多功能电动护理床设计与优化
发布时间：2023-03-30 04:33
老龄化进程中,老龄人群的护理问题日益成为突出的社会问题,多功能护理床为解决该问题提供了有效方案。多功能护理床能帮助老龄人口及肢体障碍患者实现自动支背、侧翻、屈腿、接便等功能,能在很大程度上缓解医疗资源紧张并减轻护理人员工作负担,提高护理质量。随着物质生活水平的提高,人们对护理床提出了更高要求,一方面要求其功能更加完善、结构更加合理、重量更加轻盈;另一面要求其控制系统更加智能化、人性化。为进一步提高护理质量,本文基于人机工程学设计了一款功能丰富的多功能电动护理床,并对关键机构的尺寸和零件的形貌进行了优化,同时开发了一套智能化、人性化控制系统。本文完成的主要工作如下:(1)查阅国内外相关文献,总结现有产品的优缺点,基于市场调研结果和护理床设计标准(YY0003-1990、YY/T0571-2005)确定功能要求和设计指标,对多功能护理床进行机构选型和尺寸设计,完成多功能护理床结构设计。(2)基于ADAMS分别建立支背机构和屈腿机构的参数化模型,研究各机构中关键部件的角加速度曲线,得到对角加速度曲线影响较大的设计变量,优化设计变量的取值,降低了关键部件的角加速度曲线最大值和均值,完成各机构的...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 多功能电动护理床的发展概况
1.2.1 多功能电动护理床的特点
1.2.2 国外发展现状
1.2.3 国内发展现状
1.3 本文研究的主要内容和方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究框架
第2章 多功能护理床结构设计
2.1 功能要求和设计指标
2.1.1 功能要求
2.1.2 设计指标
2.2 多功能护理床结构选型分析和参数设计
2.2.1 材料选择
2.2.2 床板结构设计
2.2.3 床板参数设计
2.3 多功能护理床各功能模块的机构选型分析和参数设计
2.3.1 支背机构选型分析和参数设计
2.3.2 屈腿机构选型分析和参数设计
2.3.3 侧翻机构选型分析和参数设计
2.3.4 升降机构选型分析和参数设计
2.3.5 接便清洁机构设计
2.4 多功能护理床模型建立及功能测试
2.4.1 护理床模型建立
2.4.2 护理床功能测试
2.5 本章小结
第3章 多功能护理床关键机构优化设计
3.1 ADAMS简介
3.1.1 ADAMS总体介绍
3.1.2 ADAMS优化设计
3.2 支背机构优化设计
3.2.1 支背机构运动学研究
3.2.2 支背机构尺寸优化
3.3 屈腿机构优化设计
3.3.1 屈腿机构运动学研究
3.3.2 屈腿机构尺寸优化
3.4 本章小结
第4章 多功能电动护理床控制系统开发
4.1 控制系统设计
4.1.1 控制系统功能要求
4.1.2 控制器介绍及选型
4.1.3 控制器I/O分配
4.2 控制程序开发
4.2.1 编程软件GXWorks2介绍
4.2.2 支背机构控制程序设计
4.2.3 屈腿机构控制程序设计
4.2.4 侧翻机构控制程序设计
4.2.5 升降机构控制程序设计
4.2.6 接便清洁机构控制程序设计
4.2.7 监测报警控制程序设计
4.3 人机控制界面开发及远程控制
4.3.1 人机控制界面设计
4.3.2 网络远程控制
4.4 护理床控制系统验证
4.5 本章小结
第5章 关键零部件受力研究及拓扑优化
5.1 有限元分析法及软件介绍
5.1.1 有限元法介绍
5.1.2 ABAQUS软件介绍
5.2 护理床床架应力研究分析
5.3 护理床关键零件拓扑优化
5.3.1 支背机构旋转板拓扑优化
5.3.2 屈腿机构旋转板拓扑优化
5.4 本章小结
总结与展望
工作总结
工作展望
参考文献
附录1 PLC程序
攻读硕士学位期间所取得的研究成果
致谢
本文编号：3775201
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 多功能电动护理床的发展概况
1.2.1 多功能电动护理床的特点
1.2.2 国外发展现状
1.2.3 国内发展现状
1.3 本文研究的主要内容和方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究框架
第2章 多功能护理床结构设计
2.1 功能要求和设计指标
2.1.1 功能要求
2.1.2 设计指标
2.2 多功能护理床结构选型分析和参数设计
2.2.1 材料选择
2.2.2 床板结构设计
2.2.3 床板参数设计
2.3 多功能护理床各功能模块的机构选型分析和参数设计
2.3.1 支背机构选型分析和参数设计
2.3.2 屈腿机构选型分析和参数设计
2.3.3 侧翻机构选型分析和参数设计
2.3.4 升降机构选型分析和参数设计
2.3.5 接便清洁机构设计
2.4 多功能护理床模型建立及功能测试
2.4.1 护理床模型建立
2.4.2 护理床功能测试
2.5 本章小结
第3章 多功能护理床关键机构优化设计
3.1 ADAMS简介
3.1.1 ADAMS总体介绍
3.1.2 ADAMS优化设计
3.2 支背机构优化设计
3.2.1 支背机构运动学研究
3.2.2 支背机构尺寸优化
3.3 屈腿机构优化设计
3.3.1 屈腿机构运动学研究
3.3.2 屈腿机构尺寸优化
3.4 本章小结
第4章 多功能电动护理床控制系统开发
4.1 控制系统设计
4.1.1 控制系统功能要求
4.1.2 控制器介绍及选型
4.1.3 控制器I/O分配
4.2 控制程序开发
4.2.1 编程软件GXWorks2介绍
4.2.2 支背机构控制程序设计
4.2.3 屈腿机构控制程序设计
4.2.4 侧翻机构控制程序设计
4.2.5 升降机构控制程序设计
4.2.6 接便清洁机构控制程序设计
4.2.7 监测报警控制程序设计
4.3 人机控制界面开发及远程控制
4.3.1 人机控制界面设计
4.3.2 网络远程控制
4.4 护理床控制系统验证
4.5 本章小结
第5章 关键零部件受力研究及拓扑优化
5.1 有限元分析法及软件介绍
5.1.1 有限元法介绍
5.1.2 ABAQUS软件介绍
5.2 护理床床架应力研究分析
5.3 护理床关键零件拓扑优化
5.3.1 支背机构旋转板拓扑优化
5.3.2 屈腿机构旋转板拓扑优化
5.4 本章小结
总结与展望
工作总结
工作展望
参考文献
附录1 PLC程序
攻读硕士学位期间所取得的研究成果
致谢
本文编号：3775201
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