微机控制病理床的研制与开发
1前言
现代科技高速发展,医疗器械也日新月异,为使生活不能自理的病人得到最有效的治疗,微机控制病理床的研制被提上了日程,它不仅适用于医疗单位,且将伴随着远程网络会诊的实现,将逐步进人家庭,使得远程网络护理成为现实.
目前,国内外的病理床多采用手动装置,其基本结构是将床体分为两部分,在护理人员的协助下,应用丝杠螺母的传动原理,仅起到抬动躯干的作用,不但功能单一,而且存在机构锈蚀和振动噪声等诸多问题,不能适应医护人员远程控制的需要.
微机控制病理床具有的功能:①帮助病人抬头或调整枕高;②实现病人坐起或调节上身角度;③上身抬起时头部可适度后仰;④帮助病人抬腿;⑤形成座椅;⑧大腿抬起时小腿可适度弯曲;⑦能够左右侧翻身.
2病理床结构
病理床的总体结构是根据人机工程学原理而设计的,将床体进行有效的分割布局,采用合理的机构完成功能动作,采用合适的零部件与连接形式,为液压系统和控制系统提供方便的操作条件.床体采用对称结构,只需制造较少规格的零部件,象“搭积木”一样拼装即可.在功能得到扩展的同时,反而简化了生产制造环节.在设计过程中还大量借鉴了家具行业的有关知识,所有这些将有助于有效地降低成本,为产品走向市场打下基础.
微机控制病理床的特点在于床板的翻转较多,而且每块床板都需沿两个相互垂直的方向转动,其中头部和小腿部分的床板还有相对于底架的整体角位移,这给床板与底架的连接以及油缸支点的选择带来困难.因此,如何提出简单、有效、性能可靠的活动连接方案是本设计的关键.经过多次改进终于得出现在的铰链方案,其铰链的轴与安装座具有一定距离,留出空间在轴上连接其它构件,安装座的形状与床体支架的截面形状相对应,提高了定位和受力性能各铰链结构通用性好,连接形式统一,并且符合铸造与切削加工工艺性.
图1是上身处于抬起上限位置时的病理床结构图.病理床分为上下两层,下层为床体支架,上层由头、躯干、下肢、小腿四个床位组成,各床位分别由各自的液压缸驱动,躯干和下肢的液压驱动缸固定在床体上,头部的液压驱动缸固定在躯干床位上,小腿的液压驱动缸固定在下肢床位上.每个床位又分为左右两部分,以满足左、右侧翻的需要.侧翻动作由左、右侧翻液压’缸驱动(图中未体现).液压泵及控制阀分别置于液压站和控制箱中,用油管分别与液压缸连接.
3液压系统
3.1设计要求
据瘫痪病人缓慢平稳的运动需要,病理床液压系统的运行速度设计为0.4In/而n,启动时间不大于0.25[l].考虑到躯干抬起、下肢抬起、左右侧翻4个动作的运动形式基本相似,所以采用相同的液压缸.经计算,各动作液压缸数据为:①头部运动Fl=267lN,行程Ll=112.79nun;②膝部运动凡=1725N,行程乌=240.18~;③躯千运动F3=5364N,行程L3=200.9mm。
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