人性化护理论文提纲

论文题目：多功能护理床研究

摘要：在我国人口老龄化不断加剧的背景下,养老问题成为未来将要面临的重要课题。多功能护理床作为一种辅助护理器械,对于改善失能老人、残疾人的生活品质,减轻护理人员的劳动强度能够发挥重要作用。多功能护理床的研究,对于我国应对人口老龄化具有重要的现实意义。为了改善现有护理床产品在排便和起背方面的不足,本文对多功能护理床进行了创新设计。所设计的多功能护理床通过采用硬床、软床分离的形式实现了人性化的排便,通过背部支板、腰部支板、座板的联动实现了更加舒适的起背运动。在对护理床结构设计的基础上,重点对起背机构的运动学及动力学进行了研究。主要的研究内容如下:1.多功能护理床总体方案及细节特征设计。设计了人性化的排便方案,并为该方案的实现设计了床体升降、软硬床自动分离与贴合、便板开合、便桶的举升与回落的运动机构与细节特征;对硬床进行模块划分,分别对起背机构和曲腿机构进行了创新设计和选取,实现了坐卧姿转换的功能。2.起背机构的参数化设计与运动学分析。在ADAMS软件中对起背机构进行了参数化建模,参考座椅人机工程学尺寸,对机构的杆长以及铰接位置进行选取,得到了机构的完整参数,在此基础上对机构进行了虚拟样机的运动学仿真,结果显示各主要板件运动学曲线光滑平缓,证明了机构设计的合理性;运用复向量法建立了起背机构的运动学模型,借助MATLAB进行了运动学数值仿真,将MATLAB仿真结果和虚拟样机的仿真结果进行比较分析,佐证了机构运动学模型构建的正确性与数值仿真的有效性,为后序的相关研究打下了基础。3.基于系统运动学的起背机构参数优化设计。对起背机构进行机构分解,借助MATLAB分别以关键板件运动学性能为优化目标,以机构杆长和铰接位置为优化参数,对各分解机构进行了逐步优化,基于优化后的机构进行运动学仿真,并与优化前的仿真结果作比较,显示了优化后机构运动性能的提升;对机构原动件的运动阶段进行了划分,以背部支板的运动性能为优化目标,以原动件各运动阶段的时间分配为优化参数,对机构进行了优化,将优化前后的仿真结果作对比分析,证明了优化的有效性。4.起背机构的动力学分析。建立了起背机构的动力学模型,在MATLAB软件中对机构进行了动力学仿真,得到了驱动力以及驱动功率的曲线图,为后续驱动元器件的选型以及机构控制器的设计提供了参数指导。

关键词：多功能护理床;人性化排便;起背机构;运动学;动力学;优化设计

学科专业：机械电子工程

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 多功能护理床发展现状

1.2.1 国外发展情况

1.2.2 国内研究状况

1.3 研究存在的问题

1.4 本文主要研究的内容

第二章 多功能护理床方案设计

2.1 多功能护理床人性化排便方案设计

2.1.1 传统排便方案简介

2.1.2 排便方案的创新设计

2.1.3 排便过程各运动的实现形式

2.2 多功能护理床坐卧姿转换方案设计

2.2.1 起背方案的创新设计

2.2.2 曲腿方案的选取

2.2.3 卧姿与坐姿相互转换的实现

2.3 本章小结

第三章 多功能护理床起背机构参数化设计及运动学分析

3.1 基于ADAMS的护理床起背机构参数化设计及仿真

3.1.1 ADAMS软件参数化设计简介

3.1.2 起背机构的参数化设计

3.1.3 起背机构虚拟样机的运动仿真

3.2 基于MATLAB的护理床起背机构运动学分析

3.2.1 起背机构运动学模型的建立

3.2.2 起背机构运动学仿真

3.3 本章小结

第四章 基于系统运动学的多功能护理床起背机构优化设计

4.1 护理床起背机构杆长及铰接位置的优化

4.1.1 起背机构运动学模型的补充及机构分解

4.1.2 起背机构的优化

4.1.3 优化后机构的仿真与分析

4.2 护理床起背机构的驱动参数优化

4.2.1 原动件运动过程及优化参数的确定

4.2.2 优化流程及参数优选

4.2.3 优化后机构的仿真与分析

4.3 本章小结

第五章 多功能护理床起背机构的动力学分析

5.1 起背机构动力学模型的建立

5.1.1 建模的条件设定与板链划分

5.1.2 座板链的动力学模型

5.1.3 腰背板链的动力学模型

5.1.4 驱动力的计算

5.2 基于MATLAB的起背机构动力学仿真

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢