APP下载

一种辅助老人站立与行走的机械装置

2020-07-01王明霞杨磊周玉龙袁理思

科技创新导报 2020年12期
关键词:助老家用

王明霞 杨磊 周玉龙 袁理思

摘   要:近年来,老龄化程度持续加深,老年人口健康状况不容乐观,失能和半失能老年人口数量较大,随着低生育状况的持续、家庭规模的小型化,庞大的失能、半失能老年人口数意味着巨大的照护服务需求。同时智慧城市、智慧社会是目前社会发展的主旋律,而针对人口老龄化的健康养老问题,也已经成为当前我国必须面对和解决的社会问题。

关键词:助老  家用  机械装置  站立轨迹

中图分类号:TH789                                 文献标识码:A                       文章编号:1674-098X(2020)04(c)-0103-03

随着城市化、工业化以及人口老龄化的不断发展,家庭结构也受到了巨大的影响,使家庭老人病痛护理以及养老护理等方面所面临的压力不断增加,因此家用助老机械产品正好顺应时代的发展以及养老需求而出现,可以使老年人的生活水平得到提高和保障。本文就一种家庭使用的助老机械产品进行分析与介绍。

1  国内外助老机械发展概况

1.1 国外助老机械发展概况

国外的电动轮椅发展较为超前,在国内市场售价也较高。在欧美和日本等发达国家,电动轮椅已逐渐代替了普通轮椅,其市场也进入稳定发展期,台湾工研院经资中心2003年的调查资料显示,日本2001年电动轮椅市场约为45万台,占其总人口数的0.3%,而欧美国家的电动轮椅市场也与日本基本相当。欧美厂商品牌知名度较高,但因其人工成本高昂,因此售价偏高。近年来为了降低成本,欧美厂商大多委托日本、韩国以及台湾进行代工生产,而台湾的电动轮椅OEM产品发展很快,已经占有欧美市场30%左右。

另外,国外肢体康复产品产业相较于国内研究现状更为健全。

国外电动护理床产业与技术已经非常发达,已开发并生产出各种档次和多种功能的智能护理床或病患护理机器人。

1.2 国内助老机械发展概况

目前国内的电动轮椅市场还处于早期开发阶段,产品的价格较高,种类很多,既有价格较低的简易电动轮椅产品,也有价格很高的高档进口产品和进口组装部件组装产品。其中中档电动轮椅销量最高,但是,由于此类产品都采用了进口控制器,生产成本很高,因而产品价格居高不下,难以进一步扩大市场。

国内护理床除了简陋的固定式普通病床外,目前县级以上医院大多采用手动式护理床。该类型护理床姿态调节范围有限,功能单一。早期多以蜗轮与蜗杆相配合,利用杠杆原理分别支撑并驱动多折叠床面板,实现卧床者体位的改变。近年来,传统手摇式已被电机驱动取代,出现了许多国产电动护理床。

国内肢体康复产品价格低廉,但是在其质量和技术水平较低,存在运动定位精度低、作用力难以控制的严重缺点,并且售后质量无法保证,因此不受医院和用户欢迎。

2  助老机械主要类型介绍

2.1 轮椅

目前市场上的普通轮椅结构大致相同,分为手动轮椅和电动轮椅两种。手动轮椅多用手轮圈驱动,电动轮椅则由直流电机带减速箱驱动,摇柄控制。电动轮椅与传统手动轮椅比起来,具有独特的优势,只要给电动轮椅蓄电池充好电,就能随心所欲地使用电动轮椅。电动轮椅往往是在经典手推车上叠加了电子操控系统,更加便于操作和人性化。机身高强度、高承重但重量不大,安全舒适,方便出行。其科学的设计、新颖的款式,加上合理的价位,很快成为国内外市场最受欢迎的新型轮椅选择。无论是国内还是国外,轮椅的发展都经历了由重型到轻型、单一功能到多功能、手动到电动的阶段,轮椅行业开始向现代高科技方向进发。

医用护理床,包括床架和翻身机构,起坐机构,坐便机构,支腿装置。医用护理床要求设计合理,结构简单,操作方便,适宜久卧病人左右翻身、起坐、大小便,可减少患者痛苦,减轻护理人员负担。由于社会进步,科技发展,传统的医用护理床逐渐向智能护理床发展,而智能护理床相比传统护理床有很多优点。第一,辅助换姿、排便系统。电动护理床的基本功能有:实现抬背起坐、屈腿、伸腿、站立、左右翻身、洗头、辅助大小二便处理等。第二,人体生理参数监测系统。对于电动护理床来说,人体生理参数监测系統主要是通过传感器检测人体的相关生理参数,看其是否属于正常范围内,如有异常情况,则进行报警。第三,人机交互接口。用户在使用智能护理床过程中需要不断地与服务机器人沟通,人机接口的灵活、简便易用是智能护理床高效运行的基础。

3  目前助老机械的不足之处

目前在不少产品中功能越来越多样化,而不少老年产品设计中采用了一键多能的方式,在功能大幅度增加的同时,也增加了老年人的记忆负担。针对这一问题,本文在基本站立的机械装置和助行杖基础上提出了一种辅助老人站立与行走的机械装置,其能很好地解决上述问题。如图1所示为其结构图。

4 关于一种辅助老人站立与行走的机械装置的结构与运动介绍

4.1 结构介绍

参照图1,一种辅助老人站立与行走的机械装置,包括两个组成部分。

第一部分:包括支撑杆1、连杆2和套筒3等,刚准备从床边或者沙发上站立起来的老人,先握住握把15,再调整支撑杆1位置,稳定好身体,将双脚放置在踏板7上,按下按钮12启动踏板上的力传感器,并驱动连杆2带动支撑杆1按照运动轨迹曲线辅助老人站立。

第二部分:包括支撑杆4和拐杖13等,通过第一部分辅助站立起来的老人,松开按钮12,使支撑杆1、支撑杆4以及拐杖13形成自锁,随后老人将拐杖从支架17中拔出,并在屋内进行走动,最终装置实现辅助老人站立与行走的目的。

4.2 针对辅助老人站立与行走的机械装置的支撑杆的运动轨迹曲线

考虑到老人腿部力量退化但并非残疾人的完全无力状态,同时考虑到不同老人的身高体重等身体之间的差异,由此设计出按特殊运动轨迹曲线运动的连杆机构,按照老人正常的起身路线辅助老人从床边或沙发边站立起来。经试验,描绘出运动轨迹如图2所示,并对应到机械装置的特殊状态,如图3所示。

4.3 一种辅助老人站立与行走的机械装置实现功能的过程

当腿脚不便的老人想要从床上坐起身来,或者想要从沙发上站立起来的时候,往往会因为腿部力量不足而引起摔倒甚至是受伤的风险。因此,当老人想要从床边或者沙发上起身时,可以先通过支撑杆将身体架住,双脚踩在踏板上,通过力传感器装置,从而驱动支撑杆,支撑杆按一定运动轨迹将老人抬至正常站立的姿态;

老人借助装置站立后,支撑杆连同小臂杆与拐杖形成自锁,随后老人便可以将自锁形成的拐杖从套杆中抽出,并在房屋内进行活动;

老人活动完毕后,可以拄着自锁形成的拐杖回到装置处,并将拐杖插入套杆内,完成了装置对其辅助站立与行走的过程;

猜你喜欢

助老家用
“助老”多功能老人床的结构设计
重拳出击!索尼4K家用投影机VPL-VW598正式发布
打造隐形家用音响系统 Polk Audio定制安装系列
家用对讲机的概述
用“八心八促”方法做好助老工作
“买菜叔”的21年无偿助老爱心路
传祺GM6:家用MPV新进阶
关于家用电热水器的安装及使用
基于OpenCV和深度学习的助老机器人动作识别系统设计
法国流行“助老券”