多功能輔助解便護理床結構設計與研究

摘要：【目的】為解決失能人群在長期臥床過程中的大小便護理難題，研發了一種可實現體位調整和輔助解便的多功能護理床?！痉椒ā渴紫?，設計了3個運動機構，抬背-屈腿聯動機構可實現0°～70°的抬背和屈腿角度；分腿機構可實現0°～45°的分腿角度；臀板升降機構可在較小工作高度內打開臀板，約160 mm。其次，構建機構運動學模型，進行了運動仿真，獲得角速度、角加速度和電推桿位移變化曲線。最后，制作護理床實物樣機，對機構設計進行了試驗驗證?！窘Y果】結果表明，通過3個機構的合并運動，護理床可幫助失能人員在11. 5 s內實現坐-臥姿態轉換并進行排便；機構運動平緩，能夠滿足設計要求，為解決失能人群大小便護理難題提供了新思路。

關鍵詞：護理床；機構設計；運動仿真；運動學模型

中圖分類號：TH789 DOI：10. 16578/j. issn. 1004. 2539. 2025. 04. 019

0 引言

人口老齡化是社會發展的重要趨勢，隨之產生的失能老人護理需求日益增加。根據2015年第四次中國城鄉老年人生活狀況抽樣調查結果，我國失能、半失能老年人超過4 000萬，約占60歲以上人口的15%[1]。失能群體長期的臥床護理，如大、小便護理問題，對護理人員是一項生理和心理的雙重挑戰。因此，為臥床的失能老人解決大、小便護理難題，減輕護理人員的工作強度，提高失能臥床人群的自理能力，是護理者與被護理者雙方的迫切需要，也是國內外護理床開發領域的重要研究方向[2]。

國外護理床研究起步較早，高端的多功能護理床研發技術掌握在歐美和日本等少數發達國家手中。美國Devicelink公司的早期產品中，將整張護理床與輪椅結合，使得護理床經整體變形可轉換為輪椅[3]。日本Murate Machinery公司研發的多功能電動遙控護理床，為床體和電動輪椅的組合體，輪椅可在患者坐起時脫離床體[4]。我國人口老齡化加速促進了國內護理床等醫療器械的理論研究和產品開發。張建國等[5]基于人機工程提出了一種調整坐姿的多功能護理床。張建云等[6]設計了一種攜帶便盆的家庭多功能健康護理床，可實現翻身、床-椅折疊和便盆升降等功能。

本文提出了一種可用于輔助解便的多功能護理床。該護理床同時具備體位調整、輔助排便功能，充分考慮了臥床失能人群的日常護理需求。設計了抬背-屈腿聯動、臀板升降和分腿3個運動機構，并建立護理床三維模型，利用機構運動學模型和運動仿真進行機構分析，研制、調試了實物樣機并進行了樣機試驗，驗證了機構設計的有效性和可靠性。

1 總體設計方案

1. 1 設計準則

輔助解便護理床的設計應當滿足使用者對于護理床的功能需求，在幫助臥床人員提高自理能力的同時減輕護理人員的工作強度。因此，設計方案應當遵循下列原則：

1） 安全性原則。設計時，應當優先考慮安全性問題，避免使用時對病人造成傷害。

2） 標準化原則。護理床機械結構設計應符合相關行業標準；同時，各機械零部件選擇也應符合行業標準，增強互換性，降低護理床設計制造的成本[7]。