全自动多功能护理床椅的设计

张宇 俞成涛 张倩 陈赛 金子陵 张铭辉 孙月梅

摘   要：为了缓解护理行业巨大的工作压力以及解决市场上护理床椅的缺陷，本项目设计了一种能够适应不同需求可自动改变宽度的全自动多功能护理床椅。本文分析了护理床椅的工作原理以及可实现的功能，运用了Solidworks对主要机构进行了机构设计。结果表明该护理床椅各个机构运动平稳，实现了设计目标。本护理床椅与市场上普通产品相比，其实用性更强，应用范围更广，可用于医用和家用。

关键词：护理床椅  调节宽度  稳定支撑

中图分类号：TH772                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（a）-0068-02

国家统计局发布的2018年数据显示，截至2018年年底，我国60周岁及以上人口24949万人，占总人口的17.9%;其中，我国65岁及以上人口比重达到11.9%[1]。预计2019—2059年65岁及以上老年人口将由目前的1.8亿左右增加到 2059年4亿左右的峰值[2]。随着老人年龄增长，身体机能会逐渐下降，行动愈加不便，而且老人也是容易受伤的群体。广大的老人群体给予了护理行业巨大的压力。因此，为缓解护理行业压力，医疗护理器械快速发展、进步，于是市场上出现了各式各样的护理床，既缓解了护理行业压力，又便捷了老人的日常生活。

护理床分为普通护理床和多功能护理床，两者最大的区别是多功能护理床能够辅助卧床患者完成各种姿态的调整[3]。随着时代的发展，多功能护理床要能够实现更多的功能。日本 Murate Machinery公司研制了一款多功能电动遥控护理床，该床分为主床体与电动轮椅2个部分;美国Devicelink公司早期生产了一款床和轮椅相互融合的护理床[4]。这些护理床虽然实现了轮椅与床便捷转换的功能，但仍不能满足现在人们的要求。

本文设计的全自动多功能护理床椅，提出了一种可调床体宽度的创新护理床椅的结构。可以在护理床椅从轮椅状态转换为床转态时，调宽床体宽度，给予使用者舒适空间。

1  护理床椅整体设计

本护理床椅是一款可床椅转换、调宽床体宽度的智能护理设备。本护理床椅拥有两种状态，分别为床状态和轮椅状态。如图1所示，护理床椅处于轮椅状态。该护理床椅由床板、床架、各功能机构组成。床架用于安装各功能机构和床板，是护理床椅的主体[5]。床板包括背板、背板侧板、扶手板、座板、腿板、腿板侧板。功能机构分别为背板拓展支撑机构、扶手板支撑机构、腿板拓展支撑机构，是实现护理床椅支撑和各部分联动的主体。

当护理床椅从轮椅状态变为床体状态时，电动推杆带动背板、腿板、扶手板支撑系统进行运动，带动各个支撑系统展开以及侧板的翻转，最终背板、腿板、扶手板以及所有侧板处于水平状态，各个支撑机构完全展开，给予床体稳定支撑。

2  护理床椅主要机构运动分析

2.1 背板拓展支撑机构设计

如图2所示，该机构具有起背功能以及床椅转换中背板支撑系统的折叠功能。起背功能是由电动推杆与背板联结在一起，直接带动背板起落来完成的。在背板起落的过程中，通过一组连杆机构，带动背板支撑系统的移动，由于支撑系统下端含有的滑轨与车架相接，使得支撑架进行水平运动，实现了支撑系统的折叠功能。该连杆机构中，约束杆的末端始终与背板侧板接触，该杆随着支撑系统运动而在竖直面做圆周运动，实现约束背板侧板的功能。该机构总体运动是由背板带动，当背板放平时，带动支撑系统后移，并且使约束杆旋转从而使背板侧板失去约束而展开。在背板达到水平时，支撑系统完全展开，直接支撑住背板以及展开的背板侧板。

2.2 扶手板支撑机构设计

如图3所示，该机构可以实现扶手板与扶手板支撑架同步運动的功能，并且在护理床椅处于床体状态时，给予扶手板稳定支撑。机构中电动推杆与扶手板支撑系统的底端相接，支撑系统与扶手板两侧铰接。电动推杆运行时，带动支撑系统在竖直平面运动，从而带动扶手板同步翻转。在支撑系统接触地面时，扶手板也达到水平位置，从而给予扶手板支撑。

2.3 腿板拓展支撑机构设计

如图4所示，该机构具有抬腿功能、腿板拓展功能以及腿板支撑系统折叠功能。抬腿功能由电动推杆推动腿板来完成。拓展功能以及支撑系统折叠功能是在腿板运动过程中，腿板通过支撑系统带动翻折的腿板侧板运动。当护理床椅从轮椅状态转为床体状态时，电动推杆推动腿板上翻，在腿板上翻过程中，也带动支撑系统的展开，并且使腿板侧板翻折，最终腿板及其侧板处于水平状态，支撑系统底端的辅助轮接触地面，给予腿板稳定支撑。

3  结语

本文设计的一款全自动多功能护理床椅，能够实现护理床椅的床椅转换时，针对床椅宽度调节的功能，使其处于轮椅状态时能够提高其机动性，处于床体状态时给予稳定的支撑，从而提高安全性。该产品适合老人以及残障人士使用，也可应用于医疗及家用领域，其实用性很高。在功能上，该产品现在只是实现了可调床体宽度的功能，其可以开发的空间还很大，比如增加辅助侧翻装置、语音控制系统，使其智能化，从而进一步提高使用者的体验。

参考文献

[1] 中华人民共和国统计局.中国统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2019.

[2] 王广州.新中国70年：人口年龄结构变化与老龄化发展趋势[J].中国人口科学，2019（3）：2-15，126.

[3] 李国康，李永维，周卓.多功能医疗护理床的设计与研究[J].沈阳理工大学学报，2013，32（3）：91-94.

[4] 刘杰，朱凌云，苟向锋.多功能护理床发展现状与趋势[J].医疗卫生装备，2019，40（7）：94-98，103.

[5] 付西敏，胡国清，陈莹莹.多功能护理轮椅床结构设计及机构运动分析[J].机械设计与制造工程，2018，47（1）：61-65.