杨成龙 毛玉峰 罗小铃 黄俊杰 李新月

摘要：我国老龄人口基数大、增速快，而老人特别是独居老人在夜间如厕极易发生跌倒，《中国伤害预防报告》显示跌倒死亡已经是我国65岁及以上老年人伤害死亡的首位原因。通过对现有产品的分析和总结，拟设计一款可供老人夜间使用的可移动式座便器。装置主要由移动机构、升降机构、隔臭机构和控制模块四部分组成，可以实现夜间柔性照明、夜间移动定位，辅助老人如厕和隔离异味等功能。装置结构简单、操作方便、安全可靠，能够避免老人在夜间如厕时发生摔倒，从而降低老人夜间如厕因跌倒而受伤的风险，间接提高了老人的平均寿命，极大地增强了老人生活满足感和幸福感。

关键词：跌倒;移动机构;升降机构;隔臭机构

引言

截至2018年底，我国60周岁及以上人口达2.49亿人，占总人口的17.9%。由于家庭、社会等原因，独居老人以及老人独自生活的社会现象越来越普遍，这也让老人在居住和生活等方面面临重大挑战。查阅文献，发现由于老人身体机能下降，导致行动和反应迟钝，尤其是在夜间，再加之光线变化和地面障碍等原因，使得老人在如厕路途及如厕过程中极易发生摔倒。座便器是老人在日常生活中经常使用到的卫生产品，它的设计不仅要满足一般需求，而且更加应该考虑到老人活动能力有限、行动不便等特殊状况，应尽可能地满足老人能够安全、舒适、方便地使用该卫生产品。针对用户群体做了深入研究和分析后，发现市场上现有的座便器价格昂贵，且存在一些缺陷和不足，不能完全满足当下独居老人的使用需求。例如功能上不能人性化地辅助老人站立、安全系数不高、机动性不好;在可靠性、功能性和安全性方面在存在着诸多不足。不能完全满足独居老人夜间如厕的需求。针对老人摔倒的问题，本文致力于研究一种可供老人夜间使用的可移动座便器装置，以帮助降低老人跌倒的伤亡率。

1.设计思路

分析比较了国内外一些相对成熟的老年人座便器，提出了夜间移动式老人座便器设计要求：

1.装置可移动，灵活性好; 2.具有自锁功能，安全性高;

3.具有升降功能;4.能隔离小便后异味。

为实现夜间移动式老人座便器功能，应将其设置在卧室的任意区域，在老人有需求时能随时到达制定地点并开始工作。通过调研可以发现，市面上的大部分老人座便器要么移动性好、结构简单，但不满足老人需要辅助站立、隔离便后异味等需求，要么功能多样，但缺少人性化设计，其价格也让老人难以接受。因此一般的座便器并不满足老人夜间如厕的需求。

根据老人需要辅助起坐、移动、除异味等功能，我们设计出了一种夜间移动式老人座便器，主要针对老人夜间小便。

2.结构设计

2.1升降机构设计

其主要作用是辅助老人如厕时坐下与起立，因此我们根据丝杆螺母易自锁、好控制的优点，进一步简化和标准化，选取了4根，两两不同行程的电动推杆。

在老人使用装置时，坐垫上升，待老人坐稳后，支撑老人下降至蹲厕状态，老人如厕完成后，再支撑老人至站立。

2.2移动机构设计

该项目中设备的移动主要通过底部的4个直流电机驱动，同时为了保证设备待机状态下的稳定性，利用底部2个推杆来控制车轮的收放状态，即，当设备处于静止状态时，将车轮收起，利用机体框架支撑设备，防止设备滑动，当设备需要移动时，放下车轮，通过底部4个直流电机驱动车轮转动，方便设备的移动。在设备上方，为了方便坐垫部分的收纳，以及升降座椅高度，采用4个电动推杆来进行驱动。

2.3 隔臭机构设计

通过将尿壶的前后运动与开盖的旋转运动结合起来，设计相对简单，实现起来比较容器。由于老人上厕所只会打开一次装置的盖子和关闭一次，因此可以利用的运动只有盖子旋转轴的2次不同方向的旋转运动。将旋转运动转换为直线运动的机构有曲柄滑块机构、凸轮机构，齿轮齿条机构等等，因为旋转轴到尿壶还有一定的垂直与水平距离，利用2个齿条可补偿这2个距离。

3.结语

所设计的夜间移动式老人座便器装置在保证老人使用安全、操作简单的前提下，依据人机工程学理论为指导，研究设计的老年人座便器在一定程度上能增强老人独立操作性，提高自身的生活能力，减除如厕过程中的障碍，减轻家人的精神及经济负担。在老龄化问题日益严重的今天，本设计具有较高的发展前景和市场价值。

参考文献

[1]陈筱. 2017 老年人座便器人机创新设计研究[D]. 天津：天津科技大学.

[2]黄诗展， 余裕浩， 杨瀚林， 姜峰. 2020. 多功能坐便椅的設计[J].机械设计与制造工程， 49（10）： 53-58.

[3]刘畅. 2017 老年人辅助站立产品设计研究[D]. 天津：天津科技大学.

[4]汤哲， 方向华， 项曼君， 等. 2004. 北京市老年人卫生服务需求研究[J]. 中华医院管理杂志， 20（8）： 464-469.

基金项目：省级大学生创新创业训练计划——夜间移动式老人坐便器（S202010616076）

作者简介：杨成龙（2000.03—），男，四川省达州人，成都理工大学机械工程专业本科生