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机械毕业设计

多功能医用护理床的结构设计及优化

时间:2015-04-01 22:19:55   作者:   来源:   阅读:4050   评论:0

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多功能医用护理床的结构设计及优化-solidworks-三维图

内容介绍:

摘 要
    多功能医用护理床是一种针对危重病人和瘫痪病人的特殊需要而设计的,能随意调节床的背部和脚部的角度。即使不能自理者,护理人员也可通过床边的控制器进行操作,减少照顾病、残患者的劳动强度。本文针对上述情况,提出了一种新型的多功能医用护理床,采用三维数字化设计软件soliderworks对其进行建模和装配,然后导出到CAD进行修改。利用机械分析软件ADAMS对其进行运动学及动力学分析,研究了床板在各种运动状况下的角加速度对患者舒适度的影响及线性推杆在各姿态下的受力状况,并利用ADAMS提供的优化功能对其分别进行了运动学和动力学优化;以角加速度最大值的最小化作为优化目标函数进行运动学优化,以线性推杆受力的最大值最小化作为动力学优化目标函数,得到满足设计要求的机构参数。采用力学理论分别对多功能医用护理床的主要零件进行力学计算,保证了机构运动的安全性及稳定性。控制系统采用单片机控制,通过单片机控制,实现各个机构的运动,安装传感器来控制机构所转过的角度。利用单片机为主的控制系统,达到控制要求。
关键词:多功能医用护理床,干涉检验,运动学优化,动力学优化,控制系统

目录
1 绪论 1
1.1 课题的目的及意义 1
1.2 国内外研究状况及发展趋势 1
1.3 本文主要研究内容 6
1.4 本章小结 6
2 护理床结构的整体方案 7
2.1 护理要求 7
2.2 护理床的总体方案构思 7
2.3 本章小结 9
3 护理床的结构设计 10
3.1 引言 10
3.2 侧翻机构 10
3.3 抬背机构 11
3.4 曲腿机构 13
3.5护理床的三维建模 14
3.6 本章小结 16
4 护理床运动学优化 17
4.1 引言 17
4.2侧翻机构的运动学分析 17
4.3抬背机构的运动学分析 23
4.4曲腿机构的运动学分析 26
4.5本章小结 29
5 护理床动力学优化 30
5.1引言 30
5.2侧翻机构动力学分析 30
5.3抬背机构动力学分析 32
5.4曲腿机构动力学分析 34
5.5本章小结 36
6 护理床的力学分析 37
6.1 引言 37
6.2 力学计算 37
6.3 本章小结 40
7 护理床控制系统设计 41
7.1 引言 41
7.2 直流电机控制原理 41
7.3 控制系统方案 41
7.4 控制系统的硬件设计 43
7.5 控制系统的软件设计 48
7.6 本章小结 52
8 结论 53
8.1 课题结论 53
8.2课题展望 53
参考文献 54
致谢 56
1 绪论
1.1 课题的目的及意义
    多功能医用护理床是针对生活不能自理的病人、危重病人和瘫痪病人的特殊需要而设计的,能随意调节床的背部和脚部的角度。即使不能自理者,护理人员也可通过床边的控制器进行操作,减少照顾病、残患者的劳动强度。课题根据国家和上海市中长期发展纲要确定的研究方向和企业的具体需要,设计一种用于医院重症病人用的多功能床,解决病人身体和生理方面的需要(抬背、翻身等),也减轻护理人员的劳动强度。针对市场需求开发设计一种结构简单、工作可靠、使用方便的多功能护理床并进行动态仿真,对于产品的产业化具有重要的意义。
1.2 国内外研究状况及发展趋势
    随着社会经济的迅速发展,人民生活水平不断提高,人口寿命不断延长,思想的进步,城市人口正逐步进入老龄化,人口老龄化已成为世界范围内的社会问题。据统计,欧洲发达国家和日本的老年人独居率已高达40%,如此之高的比例迫使社会采取措施解决老年人的护理服务问题。如果完全依靠家庭人工照料,与西方国家子女与老年人分居、家庭规模小型化的观念有抵触之处。

多功能医用护理床的结构设计及优化

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