基于坐立转换运动轨迹的如厕辅助装置设计

目的基于人体坐立转换运动轨迹设计一种符合人机工程学的如厕辅助装置,以提高老年人如厕的安全性和舒适性。方法2020年10月至11月,使用惯性测量单元对12例健康受试者进行坐立转换试验,获取不同速度下运动轨迹,并与现有研究的运动轨迹在0°、10°、20°、30°和40°倾角坐姿下进行马桶座圈有限元压力比较,以及站立后平衡分析。20例20~60岁的健康人采用本装置进行如厕体验。结果在4个倾角坐姿下,本研究运动轨迹对马桶座圈的压力小于现有研究的运动轨迹;坐立转换过程中,质心轨迹的垂直投影位于压力中心范围内,满足站立平衡条件。如厕体验多数指标为满意以上。结论提出一种新的坐立运动轨迹,基于该运动轨迹设计的如厕辅助装置平稳舒适。

水压升降如厕辅助装置的研制

为改善老年人如厕体验,针对市场上的坐便器结构固定、高度不能调整的问题,深入分析老年人坐立特征的转换过程,通过实验测试受力情况,完成模型运动方案设计。此外参考人机工程学的人体尺寸,通过有限元软件进行结构分析校核,完成辅助老年人如厕起身装置的模型搭建。通过试制论证和小批量生产试用反馈,该装置辅助老年人如厕站立效果较好。相比传统的如厕产品,此装置独立于已安装的马桶结构,不需要接入电源,可以在潮湿环境中使用,具有即装即用、操作简单可靠等优点。

多方位助力式老年人如厕辅助装置设计与测试

针对老年人如厕困难等问题,设计了一种从不同方位助力的如厕辅助装置。在分析老人如厕过程中的行为动作基础之上,提出一种包含不同助力机构的总体设计方案,通过设计y向扶手运动机构、z向扶手运动机构和坐垫升降机构分别实现对老人手腕部、腋部和臀部助力,辅助完成弯腰、下蹲、起身等动作;通过设计折叠结构实现整个机械装置折叠。对主要机械结构进行设计计算,并利用MATLAB对z向扶手和坐垫升降机构形成的联动机构的杆件尺寸进行优化设计,同时利用ANSYS对整体结构进行有限元分析,确保设计的安全性。最后,对文中设计的老年人如厕辅助装置进行实验样机的制作和测试,结果表明该装置运行稳定可靠,实现了不同方位助力,整个助力过程所需时间为45 s,并能够对称折叠,节约占用空间,适用于不同规格的坐便器或蹲便器。

老年人如厕智能辅助装置的设计

在社会老龄化日益严重的情况下,独居的老年人大多面临着生活的不便,需要有效的老年人生活辅助装置来提高他们的生活质量以及生活能力。为了解决老年人如厕不便的问题,设计了一种老年人如厕辅助装置。通过曲柄滑块机构来实现如厕功能,通过双摇杆机构和棘轮系统来实现下肢位姿调整,清洁功能的控制系统设计分为水路控制、电路控制、加热器控制等3部分。该装置功能实用、使用方便,能有效地改善老年人的生活质量。

基于麦克纳姆轮的半自主辅助如厕轮椅设计

我国人口老龄化的日趋严重,轮椅作为老年人的代步工具得到了广泛的应用,但当前绝大多数轮椅也仅仅起到了代步作用。针对老人或下肢不方便者如厕困难问题,文章设计了一种基于麦克纳姆轮的半自主辅助如厕轮椅。该轮椅采用麦克纳姆轮进行全向移动,通过电动推杆实现坐卧两种状态变换,安装有半自动升降扶手。轮椅实用性较强,能够较好的解决老年人和下肢不便者自行如厕问题。

一种如厕坐立辅助装置的设计

本文通过Delmia软件根据追踪如厕过程中的人体髋关节运动轨迹,通过Matlab软件对所得轨迹进行曲线拟合,应用解析法进行连杆机构设计,实现与人体髋关节在如厕过程中相同的运动轨迹,并使用Solidworks软件设计如厕坐立辅助装置的机械结构,并进行了强度和刚度的校核计算,验证了结构设计的合理性。

养育者辅助式婴儿如厕训练对婴幼儿尿控能力的影响研究

目的探究养育者辅助式婴儿如厕训练对婴幼儿尿控能力的影响。方法选取2019年10月—2020年1月该院招募的满月体检健康婴儿100名,依据自愿原则分为观察组(n=50)与对照组(n=50)。对照组婴幼儿仅使用尿不湿,不使用任何如厕训练方法;观察组采用养育者辅助式婴儿如厕训练模式(AITT)方法训练婴幼儿小便。比较两组婴幼儿在3、6、9、12月龄时排尿情况,3、6、9、12月龄每次排尿后残余尿量及训练前后患儿家属抑郁自评量表(SDS)及焦虑自评量表(SAS)评分。结果训练后观察组婴幼儿排尿情况均随着月龄增加而好转,且观察组各月龄婴幼儿平均每日尿不湿使用片数明显少于对照组,其尿控情况明显优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组婴幼儿残余尿量均随月龄的增加而减少,除3月龄外,观察组婴幼儿各月龄残余尿量均明显少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);训练后两组婴幼儿家属SDS、SAS评分均明显低于训练前,观察组婴幼儿家属SDS、SAS评分分别为(40.43±5.22)分、(39.16±6.47)分明显低于对照组,差异有统计学意义(t=2.714、2.475,P<0.05);两组尿路感染发生率均为0%。结论AITT如厕训练方法能显著提高婴幼儿的尿控能力,让婴幼儿在更早的年龄获得自主排尿能力,降低了由于自主排便排尿年龄延迟造成的负面影响。

可折叠如厕洗浴辅助椅运动-静力分析与实现

针对老人在家如厕时下蹲或久坐后起立困难、洗浴时不便移动、在湿滑地面站立易摔倒且背部擦洗较为吃力等生活不便的情况,研制一种可折叠辅助如厕和洗浴的多功能椅。基于运动学和静力学仿真对该结构的合理性和安全性进行分析,通过实物验证仿真分析结果的正确性。结果表明:所设计的辅助椅能平稳辅助老人站起,且其关键零件也在安全性能范围内,有助于减少老人独居时的安全风险。

如厕智能轮椅并联调节机构的设计与分析

针对下肢运动功能障碍患者行动受限和无法独立如厕的难题,开发出一款同时解决代步和如厕功能的智能轮椅。在分析如厕过程中起坐规律的基础上,提出一种含耦合支链的平面两自由度并联机构,实现乘坐高度和坐-站姿态调节,并通过考虑椅面高度和倾角范围的可量化评价函数确定机构关键连杆尺寸。为进一步认识此并联机构特性,进行运动学、静力学分析并完成零部件选型和整体设计工作。针对动平台末端理想轨迹需要两个驱动增加结构复杂性和占用便器空间的问题,提出利用加权平均函数寻找水平动滑块最优固定点的方法,实现单独驱动方式即可使末端实际轨迹贴近理想轨迹。试验结果表明该方案高度调节范围为290~550 mm能适应不同规格便器,并能在不同高度下完成如厕过程中坐-站姿态变换,满足了患者自主如厕和代步需求。