Nghiên cứu thiết kế chế tạo giường y tế cho bệnh nhân quá trọng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRỊNH MINH TUẤN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO GIƯỜNG Y TẾ CHO BỆNH NHÂN QUÁ TRỌNG Chuyên ngành : Kỹ thuật Cơ Điện Tử Mã số: 605268 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 09 năm 2015 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhậ̣n xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhậ̣n xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luậ̣n văn thạc sĩ bảo vệ̣ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luậ̣n văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ̣ luậ̣n văn thạc sĩ) Xác nhậ̣n Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luậ̣n văn sử̉a chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA………… ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trịnh Minh Tuấn MSHV:12390834 Ngày, tháng, năm sinh:18/11/1989 Nơi sinh: Thanh Hóa Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ Điện tử Mã số : 605268 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO GIƯỜNG Y TẾ CHO BỆNH NHÂN QUÁ TRỌNG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Luậ̣n văn trình bày phương án thiết kế chế tạo giường y tế cho bệ̣nh nhân q trọng, có chế tạo mơ hình thử̉ nghiệ̣m để kiểm chứng tính tốn III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 19/08/2013 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 23/05/2013 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Em xin gử̉i lời cảm ơn đến thầy cô môn Cơ Điệ̣n tử̉, thầy cô Khoa Cơ Khí trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh tậ̣n tình giảng dạy va truyền thụ kiên thưc cho em suôt thơi gian hoc trương Em xin gử̉i lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến nhiệt tình hướng dẫn, đinh hương va đưa lời khuyên bổ ich cho em suốt trình thực hiệ̣n luậ̣n văn Em xin gử̉i lời cảm ơn đến ban giam đôc cung toan thê anh em công ty Vu An đa giúp đỡ nhiệt tinh giúp em hoan mô hinh môt cach tơt nhât Tp Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 09 năm 2015 Trịnh Minh Tuấn TÓM TẮT LUẬN VĂN Abstract: This paper presents the results of studying and designing medical bed for obesity patients Mechanical structure is designed for each function The estimate of dimensions, trajectories and forces of actuator are simulated by using Sam Artas software The positions where place actuators are calculated to obtain the optimization of force and appropriate to mechanical structure design Luậ̣n văn trình bày kết trình nghiên cứu thiết kế chế tạo giường y tế cho bệ̣nh nhân trọng Kết cấu khí thiết kế theo chức Việ̣c ước lượng kích thước, quỹ̃ đạo chuyển động lực tác dụ̣ng lên cấu chấp hành mô phần mề̀m Sam Artas Vị trí đặt cấu chấp hành tính tốn cho tối ưu về̀ mặt lực phù hợp với kết cấu khí Để kiểm chứng mơ hình độ ổn định điề̀u khiển, mơ hình hình Prototyping chế tạo công ty TM&SX VŨ AN LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệ̣u, kết nêu luậ̣n văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tac gia Trinh Minh Tuân MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Cấu tạo chung giường y tế 1.2 Các chức giường y tế .2 1.3 Khảo sát sản phẩm giường y tế .3 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ KHÍ 15 2.1 Yêu cầu thiết kế 15 2.1.1 Yêu cầu thiết kế khí 15 2.1.2 Yêu cầu thiết kế điện-điều khiển .15 2.2 Ý tưởng thiết kế 15 2.3 Trọng lượng thể kích thước người béo phì .16 2.3.1 Định nghĩa người béo phì 16 2.3.2 Kích thước thể phân bố trọng lượng người béo phì 17 2.4 Thiết kế khí 18 2.4.1 Chọn cấu chấp hành tính sơ Fmax tác dụng lên động 18 2.4.1.1 Cơ cấu nâng hạ, dốc đầu, dốc chân .18 2.4.1.2 Cơ cấu đứng thẳng .23 2.4.1.3 Cơ cấu ngồi tư .25 2.4.1.3.1 Cơ cấu xoay đầu lưng 25 2.4.1.3.2 Cơ cấu xoay mông đùi 29 2.4.1.3.3 Cơ cấu xoay cẳng chân nâng hạ bàn chân 30 2.4.2 Tìm biều thức lực F tác dụng lên cấu chấp hành 32 2.4.2.1 Cơ cấu nâng hạ, dốc chân, dốc đầu 33 2.4.2.2 Cơ cấu đứng thẳng 36 2.4.3 Kiểm tra bền kết cấu chịu tải trọng lớn 39 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN-ĐIỀU KHIỂN 41 3.1 3.2 Thiết kế hệ thống điện 41 3.1.1 Đặt vấn đề .41 3.1.2 Yêu cầu thiết kế .41 3.1.3 Giải pháp thiết kế 42 Giải thuật điều khiển .48 3.2.1 Đặt vấn đề .48 3.2.2 Yêu cầu thiết kế .48 3.2.3 Giải pháp thiết kế 49 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 52 4.1 4.2 Mô thực nghiệm 52 4.1.1 Cơ khí 50 4.1.2 Điện-Điện khiển 54 Đánh giá kết thực nghiệm .58 CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 59 5.1 Đánh giá kết đạt 59 5.1.1 Nội dung hoàn thành 59 5.1.2 Hạn chế đề tài 59 5.2 Hướng phát triển đề tài 59 PHỤ LỤC 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ chung giường y tế cho bệnh nhân béo phì………………….1 Hình 1.2 Các chức khung ………………………………………… Hình 1.3 Các chức khung …………………………………………… … Hình 1.4 Hình ảnh thực tế giường BAR750 Bariatric Bed …………………………… Hình 1.5 Hình ảnh thực tế sơ đồ nguyên lý giường BAR750 Bariatric Bed…… Hình 1.6 Hình ảnh thực tế giường 15303 BV………………………………… Hình 1.7 Hình ảnh sơ đồ nguyên lý giường 15303 BV……………………….… Hình 1.8 Hình ảnh thực tế giường Spirit One…………………………………….6 Hình 1.9 Hình ảnh sơ đồ nguyên lý giường Spirit One ………………………… Hình 1.10 Hình ảnh thực tế Aurum Bariatric Bed…………………………………….7 Hình 1.11 Hình ảnh sơ đồ nguyên lý Aurum Bariatric Bed………………………….8 Hình 1.12 Hình ảnh thực tế giường Contoura…………………………………….9 Hình 1.13 Hình ảnh sơ đồ nguyên lý giường Contoura ………………………….9 Hình 1.14 Hình ảnh thực tế giường Image Bariatric ………………………….10 Hình 1.15 Hình ảnh sơ đồ nguyên lý giường Image Bariatric……………… 11 Hình 1.16 Hình ảnh thực tế giường Expandacare…………………………… 12 Hình 1.17 Hình ảnh sơ đồ nguyên lý giường Expandacare………………… …12 Hình 1.18 Hình ảnh thực tế giường Total Lift Bariatric Bed ………………… 13 Hình 1.19 Hình ảnh sơ đồ nguyên lý giường Total Lift Bariatric Bed………….14 Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo chung giường y tế đa ……………………………….16 ... hình giường y tế phục vụ điều trị chăm sóc cho loại bệnh nhân n? ?y, nghiên cứu tính tốn thiết kế giường cho bệnh nhân q trọng cịn hạn chế Vì tốn đặt luận văn tính tốn thiết kế giường y tế cho bệnh. .. Luậ̣n văn trình b? ?y kết trình nghiên cứu thiết kế chế tạo giường y tế cho bệ̣nh nhân trọng Kết cấu khí thiết kế theo chức Việ̣c ước lượng kích thước, quỹ̃ đạo chuyển động lực tác dụ̣ng lên cấu... Ng? ?y, tháng, năm sinh:18/11/1989 Nơi sinh: Thanh Hóa Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ Điện tử Mã số : 605268 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO GIƯỜNG Y TẾ CHO BỆNH NHÂN QUÁ TRỌNG