一種服務(wù)于癱瘓病人的多功能床的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

孫一帆

摘 要：癱瘓病人作為一種特殊的群體，因其不能自主活動(dòng)，在日常生活中常存在行動(dòng)不便的問題。尤其是日常起居，在多數(shù)情況下都需要輔助型設(shè)備或人力幫助才能完成指定性動(dòng)作。本文基于上述研究背景，設(shè)計(jì)研究了一種服務(wù)于癱瘓病人的多功能床。所設(shè)計(jì)的多功能床具有仿生按摩床墊、可伸縮床板、配套輪椅、雙層桌板、換床單滾軸、臺(tái)燈以及儲(chǔ)物柜等設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)為使用者提供按摩、多功能調(diào)整床板尺寸、實(shí)現(xiàn)輪椅與床分離、滿足使用者工作需求以及幫助使用者更換床單等功能。在一定程度上實(shí)現(xiàn)了癱瘓病人用床的多功能化，促進(jìn)了我國(guó)醫(yī)療設(shè)備現(xiàn)代化的進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：癱瘓病人;多功能床;輔助型;醫(yī)療設(shè)備

中圖分類號(hào)：R74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）09-0177-02

0 引言

癱瘓病人行動(dòng)不便，在日常生活中會(huì)遇到諸多困難。當(dāng)有醫(yī)生或家屬在場(chǎng)時(shí)，能夠?yàn)槠涮峁┍匾膸椭?。然而?dāng)其獨(dú)處或身邊缺乏醫(yī)務(wù)人員時(shí)，癱瘓病人則無(wú)法進(jìn)行必要的活動(dòng)。由此帶來(lái)的生理和心理層面的干擾很大程度上影響了他們對(duì)生活的態(tài)度，因此導(dǎo)致極端性事件時(shí)有發(fā)生。目前市場(chǎng)上針對(duì)癱瘓病人的輔助型設(shè)備種類繁多，但大多數(shù)都缺乏實(shí)用性，無(wú)法滿足其日常起居的要求。大多數(shù)床板都存在過(guò)硬或過(guò)軟的問題，舒適程度較低且容易造成使用者腰部或頸部的僵硬;大多數(shù)床的尺寸也相對(duì)固定，設(shè)計(jì)人員沒有考慮癱瘓病人因身體上繃帶等醫(yī)療用品的存在而對(duì)可調(diào)性用床的需求;對(duì)于行動(dòng)不便需要輪椅的使用者，從床上到輪椅中間的切換過(guò)程往往需要第三人員的幫助;當(dāng)使用者需要在床上從事閱讀或?qū)懽值然顒?dòng)時(shí)，普通床功能的單一性致使這些活動(dòng)都無(wú)法得到相應(yīng)的滿足;尤其在對(duì)癱瘓病人用床進(jìn)行更換床單時(shí)，更是需要一些繁瑣的工序才能完成。這些存在的問題使得癱瘓病人對(duì)多功能型用床的需求日益增加，也有越來(lái)越多的研究人員開始從事癱瘓病人用床的實(shí)用性研究工作。

在目前的多功能用床的發(fā)展過(guò)程中，王博浩利用多功能語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)將行動(dòng)不便的老人的語(yǔ)音轉(zhuǎn)變成指令指示多功能床進(jìn)行起身、曲腿以及翻身等動(dòng)作，從而提高了使用者的舒適感[1]。秦雪元圍繞床的多功能控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)電機(jī)推動(dòng)床板的運(yùn)動(dòng)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制使床板的運(yùn)動(dòng)更為平穩(wěn)。從而實(shí)現(xiàn)了床的多功能化控制過(guò)程[2]。加拿大的一家科技公司也設(shè)計(jì)了一款具有自動(dòng)疊被子功能的多功能床，采用網(wǎng)格狀膨脹片和吹風(fēng)機(jī)作為床的主體部分，利用空氣動(dòng)力學(xué)的原理將被子鋪平[3]。徐艷等人基于患者的需要，通過(guò)多功能床搭建了互動(dòng)系統(tǒng)，所搭建的互動(dòng)系統(tǒng)具有九大功能，創(chuàng)新了醫(yī)生、護(hù)士和患者的溝通模式[4]。戈秀龍?jiān)O(shè)計(jì)研究了一種集電子信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)于一體的電動(dòng)多功能床，能夠讓老人實(shí)時(shí)了解自己的健康狀況，同時(shí)提高了他們的睡眠質(zhì)量[5]。李彥輝研究了控制技術(shù)在睡床上的應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上提出了一種集數(shù)字化、機(jī)械化等現(xiàn)代技術(shù)于一體的睡眠床設(shè)計(jì)理念，保障了人們的睡眠需求[6]。盡管關(guān)于多功能用床的研究日益增多，功能也趨向全面，但是絕大多數(shù)的多功能床卻因制造工藝復(fù)雜而缺乏實(shí)用性。

本文針對(duì)目前多功能床市場(chǎng)存在的缺陷，設(shè)計(jì)研究了一種服務(wù)于癱瘓病人的多功能床。所設(shè)計(jì)的多功能床通過(guò)采用仿生觸點(diǎn)技術(shù)改善了床墊，增加了使用人員的舒適度;與此同時(shí)，采用伸縮性多功能床板設(shè)計(jì)，可根據(jù)使用者的體型自動(dòng)調(diào)整床板尺寸，在降低成本的同時(shí)減少了床的占地空間;采用配套輪椅鑲嵌技術(shù)，將多功能床與輪椅實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)，極大程度的滿足了使用者在進(jìn)行必要活動(dòng)時(shí)的換位需求;加入滾軸技術(shù)，能夠定期幫使用者更換床單，減少了使用者不必要的活動(dòng)量。除此之外，所設(shè)計(jì)的多功能床還具有工作桌板、儲(chǔ)物柜以及臺(tái)燈等設(shè)施，能夠滿足使用者日常的工作需求。

1 設(shè)計(jì)方案

1.1 多功能床主體設(shè)計(jì)

如圖1所示為多功能床的主體示意圖，臺(tái)燈安裝在床頭上方位置，方便使用者在夜間進(jìn)行照明;滾軸為圓柱形設(shè)計(jì)，主要作為換床單使用，安裝在床板與床頭的交接處。使用者只需將床單一端繞制在滾軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)滾軸把手，便可將床單從床上取下。當(dāng)鋪墊床單時(shí)，僅需將床單繞制在滾軸上，拉動(dòng)末端床單至床板的低端，便可成功鋪設(shè)床單;配套輪椅配置在床板一側(cè)，靠近床頭的位置，使用者僅需通過(guò)調(diào)整輪椅的固定裝置，即可將配套輪椅與床分離，具體的輪椅固定方式將在下節(jié)集中討論;床板采用伸縮性設(shè)計(jì)，可以根據(jù)使用者的體型加長(zhǎng)或加寬，極大的節(jié)省了占用空間;床板下方安置有儲(chǔ)物柜，方便使用者收納雜物，增大了床的有效利用空間;床板底部設(shè)置有雙層可折疊桌板，方便使用者進(jìn)行日常工作。

如圖2所示為多功能床的側(cè)視圖，按摩床墊采用仿生觸點(diǎn)設(shè)計(jì)，更加貼近人工按摩力度，增加了多功能床的舒適性?？缮炜s床板調(diào)節(jié)裝置位于床頭下部分位置，可幫助使用者根據(jù)自身需求調(diào)節(jié)伸縮床板的長(zhǎng)度以及寬度。其內(nèi)部采用聯(lián)動(dòng)裝置，具有橫向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)，將其橫向推進(jìn)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，床板長(zhǎng)度增加;逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，床板長(zhǎng)度減小。將其橫向拉出，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，床板寬度增加;逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，床板寬度減小。

1.2 輔助型輪椅固定裝置設(shè)計(jì)

如圖3所示為輔助型輪椅固定裝置，其安裝在配套輪椅和床板的連接處，螺母可對(duì)輪椅起到一定的固定作用。手動(dòng)固定裝置可在螺母的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步固定，且方便拆卸，從而起到雙重固定的作用，使得整個(gè)配套設(shè)施更加保險(xiǎn)。

1.3 輔助型按摩床墊與桌板設(shè)計(jì)

按摩床墊表面示意圖如圖4所示，按摩床墊表面的仿生觸點(diǎn)仿照了人手表面的紋理結(jié)構(gòu)為使用者提供按摩觸感，增加了使用者的舒適度。其整體采用六邊形結(jié)構(gòu)，這樣設(shè)計(jì)主要有利于觸點(diǎn)之間的相互連接，從而進(jìn)一步保證床墊的整體性，增加使用舒適感。

如圖5給出了桌板的設(shè)計(jì)原理，桌板為雙層設(shè)計(jì)，置于床板底部。上桌板以及下桌板可通過(guò)折翻形成一定角度，從而使桌面上物體形成傾斜，這種狀態(tài)下使用者可進(jìn)行閱讀或書寫等過(guò)程;下桌板在一定程度上增加了桌板的使用面積，便于使用者放置物品;橡膠條的主要作用是防止桌面物體滑落，從而保證桌板的合理應(yīng)用。

2 創(chuàng)新性分析

本文所設(shè)計(jì)的多功能床相比較市場(chǎng)上傳統(tǒng)床而言，床墊表面采用高仿人手型的仿生觸點(diǎn)設(shè)計(jì)，使得床墊本體具有按摩觸感，增加了使用者的舒適度;采用伸縮性床板設(shè)計(jì)，可根據(jù)使用者的身高體型調(diào)整床板面積，減小了占地空間;多功能床旁邊設(shè)有配套輪椅，方便使用者進(jìn)行從床體到輪椅的轉(zhuǎn)移，以便其進(jìn)行日常的活動(dòng);桌板的折疊結(jié)構(gòu)也為使用者提供了更多的工作空間，滿足其日常讀書等需求;滾軸的設(shè)計(jì)在一定程度上方便使用者更換床單，保證了多功能床的整體清潔度;床頭的臺(tái)燈也有利于使用者在夜間進(jìn)行必要的活動(dòng)，提高了多功能床整體的舒適度;床體下方的儲(chǔ)物柜也增加了床的有效利用空間，在一定程度上方便使用者進(jìn)行日常更換衣物的活動(dòng)。因此，多功能床的設(shè)計(jì)在一定程度上具有鮮明的創(chuàng)新性。

3 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)癱瘓病人這一群體設(shè)計(jì)了一款具有夜間照明、更換床單、折疊床板、多功能按摩等功能的實(shí)用性多功能床。所設(shè)計(jì)的多功能床主要針對(duì)于具有一定活動(dòng)能力的癱瘓病人，對(duì)于完全不具備活動(dòng)能力的癱瘓病人需要工作人員進(jìn)行協(xié)助。所設(shè)計(jì)的多功能床在其功能層面具有實(shí)用性，且結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制造成本低，能夠滿足用戶對(duì)多功能床的需求。本文所設(shè)計(jì)的多功能床結(jié)構(gòu)為我國(guó)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)多功能化的發(fā)展提供了一定的參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王博昊.居家養(yǎng)老多功能語(yǔ)音多功能床的研究[J].中國(guó)新通信，2019（02）：111.

[2] 秦雪元.基于WIFI的多功能床控制系統(tǒng)研發(fā)[D].天津工業(yè)大學(xué)，2018.

[3] 梁斌.多功能床讓睡眠更安心[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2017，43（09）：26.

[4] 徐艷，奚益群，王淑，蔣蓓.基于患者需求的醫(yī)院多功能床旁互動(dòng)系統(tǒng)建設(shè)及思考[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志，2016，37（02）：32-35.

[5] 戈秀龍.基于物聯(lián)網(wǎng)的居家養(yǎng)老電動(dòng)多功能床及健康監(jiān)控系統(tǒng)的研制[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2014（09）：241-242.

[6] 李彥輝.人性化多功能保健睡床的計(jì)算機(jī)控制研究[D].東北林業(yè)大學(xué)，2008.