本文關(guān)鍵詞：基于用戶體驗的多功能醫(yī)療護理床設(shè)計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】

隨著人口的老齡化、養(yǎng)老問題的日益突出，實現(xiàn)護理的自動化是當(dāng)今的社會需求，本文提出了一款多功能護理床創(chuàng)新設(shè)計的構(gòu)思，通過操作控制器，可活動床板能托住人體完成坐起、躺下、左側(cè)躺和右側(cè)躺等動作，有一定的實用價值。

【關(guān)鍵詞】

多功能護理床；創(chuàng)新設(shè)計；機械結(jié)構(gòu)；單片機

21世紀(jì)以來，我國人口結(jié)構(gòu)日趨老齡化，但目前與老齡化趨勢相適應(yīng)的老年人護理行業(yè)相對滯后，養(yǎng)老護理還是以傳統(tǒng)的方法為主。尤其對于長期臥床不起的老年人或病人，由于無力翻身、行動不便等原因，護理人員的勞動強度自不必說，更有甚者，若不能及時翻身，臀部和后背長期局部受壓，引起血液循環(huán)不暢，導(dǎo)致產(chǎn)生褥瘡，嚴(yán)重危害病人的健康。如何減少護理工作的壓力，如何改善養(yǎng)老行業(yè)的現(xiàn)狀，等等一系列的問題亟待解決，護理人員的服務(wù)水平、醫(yī)療器械質(zhì)量等都被納入了人們關(guān)注的范圍，醫(yī)療護理床就是不可或缺的醫(yī)療器械之一。現(xiàn)用的護理床功能單一、操作不便，已無法滿足現(xiàn)代人的需求，如何設(shè)計出更高技術(shù)含量的多功能護理床，已成為我們最為關(guān)心的內(nèi)容，也是未來醫(yī)療護理行業(yè)發(fā)展的大勢所趨。

1多功能護理床市場調(diào)研分析

創(chuàng)新是提高產(chǎn)品競爭力的有效手段，要想設(shè)計出成功的產(chǎn)品，不僅要實現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新，更要注重新產(chǎn)品的用戶體驗情況。通過調(diào)研我們得到第一手資料，了解到國內(nèi)外市場上已有護理床的相關(guān)信息，并結(jié)合用戶體驗進(jìn)行對比分析，得出現(xiàn)有醫(yī)療護理床存在的問題，在此基礎(chǔ)上提出適宜的創(chuàng)新設(shè)計方案。

1.1國內(nèi)外已有產(chǎn)品的相關(guān)信息傳統(tǒng)的醫(yī)療護理床均為功能簡單的手搖式護理床或者簡易的電動護理床，基本只包含床體的升降功能，但是病人上廁所、翻身等行為都無法通過醫(yī)療護理床完成，只能借助醫(yī)護人員的外力來進(jìn)行一系列行為。近年來，隨著計算機控制、信息網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，醫(yī)療護理床的發(fā)展趨勢將是網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化的多功能護理床。日、美、歐等發(fā)達(dá)國家，已開發(fā)研制出各種檔次的多功能護理床，而且技術(shù)比較領(lǐng)先，但價格昂貴，普通消費者難以享用。自21世紀(jì)以來，我國掀起了生產(chǎn)多功能護理床的熱潮，一些制造類企業(yè)發(fā)現(xiàn)了護理設(shè)備的市場潛力，引進(jìn)并生產(chǎn)了一些多功能護理床設(shè)備，市面上銷售的多功能護理床基本都是可調(diào)的三折床板設(shè)計，在翻身方面采用三板聯(lián)動，實現(xiàn)了側(cè)翻36°～45°的功能，同時也有一些廠家使用了不同原理的便盆和活門的聯(lián)動機構(gòu)，但很多廠家都只注重短暫的利益回報，幾乎忽視了用戶體驗在產(chǎn)品設(shè)計中的重要性，比如，已有產(chǎn)品在翻身方面雖采用三板聯(lián)動，但側(cè)翻角度過小，在無人看護的情況下依然不能自動實現(xiàn)側(cè)翻功能，此外，大小便功能雖能實現(xiàn)，但臀部活門設(shè)計欠佳，有的護理床甚至無活門，總之這個產(chǎn)業(yè)在我國總體上來說尚處于起步階段。

1.2多功能護理床功能需求分析多功能護理床的普及是為了給更多需要被看護的老年人及病人帶來更周全的照料，因此人性化設(shè)計應(yīng)當(dāng)成為多功能護理床設(shè)計過程中著重考慮的因素。為了更好地實現(xiàn)多功能護理床設(shè)計的完整性和完善性，我們走訪了本地部分醫(yī)院，主要對老年人護理存在的問題、護理床的需求程度進(jìn)行了調(diào)查，并結(jié)合市場上現(xiàn)有多功能護理床的用戶體驗情況，總結(jié)出擬創(chuàng)新設(shè)計的多功能護理床應(yīng)能滿足如下功能需求：①能自動實現(xiàn)坐起、平躺，左右翻身不低于90°，能自動實現(xiàn)左右側(cè)睡。因為對于癱瘓病人來說，側(cè)翻身一定要超過90°，才能把側(cè)身的重心移向一側(cè)，實現(xiàn)側(cè)睡，否則根本實現(xiàn)不了人體的側(cè)翻功能，人背部的皮膚仍壓在床板上，皮膚表層血管仍受壓，生褥瘡的條件未消除。②能自動實現(xiàn)大小便，應(yīng)該具備比較人性化的臀部活門設(shè)計，既能方便大小便，又不至于側(cè)翻身時存在身體從活門中暴露之類的不雅。③能實現(xiàn)起背、曲腿等功能，實現(xiàn)躺姿自由化。以上幾點用戶所需是當(dāng)下市場上的醫(yī)療護理床所缺失的，若能創(chuàng)新設(shè)計出一款多功能護理床能滿足上述幾點，不僅能提高護理水平，造福人類，也能給生產(chǎn)企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。

2多功能護理床的總體設(shè)計方案

針對前期的調(diào)研結(jié)果，歸納出本設(shè)計可實現(xiàn)的創(chuàng)新之處，并以此為依據(jù)進(jìn)行多功能護理床的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計，，主要包括機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制系統(tǒng)設(shè)計兩個方面，比如，多功能護理床的總體布局、各功能模塊的機構(gòu)形式，以及選取合適的驅(qū)動和控制方式等等。

2.1機械結(jié)構(gòu)設(shè)計從機械結(jié)構(gòu)上說，多功能護理床可分為主體和附件兩大部分，主體包括側(cè)翻、起背，以及臀部活門等功能模塊，附件包括床墊、護欄、輸液架和餐桌等輔助設(shè)施，其中主體是護理床的核心部分，也是設(shè)計的關(guān)鍵所在，下面就以側(cè)翻、起背兩大主體功能為例說明創(chuàng)新設(shè)計的構(gòu)思。

2.1.1翻身功能的實現(xiàn)床板縱向可設(shè)計成三板聯(lián)動機構(gòu)，由A、B、C三塊組成，如圖1所示，板與板之間分別用鉸鏈1和2聯(lián)接，床板B下部裝有翻身拉桿D，D的兩端有鉸鏈，其中的一端鉸鏈穿在固定于機架上的鉸鏈孔中，另一端與床板鉸鏈2連在一起，這樣，A、B兩板可以繞鉸鏈2旋轉(zhuǎn)0°～180°，考慮到實際應(yīng)用的需要，A、B兩板一起翻轉(zhuǎn)時取105°，即可使人體側(cè)臥在C板上，實現(xiàn)側(cè)睡，同理B、C兩板也可一起翻轉(zhuǎn)105°，實現(xiàn)另一側(cè)睡，E為機械手，機械手的轉(zhuǎn)動可由電動推桿的伸出與收縮實現(xiàn)。

2.1.2起背功能的實現(xiàn)為了滿足人體對躺姿的不同需求，床面縱向設(shè)計成五部分，四節(jié)點，人體在床上可以屈伸成任意姿勢，頸、腰、膝、腳四大關(guān)節(jié)可以自由擺布，如圖2所示。按照人體動作規(guī)律來進(jìn)行設(shè)計，起背時先抬頭后起背，當(dāng)電動推桿4伸出時，抬枕梁上抬，使頭板2上抬至需要的角度，然后直接接觸背板1，使背板在0°～90°之間轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)人體上半身坐起來，復(fù)位時先平躺后放頭，當(dāng)電動推桿4收回時，背板1先放平，再讓頭板2放平。

2.2控制系統(tǒng)設(shè)計如果把多功能護理床的各個功能機構(gòu)比作“身體”，那么控制系統(tǒng)則是“大腦”，是完成各個動作的核心。本設(shè)計中控制系統(tǒng)的功能主要是完成起背、側(cè)翻、曲腿等相關(guān)動作，通過對直線推桿的控制來完成，由于原動件數(shù)目較少，控制系統(tǒng)較為簡單，本設(shè)計采用集中式控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的框圖如圖3所示。單片機負(fù)責(zé)識別遙控器按鍵、輸出驅(qū)動模塊控制信號，紅外線接收模塊將遙控器發(fā)出的信號解調(diào)，然后經(jīng)單片機讀取以識別該遙控器按鍵值。系統(tǒng)依據(jù)遙控器的按鍵值，將控制信號傳輸給特定的驅(qū)動模塊。驅(qū)動模塊接收到控制信號之后，驅(qū)動直流伺服電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而使電動推桿拉長或縮短。在電動推桿運動的同時，與其固定連接的位置傳感器連續(xù)地將位置信號反饋給單片機，通過比較反饋值與設(shè)定值，以確定電動推桿的運動是否到位。在編制程序時應(yīng)該要設(shè)定自鎖和互鎖功能，即每次只準(zhǔn)一個功能動作，只有該功能停下后，才能啟動另一功能動作，比如，只有在平躺的情況下才能實現(xiàn)左右翻身功能，同時也應(yīng)該能響應(yīng)中斷，在電動推桿的整個運動過程中，一旦觸發(fā)中斷就輸出剎車信號。

3結(jié)語

本文是針對長期臥床不起的老年人或病人的護理要求而提出的，是在前期調(diào)研比較的基礎(chǔ)上提出的一種設(shè)計構(gòu)思。其設(shè)計特點是床板采用分塊模式，可根據(jù)使用的需要實現(xiàn)多種組合結(jié)構(gòu)，通過電動推桿的協(xié)調(diào)配合實現(xiàn)人體的側(cè)翻身、起背等動作。今后，還需進(jìn)一步結(jié)合實際，研制出多功能護理床樣機，對其結(jié)構(gòu)優(yōu)化和可靠性問題更深入分析，也希望在養(yǎng)老問題日益突出的時代，此款設(shè)計能為病患老年人帶來福音。

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［4］陳琛.基于用戶體驗的多功能醫(yī)療護理床設(shè)計研究[D].武漢：湖北工業(yè)大學(xué)，2014.

作者：喬家宇 陳季云 黃浩 周子豪 單位：南通科技職業(yè)學(xué)院機電工程系

  本文關(guān)鍵詞：基于用戶體驗的多功能醫(yī)療護理床設(shè)計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。