基于 TRIZ 功能裁剪法的养老护理床优化设计

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  摘 要: 护理床已经成为养老方面最为常见的设备,但是在应用过程还是存在较大的不足与弊端,比如使用不够便利,价格昂贵,可拓展性功能不够全面,等等。根据上述现象对现有的产品进行有效改进和升级,使其满足大多数患者的实际需求。本次设计将TRIZ原理和护理床相互结合,以此为基础设计出TRIZ模块的裁剪功能,并对初始阶段发展的护理床进行必要优化和改善,使产品的交互性更强,使用流程较为便捷,同時还符合经济性的条件。本文所设计的护理床主要应用在各养老机构中,符合实际的需要。借助构成单元、功能模块等研究手段对设计的产品进行必要调整,综合裁剪法探索出相应的优化措施并选取。本次设计主要是以初始阶段的护理床结构为主要的分析基础,综合功能单元裁剪的措施对护理床进行改善,舍弃了不必要的功能和构件,提升整体使用的可操作性和完善性。从实际的应用当中,调整优化后的方案产品在研发和设计的资金投入上有显著减少的趋势,同时使用更为稳定方便。
  关键词: 养老护理床;TRIZ;功能裁剪法;价值参数
  Abstract: Although nursing bed has become a kind of equipment most commonly used in the caring for the aged, there still are many big problems in its application, such as less user-friendly, expensive, not comprehensive in expandable functions, etc. To this end, it is necessary to update the currently-used product, so that it can meet the demands of most patients. This time, on the basis of applying the principle of TRIZ to nursing bed, clipping function of TRIZ module is designed with necessary improvement conducted toward the nursing bed product at the stage of preliminary development, making it more interactive, more user-friendly and less expensive. The nursing bed designed in this paper is mainly for nursing institutions for the aged, being able to meet their actual demands. With necessary adjustment conducted to the product designed by virtue of research means such as component unit and functional module, corresponding optimization measures are explored and selected in comprehensive clipping method. In this design, mainly analytically based on the structure of nursing bed product at the initial phase, improvement is made to the nursing bed with the method of clipping comprehensive functional units, discarding unnecessary functions and components, so as to make the product more operable on the whole. In the actual application, according to the optimized program, the funds to be invested in the research and development and design for the product are inclined to be significantly reduced, and the product is more stale and accessible in use.
  Key Words: Nursing Bed for the Aged;TRIZ;Functional Clipping Method;Value Parameter
  【中图分类号】 TH1 22 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2018)05-0294-02
  从现阶段的发展中可以看出,护理床已经成为养老方面最为常见的设备,但是应用过程还是存在较大的不足与弊端,需要相关机构进行密切注重。从其发展历程上得知,初始发展时期使用的都是以钢件为材料的病床作为护理设施,之后的发展又向智能化进行发展和调整。从国内的发展中来看,也取得了较为显著的成绩。张春彬[1]、翟敬梅等[2]以护理床作为分析对象,并将其向智能化方向调整,增添了患者健康水平检测功能单元,测得的数据进行系统输入达到了患者身体姿势的有效调节与改变,不仅如此,当患者的身体健康超出正常范围时,设定必要的指示作用。从实际的应用过程来看,护理床的功能模块也有了一定的扩展,伴随而来的就是使用的不便性。从实际的市场调研能够看出,大部分护理床都归属于医疗器械领域,虽然说能够基本满足患者的实际需求,但是价格定位较高,不符合经济性原则;选取价格较低的产品在功能上又有所缺陷,并且使用起来较为繁琐,不符合实用性的要求。根据上述现象对现有的产品进行有效改进和升级,使其满足大多数患者的实际需求。本文设计出模块的裁剪功能,并对初始阶段发展的护理床进行必要优化和改善。使产品的交互性更强,使用流程较为便捷,同时还符合经济性的条件。   1护理床初始设计
  该护理用床的使用者大多是行动不便的老人,或者身体患有残疾缺陷的患者等特殊群体。本次实际将护理床向自动化方面进行改进,使得护理过程更为简便高效。从整个功能构成来看可以分为:起背功能单元、排便功能单元以及调整单元等。
  设计产品的主要示意图为如1所示。从其架构来看主要分为保护装置、脚板设施、床架等。
  用从实际的应用进行分析,老人的姿势调节可以通过包含的功能组件来有效完成。使用起背模块,使得患者的坐姿进行有效调节。使用者可以借助于推杆机构来对整个背部支撑床体的夹角进行一定范围的控制;当患者进行户外活动的时候,可以将脚放在踏板构件上,护理床会对起身起到重要的辅助作用。但是在设计的过程中还是存在一定的不足之处,考虑的太过全面使得功能单元的布置较为繁琐,使用的便捷性大打折扣。而借助于 单元可以对整体结构进行优化和整合,进一步提升使用的简洁性和稳定性。
  2改进设计
  借助于对初始设计进行适应性调节和简化,将其包含的功能单元有效罗列分析,找出其中的关联性原则,以此为基础进行有效数据模型建立分析。最终的分析结果如图2所示。
  从其模块的关联性可以看出,其内部结构层次相互关联的程度高,为了进一步简化分析,将护理床支撑单元当做内部的主体结构。从上图的数据可以较为清晰的看出其中的设计关联性和需要改进的部位。
  当完成功能单元的显示后,结合裁剪集合对其中的功能单元进行有效筛选,检索出不合理的模块,使用其余系统来补偿完善。经过裁剪过程,可以有效降低设计生产成本资金的损耗,不仅如此,还能够简化系统中间环节,提升响应的速度,并对指令进行及时反馈处理。
  对其中的目标单元进行裁剪分析。通常分析的过程,综合实际应用中的限制性因素以及设计要求进行研究,将所有的影响因子分析后得出最佳的设计方案。在设计后期的指标定义是:正常运行模块B的等级设定是3,内部添加功能单元A1的等级设定是2,辅助环节A2的等级设定是1 。产品裁剪测定的表达为:
  V=F/(H+C)
  从实际的数据表现中可以看出,单元的模块较为综合,但是其对应的不足之处就是研发资金投入大。而单元的设计投入较低,但是其中所涵盖的功能单元较少。使用对此进行综合数据表现,得出的结果数据如表1所示。
  2.2最终设计方案。
  从上述的TRIZ分析数据表现能够看出,设计过程应当对所有的影响因素进行综合探讨分析,得出最优解。主要的功能单元布置如图3所示。以实际的应用需求为依据,将简化裁剪后的功能进行产品对应,得出的产品形式如图4所示。从上图的功能对比中可以看出,其中的大部分功能单元都做了相应的调整与优化,举例来看,护理床的排便功能单元裁剪后,对初始涵盖的导向环等设施进行舍弃,提升了整个功能的可操作性和高效性。使用推杆对患者姿势调整的单元功能也得到了相关优化,操作更为方便和快捷。
  3结论
  本次设计主要是以初始阶段的护理床结构为主要的分析基础,综合功能单元裁剪的措施对护理床进行改善,舍弃了不必要的功能和构件,提升整体使用的可操作性和完善性。从实际的应用当中,调整优化后的方案产品在研发和设计的资金投入上有显著减少的趋势,同时使用更为稳定。
  参考文献
  [1] 张春彬. 智能翻身护理床造型设计研究[J]. 机械设计,2014,31(4):120-122.
  [2] 翟敬梅,徐曉,刘春,等. 一种新颖的智能健康监护床设计研究[J]. 机械设计,2010,27(8):35-37.
  [3] 姜生元,胡艳娟,李建永,等. 智能化多功能电动康复床的研制[J]. 机械设计,2008,25(5):61-62.
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