)計(jì)與研究

1、多功能康復(fù)床的設(shè)計(jì)與研究    英文題名 Design and Development of Multifunction Nursing-bed  關(guān)鍵詞 康復(fù)床; 輔具; 機(jī)構(gòu)分析; 運(yùn)動仿真; 英文關(guān)鍵詞 care bed; switching assistive device; mechanism analyze; Motion simulation; 中文摘要 據(jù)統(tǒng)計(jì),我國現(xiàn)有老年人口1.32億,并每年以3.2%的速度增加;80歲以上的高齡老人每年以5%的速度增長,而全國臥床、生活不能自理的病人和老人有2,700萬:半身不遂病人有70萬

2、人,82萬老年癡呆病人中有30%總計(jì)24萬人臥床不起,老齡化問題已上升到事關(guān)國計(jì)民生的大事。由于實(shí)行計(jì)劃生育,我國人口結(jié)構(gòu)將成4:2:1趨勢發(fā)展,每個(gè)家庭的負(fù)擔(dān)也越來越重。因此,有一套合適的護(hù)理系統(tǒng)幫助老年人生活自理,減輕家庭負(fù)擔(dān),是兒女們的孝心,也是老人的心愿。 隨著中國老年人口數(shù)目日益增多,老年人的護(hù)理、保健和康復(fù)日漸成為全社會關(guān)注的重要問題之一。人們對生活質(zhì)量的要求不斷提高,使得原有的老年人護(hù)理保健方式急需變革,護(hù)理人員的純體力護(hù)理方式越來越不適應(yīng)社會和家庭的護(hù)理需要,而社區(qū)專人護(hù)理和自動化、智能化護(hù)理設(shè)備的運(yùn)用正是解決上述矛盾的有效途徑。本論文研究了一種機(jī)器人化的多功能護(hù)理床,它是一種

3、能有效減輕護(hù)理人員勞動強(qiáng)度,增強(qiáng)受護(hù)理人自理能力的多功能智能型護(hù)理設(shè)備,極具社會推廣價(jià)值。 本文運(yùn)用人性化的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)一種能坐起的多功能康復(fù)床,并設(shè)計(jì)一種移動輔助工具,使患者能自主實(shí)現(xiàn)在床和輪椅之間轉(zhuǎn)接。從研究護(hù)理床床面的運(yùn)動軌. 英文摘要 As statistic there are 13.2 million senior citizens in china. The population was increased 3.2 percent every year. The population above 80years was increased 5 percent every year

4、. There are 27000 thousand senior citizens cannot self-dependence. 700 thousand are hemiplegia. There are 30 percent gawkiest people in 820 thousand senior citizens. 240 thousand people cannot get up in all. The senior citizens problem is serious in our country. Because Of family planning our countr

5、y s population 摘要 5-6 ABSTRACT 6 1 緒論 10-15     1.1 課題的來源、目的及意義 10-11     1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r及技術(shù) 11-13         1.2.1 康復(fù)床的發(fā)展 12-13         1.2.2 康復(fù)床和醫(yī)療輔助器具配合使用情況 13       

6、60; 1.2.3 研究和創(chuàng)新的技術(shù)問題 13     1.3 本文主要研究的內(nèi)容 13-14     1.4 本章小結(jié) 14-15 2 康復(fù)床的設(shè)計(jì)思路及功能 15-20     2.1 設(shè)計(jì)思路 15-16         2.1.1 工作環(huán)境 15         2.1.2 人機(jī)結(jié)合 15-16     2.2 康復(fù)床的功能 16

7、-18         2.2.1 針對不同的使用者康復(fù)床需要的功能 16-17         2.2.2 本床針對的人群和實(shí)現(xiàn)的功能 17         2.2.3 康復(fù)床性能指標(biāo) 17-18     2.3 能源供給及驅(qū)動形式 18-19     2.4 傳感器及控制 19     2.5

8、本章小結(jié) 19-20 3 機(jī)構(gòu)的比較和選用 20-29     3.1 機(jī)構(gòu)分析的內(nèi)容及目的 20     3.2 機(jī)構(gòu)的確定 20-28         3.2.1 上升及傾斜機(jī)構(gòu)的比較分析和確定 20-23         3.2.2 抬背機(jī)構(gòu)的比較分析和確定 23-25         3.2.3 大腿彎曲機(jī)構(gòu)的比較分析和

9、確定 25-27         3.2.4 小腿彎曲機(jī)構(gòu)的比較分析和確定 27-28     3.3 與機(jī)構(gòu)有關(guān)的其它功能 28     3.4 本章小結(jié) 28-29 4 機(jī)構(gòu)分析及運(yùn)動學(xué)仿真 29-47     4.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動軌跡計(jì)算及分析 29-36         4.1.1 坐姿機(jī)構(gòu)的計(jì)算及分析 29-32     

10、    4.1.2 升降及傾斜機(jī)構(gòu)的計(jì)算及分析 32-35         4.1.3 曲腿機(jī)構(gòu)的計(jì)算及分析 35-36     4.2 立體建模和仿真分析原理 36-37     4.3 運(yùn)動學(xué)仿真 37-43         4.3.1 建立構(gòu)件三維模型 38-39         4.3.2

11、整體裝配 39-40         4.3.3 連桿及質(zhì)量特性 40-41         4.3.4 運(yùn)動副及約束 41-42         4.3.5 3D接觸 42-43     4.4 力學(xué)分析 43-46         4.4.1 強(qiáng)度校核 44   &

12、#160;     4.4.2 材料選擇及應(yīng)力計(jì)算 44-46     4.5 本章小結(jié) 46-47 5 轉(zhuǎn)接輔具的設(shè)計(jì)及有限元分析 47-59     5.1 轉(zhuǎn)接輔具的作用及設(shè)計(jì)思路 47-48         5.1.1 使用者和使用環(huán)境 47         5.1.2 人機(jī)結(jié)合 47-48     5.2 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及

13、計(jì)算 48-54         5.2.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算 49-50         5.2.2 機(jī)構(gòu)分析仿真 50-51         5.2.3 構(gòu)件強(qiáng)度校核 51-54     5.3 有限元分析 54-58         5.3.1 網(wǎng)格劃分 55-56   

14、      5.3.2 載荷及材料 56-57         5.3.3 結(jié)果分析 57-58     5.4 輔具和床及輪椅的結(jié)合 58     5.5 本章小結(jié) 58-59 6 康復(fù)床及其它功能 59-62     6.1 防褥瘡床墊 59     6.2 生理信息檢測 59-60     6.3 信息交互平臺 60 &#

15、160;   6.4 功能模塊化 60     6.5 系統(tǒng)集成 60-61     6.6 本章小結(jié) 61-62 7 結(jié)論和展望 62-63     7.1 論文工作結(jié)論 62     7.2 后續(xù)工作展望 62-63 8 參考文獻(xiàn) 63-67 9 論文發(fā)表情況 67-68 10 致謝 68-69 附錄 69         3.2.4 小腿彎曲機(jī)構(gòu)的比較分析和確定 27-28

16、60;   3.3 與機(jī)構(gòu)有關(guān)的其它功能 28     3.4 本章小結(jié) 28-29 4 機(jī)構(gòu)分析及運(yùn)動學(xué)仿真 29-47     4.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動軌跡計(jì)算及分析 29-36         4.1.1 坐姿機(jī)構(gòu)的計(jì)算及分析 29-32         4.1.2 升降及傾斜機(jī)構(gòu)的計(jì)算及分析 32-35       &

17、#160; 4.1.3 曲腿機(jī)構(gòu)的計(jì)算及分析 35-36     4.2 立體建模和仿真分析原理 36-37     4.3 運(yùn)動學(xué)仿真 37-43         4.3.1 建立構(gòu)件三維模型 38-39         4.3.2 整體裝配 39-40         4.3.3 連桿及質(zhì)量特性 40-41  &#

18、160;      4.3.4 運(yùn)動副及約束 41-42         4.3.5 3D接觸 42-43     4.4 力學(xué)分析 43-46         4.4.1 強(qiáng)度校核 44         4.4.2 材料選擇及應(yīng)力計(jì)算 44-46     4.5 本章小結(jié) 46

19、-47 5 轉(zhuǎn)接輔具的設(shè)計(jì)及有限元分析 47-59     5.1 轉(zhuǎn)接輔具的作用及設(shè)計(jì)思路 47-48         5.1.1 使用者和使用環(huán)境 47         5.1.2 人機(jī)結(jié)合 47-48     5.2 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 48-54         5.2.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算 49-50   &

20、#160;     5.2.2 機(jī)構(gòu)分析仿真 50-51         5.2.3 構(gòu)件強(qiáng)度校核 51-54     5.3 有限元分析 54-58         5.3.1 網(wǎng)格劃分 55-56         5.3.2 載荷及材料 56-57      

21、60;  5.3.3 結(jié)果分析 57-58     5.4 輔具和床及輪椅的結(jié)合 58     5.5 本章小結(jié) 58-59 6 康復(fù)床及其它功能 59-62     6.1 防褥瘡床墊 59     6.2 生理信息檢測 59-60     6.3 信息交互平臺 60     6.4 功能模塊化 60     6.5 系統(tǒng)集成 60-61    

22、 6.6 本章小結(jié) 61-62 7 結(jié)論和展望 62-63     7.1 論文工作結(jié)論 62     7.2 后續(xù)工作展望 62-63 8 參考文獻(xiàn) 63-67 9 論文發(fā)表情況 67-68 10 致謝 68-69 附錄 69         3.2.4 小腿彎曲機(jī)構(gòu)的比較分析和確定 27-28     3.3 與機(jī)構(gòu)有關(guān)的其它功能 28     3.4 本章小結(jié) 28-29 4 機(jī)構(gòu)分析及運(yùn)動學(xué)仿真 2

23、9-47     4.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動軌跡計(jì)算及分析 29-36         4.1.1 坐姿機(jī)構(gòu)的計(jì)算及分析 29-32         4.1.2 升降及傾斜機(jī)構(gòu)的計(jì)算及分析 32-35         4.1.3 曲腿機(jī)構(gòu)的計(jì)算及分析 35-36     4.2 立體建模和仿真分析原理 36-37   

24、  4.3 運(yùn)動學(xué)仿真 37-43         4.3.1 建立構(gòu)件三維模型 38-39         4.3.2 整體裝配 39-40         4.3.3 連桿及質(zhì)量特性 40-41         4.3.4 運(yùn)動副及約束 41-42     

25、0;   4.3.5 3D接觸 42-43     4.4 力學(xué)分析 43-46         4.4.1 強(qiáng)度校核 44         4.4.2 材料選擇及應(yīng)力計(jì)算 44-46     4.5 本章小結(jié) 46-47 5 轉(zhuǎn)接輔具的設(shè)計(jì)及有限元分析 47-59     5.1 轉(zhuǎn)接輔具的作用及設(shè)計(jì)思路 47-48         5.1.1 使用者和使用環(huán)境 47         5.1.2 人機(jī)結(jié)合 47-48