基于Jack仿真的手术转移床人机工程设计

发布时间：2024-11-02 06:57

　　 为改善医护人员在操作手术转移床过程中的舒适性,结合Jack仿真和有限元分析方法,在过弯道和坡道的仿真环境下,对手术转移床进行人机仿真和改良设计。通过分析不同场景下人机交互行为,得到手术转移床人机适配性的关键部位为导向手环、护栏、床架;进一步结合受力分析结果对关键部位进行尺寸设计和结构轻量化改进,并对改进后的手术转移床进行舒适性仿真验证。结果表明:医护人员的肌肉关节和腰背部受力明显降低,手术转移床操作舒适性增强,有效降低了造成医护人员不适或受伤的可能性,为手术转移床的人机工程设计提供参考。

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【部分图文】：

手术转移床上下坡道仿真试验中，控制虚拟护士双手抓握护栏，调整其姿势和动作姿态，完成推动手术转移床在倾斜角正切为1/12的斜坡上坡的任务。虚拟护士受力情况如图3所示。由图3可知，当前姿势下，虚拟护士的肘部、踝关节及肩部等负荷参数均呈现为红色，表明当前动作无法维持。由于推动手术转移床....

为满足大多数人不需弯腰即可执行推拉操作，设置第95百分位男性立姿手功能高（801mm）作为导向手环距地面的高度，根据YY0003—1990病床标准[15]，将床高h设为630mm，手环自身高度则为171mm。同时，将导向手环造型设计为平直杆状部件，手握部位为简洁的几何圆滑....

如图5a所示，根据文献[10]所述，人体在直立姿势下弯臂，弯臂角度在70°时肌肉所产生的力百分比最大。为实现力量最优化，即达到大个子和小个子力量最大化的同时满足中间人群力量，基于动态设计原则，将第5百分位女性和第95百分位男性弯臂角度70°处分别设置为护栏的低位和高位，如图5b所....

护栏造型采用高低位流线型设计，可同时满足不同身高人群的舒适性。同时，为降低护士在手术转移床两侧操作时躯体扭转所产生的躯干旋转力矩，在手术转移床尾部增加可升降把手，把手可升降范围为335～554mm。护栏改进设计如图6所示。2.3床架结构改进设计

本文编号：4009206