自巡航老年助浴椅的研发

为了失能失智老人能够安全到达洗浴地点、同时降低护工劳动强度,研发具有自动循迹功能的老年助浴椅。考虑防水、防撞和防滑需要,结合人体脊柱生理弯曲特点,设计满足老人乘坐舒适性的坐姿调节结构;采用单片机主控、磁条导引、电机差速驱动等功能模块搭建系统架构;采用铺地方式,铺设任意轨迹磁条;考虑浴椅偏差角度、左右轮速度等关键因素,建立浴椅循迹方向偏差实时校正模型;采用模糊PID控制算法,设计磁导航纠偏控制器,结合Matlab仿真,优化输出控制参数区间,实现浴椅对磁条轨迹的自跟踪巡航。实验结果表明,算法实现助浴椅相对磁条不同偏移状态的自动方向校正,误差精度2 mm及以内,使浴椅和浴缸能够准确对接,有效避免护理人员的介入。

老人助浴装置的水温控制与管路设计

研究了老人洗浴时的人体适温曲线,并设计老人助浴装置的水温控制管路。通过实验,获取人体洗浴最佳体感温升数据,采用最小二乘法,拟合出人体洗浴适温曲线;根据热力学第一定律,考虑水流速率、热量损失、水比热容、冷热混合水温以及人体最佳体感温升数据等因素,建立热水阀门开度控制模型,结合人体适温曲线,实现热水阀门控制曲线求解;设计水温控制管路,并应用于老人助浴装置样机中。测试结果表明,水温实际变化过程与人体适温控制曲线基本一致,符合人体适温规律,可有效提高老人洗浴舒适性。