手摇式多功能康复床的结构设计

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1、第２８卷第４期青岛大学学报（工程技术版）Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．４２０１３年１２月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＱＩＮＧＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（Ｅ＆Ｔ）Ｄｅｃ．２０１３文章编号：１００６－９７９８（２０１３）０４－００８５－０３手摇式多功能康复床的结构设计宋江伟，王继荣，王钰，佟河亭（青岛大学机电工程学院，山东青岛２６６０６１）摘要：为了让生活不能自理的病人进行康复训练并减轻护理人员的压力，本文运用机械设计和机械原理知识，基于Ｐｒｏ／ｅ三维实体建模分析软件，对手摇式多功能康复床的床架结构和驱动机构进行了设计。该床架各铝型

2、材之间采用紧固元件进行连接固定，保证铝型材接头处达到最大刚度，同时通过手摇手柄驱动整套丝杠机构和锥齿轮传动机构实现支背和曲腿功能。研究结果表明，手摇式多功能康复床可以使护理人员根据病人需要适时地作出调整，实现支背、腿部放低、洗脚、大小便等功能，该设计不但减轻了护理人员的劳动强度，而且给被护理人员提供了一个整洁舒适的生活疗养环境。该研究在医疗康复领域具有广阔的应用前景。关键词：手摇式多功能康复床；丝杠；铝型材；Ｐｒｏ／ｅ中图分类号：ＴＨ１２２文献标识码：Ａ随着康复工程学在康复医学领域的不断发展，欧美等国家的多

3、功能康复医疗床的发展呈逐年上升趋势。我国和其他国家类似，在老龄化人群中存在着许多中风及脑出血、脑梗死的患者，这些患者大多都伴有偏瘫［１］的症状。此外，由其它疾病引起的各种肢体运动性障碍的病人也在明显的增加，所以仅通过人工或者简单的康复设备对患者进行康复理疗已越来越不能满足社会和家庭的护理需要。目前，市场上普遍使用的多功能康复床，大多为国外进口，其价格昂贵，结构复杂，机构运动空间受到极大地限制，而且，这类产品的侧翻角度只能达到４０°左右，翻身效果不够理想，因此，对多功能康复床的研究显得尤为重要。近年来，国内已

4、有研［２］究机构和学者对多功能康复床进行了研究，姜生元等人对智能化多功能电动康复床进行了研制；北华大学［３］等院校结合人机工程学和医疗保健护理学相关技术，设计了智能化多功能电动康复床，功能完善，操作简［４］单，可以胜任医院或家庭中的护理任务；刘宇等人设计的多功能护理翻身床，能够实现侧翻、曲腿和支背功［５］能；张春梅等人研制的床具与便盆合为一体的多功能医疗护理床，只需护理人员倒掉便盆即可，其余护理工作均可免掉。在此基础上，本文运用机械设计和机械原理知识，基于Ｐｒｏ／ｅ三维实体建模分析软件，对手摇式多功能康复床

5、的床架结构和驱动机构进行设计，并通过手摇手柄驱动整套丝杠机构和锥齿轮传动机构实现支背和曲腿功能。该研究在医疗康复领域具有广阔的应用前景。１多功能康复床的床架结构多功能护理床包括床架、床板和驱动机构。本文所研究的康复床是借助Ｐｒｏ／ｅ三维实体建模分析软件［６］设计。此多功能康复床的床体材料是目前市场上应用比较普遍的铝型材，具有强度高、重量轻、耐腐蚀、装饰性好、使用寿命长、色彩丰富等优点。由于此类康复床是针对瘫痪病人所设计，铝型材的强耐腐蚀性恰好满足床体材料的特性要求。由于长期卧床不起的患者的身体一些部位不能活

6、动，这不仅会造成肌肉僵硬，关节萎缩，而且还会影响收稿日期：２０１３－０５－０６基金项目：青岛市科技局自然科学基金项目（１１２４２－（１６）－ｊｃｈ）作者简介：宋江伟（１９８９－），男，硕士研究生，主要研究方向为机械电子。通讯作者：王继荣（１９６７－），女，教授，博士，主要研究方向为机械ＣＡＤ。８６青岛大学学报（工程技术版）第２８卷局部血液循环，引发褥疮等疾病。因此，为了实现患者身体部位的锻炼，该康复床在结构设计上将床板分为上身、臀部和下身３个模块，通过设计的驱动机构，实现支背、曲腿功能，保证身体的［７］重要

7、部位都能活动。本文设计的康复床的床架是参考普通病床的尺寸，即：长×宽＝２０００ｍｍ×９００ｍｍ。床板平面结构示意图如图１所示。图１多功能康复床床板平面结构示意图为了使多功能康复床实现病者坐起、大小便和曲腿功能，将床板分为床头、中间和床尾３部分。１）床头。康复床的床头尺寸为：长×宽＝７５０ｍｍ×９００ｍｍ，使用９根６０ｍｍ×２０ｍｍ×９００ｍｍ的铝型材，９根铝型材固连在一起，作为康复床的床头。２）中间。康复床中间部分的尺寸为：长×宽＝４５０ｍｍ×９００ｍｍ，使用５根６０ｍｍ×２０ｍｍ×９００ｍｍ的铝型材。病人

8、平躺时，臀部所在位置由固连在一起的２根铝型材支撑，这２根铝型材可以向下翻转，推入便盆，从而实现大小便功能。３）床尾。康复床床尾的尺寸为：长×宽＝８００ｍｍ×９００ｍｍ，使用９根６０ｍｍ×２０ｍｍ×９００ｍｍ的铝型材。康复床的床架由一定数量、横截面尺寸为５０ｍｍ×５０ｍｍ的图２铝型材床架三维结构图铝型材连接装配而成，所使用的铝型材三维结构图如图２所示。床架各铝型材之间采用与之配套的紧固元件进行连接固定，这样可保证铝