老人们的最爱——“智能呵护床”
科技机器人制作实践活动
报告
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徐舟
淮阴师范学校第一附属小学五(13)中队
设计背景:
“谁言寸草心,报得三春晖”,我们对老人应该关爱,应该尊敬,应该尽孝。当老人行动不便时,我们更应敞开我们温暖的怀抱去呵护他们。但我们平时去医院看望病人,会发现有许多老人因为年龄大了,生活自理能力下降了,躺在床上想坐起来时需要别人帮助,想在病床桌子上看看书、写写东西,也需要别人帮忙把桌子搬来。有时当需要家人帮助时,因为声音小,要
表
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述多次,家人才能明白老人的意图,如果恰逢陪伴的人不在身边,老人的一切想法就都成了奢望。可想而知,老人想完成一个我们平时觉得非常简单的动作,是多么不方便。如果能借助科技的力量,帮助老人自己解决这些日常生活中的小事情,躺在病床上的老人生活也会方便很多,生活会更愉快。
设计目的:
按照这样的想法,我想到了做一张老人能自己很容易坐起、躺倒的床,床上设有老人能自由控制床的桌子,老人能根据自己的意愿将桌子竖起、放倒。这样躺在床上的老人,在完成一些简单动作时就不需要总是去麻烦别人了。老人们会觉得自己的生活还能自理,也不会因为耽误了家人的工作而心存愧疚。
设计原理:
智能呵护床主要运用了机器人知识中的齿轮减速、增加扭矩的原理和连杆传动结构的方法。
齿轮减速,是小齿轮带动大齿轮,用来降低转速和增大扭矩,以满足工作需要,可以使床板缓缓地竖起来,达到老人想要的角度;增加扭矩可以让躺着的老人顺利的坐起来。
连杆传动结构,可以使齿轮的力改变方向,或扩大、缩小齿轮的力,帮助齿轮传动。
设计过程:
为了使行动不便的卧床老人能在无人帮助的情况下,自如地坐起,并可以在床上做一些简单的事,提高老人们的生活质量,我确定了“智能呵护床”选题。确立选题后,我就行动起来,开始了整个研制过程。
第一步:参观了医院的病床,了解了病床的结构,知道了手摇式病床是如何使病人坐起来的,病床上的桌子是如何竖立和放倒的。每次当卧床老人想坐起时,都是求助于别人,摇动床尾的把手,需要桌子时,也是由别人帮他搬到床上,很不方便。
第二步:我们确定了床的改进部分和改进
方案
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,把医院的手摇式病
床改为了用机器人自动化控制。
第三步:确定了模型的尺寸和构造,并设计了机器人结构及安装位置,绘制了一张初步的图纸,计算好了尺寸。
第四步:选择了模型材料。为便于加工,决定采用PVC 板为主要材料,其它的电动机及齿轮等零部件,选用乐高9797机器人套装上的零件。
第五步:购来PVC 板等材料,将草图上数据细化,先用铅笔在样板齿轮组
功能:
齿轮减
速、增
加扭矩 控制按钮
床板
主
机
上画好图样,再小心地把多余的部分用刀或锯子切割成型,最后用沙纸把边缘磨光,最后用螺丝将各个部件连接,用胶水胶合,再喷上漆,这样就有了床的外形。
第六步:在床板的下面安装了机器人器材,编制了程序,进行不断地试验,在试验中,我们对程序作一些调整,有时会因为马力过小,带动不了床板,床板根本竖不起来;有时马力过于强劲,小桌子又起来得太快,把床都带晃动了……最终,经过多次调试,控制好机器的马力和端口后,完成了整个研制过程。
注:
(1)打开程序后的开关,点击第一次开启,第二次关闭。
(2)点击第二个按钮,点击一次床板高18°,最多点击五次(达到90°)。
(3)点击第三个按钮,点击一次床板低18°,最多点击五次(回到0°)。
(4)点击第四个按钮,第一次点击病床桌抬起,第二次放下。
作品功能介绍:
智能呵护床是一款专门为体弱老人或残疾人设计的病床,尤其适合家庭独居的老人。当家人们都出去工作或学习时,如果老人想在床上坐起来,趴在小桌子上看一看书,或者吃一点东西,那么,只需轻轻按动电钮靠背,智能呵护病床就自动会按老人需要的角度竖起,再次按下另一个电钮,桌子就会相应抬起。用同样的方法操作,还可以使靠背和桌子放倒至原位。老人有了它,没有别人帮助也能行动自如了,既方便了自己,也减少了家人的牵挂。
智能呵护床的床头柜上还有一红一绿两个紧急呼叫按钮。红色按钮直通医院。在医院的
资料
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库中对老人的情况早有备案,院方对老人各方面情况比较清楚,可直接出诊。轻轻按下绿色按钮可马上与其家人取得联系。 改进措施:
首先,加装便盆升、降装置。其次,加装床椅分离装置,让老人可以在家里随意行动。然后,还可以加装辅助下床设备,辅助行走设备,使老人和残疾人起居更加方便。和一个服务机器人,帮老人拿来一些他想要的东西。1 2 4
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但智能呵护病床上的紧急呼叫系统得由通讯公司设计制造。
21世纪是人口老龄化的时代,我们已经进入一个不可逆转的老龄社会,老年人的生活状况应当备受世界关注。关爱行动不便的老人和残疾人是我们每一个青少年的责任,我们应从各方面关心他们,努力让他们生活得更幸福。
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