《老年人洁身护理椅设计开发及应用》

该项目来源于河南省产学研合作计划项目,以河南易洁康电子科技有限公司为委托单位,郑州轻工业大学为主要完成单位进行研究开发的应用性制造产业课题,适用对象主要为老年人及残疾人为代表的特殊人群,力求改善他们的保洁生活,在中国即将步入老龄化社会的前提下,该项目有着特殊的社会意义,也适用于汽车运输如房车、火车等行业装配后供正常人使用。

1、应用领域与技术原理:

项目应用机械设计手段开发了老年人洁身护理椅,产品设计采用先进的测量设备并搭建实验平台,采用的关键技术在某些方面克服了国外对中国的技术堡垒和技术封锁。其技术原理主要体现在以下几个方面:

1)通过力学分析和逆向工程技术,对护理椅子进行全方位的材料优化,在保证老年人承受压力的情况下,多个零件采用轻量化设计和增力机构,确保老年人起立、坐下及使用过程中轻松自如,安全可靠,避免倾翻和外力伤害。

2)针对老人生活自理能力差,需要借助外力帮助来完成某些问题,基于人机工程学原理和陀螺仪正交误差校正技术,对椅子的整体结构尺寸进行了确定,并对关键零件进行优化设计。

3)基于微陀螺仪检测控制系统和可双向调节流量的螺旋式万能节流阀相结合设计实现,可以控制自动水嘴的伸缩和水流大小,实现自动温水冲洗,暖风吹干功能。根据老人入厕时间的长短建立自动和手动报警装置,可以呼叫护理人员。

4)护理椅子的温水和暖风吹干技术采用了热力学上的防结霜的LNG空温式纳米流体换热管技术,该技术为该项目自有专利技术。

5)为适应多变的环境和安全考虑,能源部分还配备使用了锂离子电池和超级电容器。锂电池和超级电容器组合使用,能有效延长冲水时间和增加电池的使用寿命。

2、创新价值:

自项目实施以来,从实验室反馈的信息表明,该产品技术先进,概念新颖,受到科研院所和大专院校师生的一致好评。在理论上,国内关于老年人入厕辅助工具的优化设计研究较少,其中包括老年人入厕所过程中的行为障碍和安全,坐便器的安全性和舒适性,以及对产品心理意象问题;从实践上,老人入厕不便需要进一步优化,能够设计出更适合老年人的清洁护理椅,使他们入厕方便,提高生活自理能力和生活质量,以此减轻社会和家庭的负担。

3、作用意义:

项目发表SCI检索代表性3区以上论文8篇,SCI累计他引79次,授权代表性发明专利5项,通过成果鉴定1项,项目达到国内领先水平,获得2019年河南省教育厅科技成果奖2等奖,和企业合作该项目近三年销售收入达到73167.18余万元。

该项目采用的研究方法可以为其它产品的设计计算、生产和工程应用提供理论依据,具有较大的参考价值。故该项目的研究工作对丰富家居产品体系,保护环境,提高老年人生活质量、保障残疾人身体健康等方面具有重要的理论意义及工程应用价值。

成果说明

该合作开发的产品“老年人洁身护理椅”,设计理念先进,结构合理可靠,市场前景良好。该项目成果复合了椅子、坐便、洗浴盆等产品的独立功能,关键部件使用环保节能材料,采用模具一次成型技术,结构设计采用人机学原理,注重人体舒适度和结构实用性,力求经济耐用,销售量好,实用性强,尤其适合于病人、孕妇、中风偏瘫、腹部手术、腿部骨折、残疾人等不方便行走、不方便下蹲、腿脚不方便的人群使用,也可应用在房车、火车等交通工具上作为单独的厕所使用,该产学研项目给相关企业带来了极大的经济效益,应用前景广阔。

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