一種簡易自平衡擔架的設計研究

鄧天松

摘 要：在災難救援過程中，目前普遍使用的普通手抬擔架很難滿足復雜地形下的救援要求。為此，本文設計了一種簡易的自平衡擔架，擔架由桿架結構和病床結構兩部分組成，兩者通過繩索和萬向節式金屬球連接。該設計利用傷員自身的重力來實現擔架的自平衡調節，從而避免運輸過程中由于擔架傾斜而對傷員造成的二次傷害。同時擔架還兼具照明，輸液，遮雨（陽）等多種功能，可應用于不同環境下的救援場所。

關鍵詞：自平衡；多功能；擔架

中圖分類號：TH789 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）08-0089-02

在各種自然災害，意外事故中，如何及時有效救助受傷的人員是人們最為關切的問題，而醫療擔架則是救助傷員過程中應用最廣泛的一種工具，因為在很多事故或災難現場，通常會因為地形的影響（如道路狹窄，地面凹凸不平，陡峭的山上或者高樓中）而導致救護車無法接近傷員，醫療救護人員需要應用擔架來將受傷人員轉移到救護車可以到達的醫療救護點。然而在轉移傷員的過程中，由于路面狀況，地勢以及救護人員身高差異的影響，普通擔架十分容易傾斜，這樣極易造成傷員的不適與痛苦，嚴重時還會給傷員帶來二次傷害，特別是對于那些頸椎受傷、骨折以及有內出血的傷員，擔架的平衡對于他們的救護更為重要[1]。因此，研發一種操作簡單且容易攜帶的自平衡擔架是非常重要的。

目前已研制的自平衡擔架主要有利用電機設備自動調節平衡的擔架車[2-3]，利用人力手動調節角度的自平衡運送車等[4]，現有這些自平衡擔架要么重量大，結構復雜，不利于操作和攜帶，要么不能完全實現自平衡，不利于救援人員快速布置。為此，本文研究設計了一種簡易的自平衡擔架床，具有自平衡擔架、遮雨（陽）、照明和輸液等功能，同時重量輕、成本低、易于攜帶，可滿足在復雜地形下的救援需求。

1 工作原理及結構介紹

自平衡擔架的總體結構示意圖1所示，擔架整體的材質為硬鋁合金，減少了擔架的重量和制作成本。擔架可分為上下兩部分，上部分為桿架結構，由兩個擔架桿和中間的可調節橫梁組成，工作人員通過擔架桿上的橡膠扶手將整個擔架抬起，調節裝置可調節桿架結構的寬度和長度。橫梁寬度的調節范圍是800mm到2400mm，可適應不同寬度的路況。橫梁長度調節范圍為2000mm到3000mm，當幾個工作人員體力相差較大或處于上坡下坡路段時，該裝置可用來調節和平衡前后工作人員的承受力。桿架上方布置有遮雨（陽）棚，可在下雨天和炎熱天氣下使用。

自平衡擔架下部分為病床，病床主體大小為600mm×2000mm，該部分由充氣床墊和病床骨架以及護欄等部分組成。充氣床墊可保證傷員使用的舒適性，同時充氣床墊下的病床骨架安裝有鋼制輻條，可避免由于傷員重量過大導致擔架變形，進而對傷員造成的二次傷害，兩側的護欄可防止傷員從擔架側面摔落，另外病床部分布置有照明電燈，可滿足黑夜救援的需求。

自平衡擔架的上下部分通過兩根不可伸長的繩索連接，繩索通過中間的掛鉤將端部固定在病床部分的四個角上，掛鉤固定在一個萬向金屬球上，這樣可通過傷員的重力來實現擔架的自平衡調節。同時掛鉤可以懸掛輸液裝置，可使傷員在轉移過程中就能得到及時救治。

2 機械結構設計

2.1 桿架結構

圖2為桿架的具體結構，橫梁1和橫梁2之間用一個調心推力球軸承連接，同時兩根橫梁通過緊定螺紋軸與兩側支撐板相連接，緊定螺紋軸的前后移動可實現桿架寬度的調節。支撐板與擔架桿之間用螺栓連接，并且可以通過螺栓來松開支撐板和擔架桿，進而調節橫梁前后的位置。萬向節式懸掛金屬球安裝在橫梁上，這部分是維持擔架自平衡最核心的結構，其具體結構圖見圖3所示，掛鉤與萬向金屬球連接，可保證掛鉤隨著所掛物體的重力而調整不同的方向，進而實現擔架的自平衡。為了保證擔架的自平衡效果，萬向節式懸掛金屬球機構需要定期保養，確保其潤滑的效果。

2.2 病床結構

病床結構的示意圖4所示，根據不同的救援情況，病床部分既可以單獨作為普通擔架來使用，也可作為自平衡擔架的一部分來使用，增加了該自平衡擔架的應用范圍。但病床作為自平衡擔架的一部分使用時，為了避免影響傷員上擔架，需首先將病人抬上病床，然后再將兩根繩索掛到桿架的懸掛掛鉤上，同時病床四角布置有繩索固定環，用于固定繩索，防止自平衡擔架發生大幅度晃動。兩根繩索需要定期檢查，如有異常要及時更換，以免造成擔架的安全隱患，同時充氣床墊的密封性也要定期檢查，避免發生漏氣現象。

3 實際使用效果

擔架的實際使用效果圖5所示，圖5（a）為在正常水平地面上擔架的使用情況，圖5（b）為在復雜地形下擔架自平衡調節的效果圖，從圖中可以看出，該擔架能很好的滿足自平衡的要求。

4 結語

針對在用擔架運送傷員過程中，由于地勢不平而使擔架傾斜，進而對傷員造成二次傷害的問題，本文設計了一種簡易的自平衡擔架，該擔架利用傷員的重力效應，通過萬向節式懸掛金屬球來實現擔架的自平衡，裝置簡單緊湊，安全可靠，重量輕，成本低，且具有照明，輸液，遮雨（陽）等多重功能，未來可應用于各種地形和環境下的災難救援。

參考文獻

[1]王小衡.救人先要擺正體位[J].中外健康文摘，2009，（3）：19.

[2]鄧君，許光輝.基于復雜路面的全向自平衡擔架車研制[J].現代制造技術與裝備，2010，（4）：17-19.

[3]鄭毅，駱毅斌，張廣鵬，等.救護車平衡病床機械支撐系統設計[J].生物醫學工程學雜志，2010，（4）：912-915.

[4]楊留成.手動擔架平衡運送車的研制[J].醫療裝備，1995，（8）：31-32.