Đồ Án tốt nghiệp thiết kế giường Điều trị Đa mục Đích hk 241

Việc thiết kế và chế tạo mộtmẫu giường gấp điều trị đa chức năng trong nước, với những cải tiến phù hợp dựa trêncác sản phẩm hiện có trên thị trường, có thể giúp giảm chi phí sản xuất..

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP-HCM

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

- -ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ GIƯỜNG ĐIỀU TRỊ ĐA MỤC ĐÍCH

HK 241

Giảng viên hướng dẫn: T.S Trần Hải Nam

Sinh viên thực hiện: Phùng Nhật Khôi – MSSV: 2013532

Nguyễn Thanh Tuấn Anh – MSSV: 191

Thành phố Hồ Chí Minh – 2024

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1

1.1 Tính cấp thiết và lý do chọn đề tài 1

1.1.1 Tính cấp thiết 1

1.1.2 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1

1.2.1 Ý nghĩa khoa học 1

1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 2

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 2

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 2

1.5 Phương pháp nghiên cứu 2

1.5.1 Cơ sở phương pháp luận 2

1.6 Kết cấu của ĐATN 3

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 4

2.1 Tổng quan nghiên cứu ngoài nước 4

2.1 Tổng quan nghiên cứu trong nước 6

2.3 Ưu nhược điểm của các loại giường và sơ đồ Mindmap 7

2.4 Nhận xét 10

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11

3.1 Kích thước và trọng lượng trung bình người Việt Nam 11

3.3 Tổng quan xi lanh điện 16

3.2.1 Cấu tạo: 16

3.2.2 Nguyên lý hoạt động 17

3.3 Tổng quan bộ điều khiển xi lanh điện 17

CHƯƠNG IV: THIẾT KỂ 19

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU

1.1 Tính cấp thiết và lý do chọn đề tài

1.1.1 Tính cấp thiết

Trong cuộc sống hiện đại với sự phát triển của kinh tế và xã hội, nhu cầu về các sản phẩm y tế có nhiều công năng hiện đại, tích hợp nhiều tiện ích ngày càng được chú trọng nhằm phục vụ cho các cơ sở y tế và bệnh viện Đặc biệt, các sản phẩm tích hợp nhiều chức năng giúp chăm sóc bệnh nhân một cách tiện lợi và dễ dàng hơn Giường điều trị đa chức năng là một trong những sản phẩm được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực y tế cả trong nước lẫn quốc tế Đây là loại giường được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong các cơ

sở y tế như bệnh viện, phòng cấp cứu, phòng khám, và các cơ sở chăm sóc sức khỏe khác Ngoài ra, giường gấp y tế còn được dùng tại các hộ gia đình có người bệnh hoặc người cao tuổi cần được chăm sóc, giúp hỗ trợ việc nghỉ ngơi, chăm sóc và điều trị cho người bệnh

1.1.2 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, nhu cầu sử dụng giường gấp y tế để hỗ trợ chăm sóc người già và ngườibệnh ngày càng tăng cao Trên thị trường, các loại giường nhập khẩu từ nước ngoài kháphổ biến, nhưng lại có giá thành cao Như đã đề cập ở trên, thị trường tiêu thụ giường gấp

y tế trong nước có tiềm năng phát triển lớn, từ các bệnh viện, trung tâm y tế cho đến cácgia đình có người già và người bệnh cần chăm sóc tại nhà Việc thiết kế và chế tạo mộtmẫu giường gấp điều trị đa chức năng trong nước, với những cải tiến phù hợp dựa trêncác sản phẩm hiện có trên thị trường, có thể giúp giảm chi phí sản xuất Điều này khôngchỉ nâng cao sự hài lòng của người tiêu dùng mà còn giúp họ giảm bớt gánh nặng chi phíkhi cần mua những sản phẩm tương tự

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.2.1 Ý nghĩa khoa học

- Ứng dụng khoa học, kỹ thuật vào lĩnh vực y tế, dùng máy móc hỗ trợ cho con người

- Tính toán, xác định được kết cấu giường phù hợp với thể trạng người Việt Nam

- Kiểm nghiệm, đánh giá hoạt động của giường

- Sử dụng được tại gia đình có nhu cầu chăm sóc người bệnh hoặc người lớn tuổi.

1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài

- Củng cố kiến thức đã học, tiếp thu các kiến thức thực tế trong quá trình thực hiện

đề tài

- Xác định được nguyên lý, cơ cấu hoạt động của giường điều trị đa mục đích

- Tính toán các thông số kỹ thuật, yêu cầu kỹ thuật của giường

- Tính toán, thiết kế giường trên phần mềm Inventor

- Mô phỏng hoạt động các tính năng của giường trên phần mềm Inventor

- Kiểm nghiệm, rút ra kết luận và hướng phát triển cho sản phẩm

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu

- Bệnh nhân, người lớn tuổi bị hạn chế khả năng vận động

- Giường điều trị y tế, phục hồi chức năng có động cơ xi lanh điện điều khiển thông minh

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu

- Nhu cầu sử dụng trên thị trường

- Nghiên cứu kết cấu phù hợp cho giường y tế

- Nghiên cứu thông số kích thước giường phù hợp thể trạng người Việt

1.5 Phương pháp nghiên cứu

1.5.1 Cơ sở phương pháp luận

Nghiên cứu quy trình công nghệ và các chức năng của giường từ đó đưa ra các phương pháp, nguyên lý hoạt động để thực hiện

1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu

- Khảo sát thực tế: Tìm hiểu nhu cầu sử dụng giường điều trị trên thị trường (các cơ

sở y tế, các hộ gia đình) Tìm hiểu các loại giường y tế hiện nay trên thị trường

- Thu thập dữ liệu

- Phân tích đánh giá

- Tổng hợp

- Mô hình hóa

1.6 Kết cấu của ĐATN

ĐATN bao gồm 6 chương:

- Chương 1: Giới thiệu

- Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài

- Chương 3: Cơ sở lý thuyết

- Chương 4: Phương án thiết kế

- Chương 5: Tính toán thiết kế giường

- Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

2.1 Tổng quan nghiên cứu ngoài nước

Hiện nay các loại giường điều trị đa chức năng được sử dụng rất phổ biến trong nước ta Các loại giường gấp được sử dụng tại các cơ sở y tế, viện dưỡng lão, các Spa và

cả tại gia đình Trên thị trường nước ta các loại giường gấp rất đa dạng về mẫu mã Tuy nhiên đa phần đều là giường được nhập khẩu về còn những loại giường sản xuất trong nước còn khá ít

Một số hãng giường điều trị đa chức năng:

Giường điện trị liệu 7 phần của Sunshine Medical:

Giường trị liệu bốn phần và bảy phần không những đạt tiêu chuẩn y tế mà còn manglại sự linh hoạt tuyệt vời Giường giúp bệnh nhân thoải mái và hỗ trợ điều trị cho bệnh nhân bị thoái hóa đốt sống cổ, ngực và thắt lưng ở các tư thế gập-duỗi khác nhau Giườngtrị liệu này phù hợp cho các trạm y tá và đào tạo y khoa

Hình 2.1 Giường điện trị liệu của Sunshine Medical

- Thông số kỹ thuật (mm): 2100*660*500; Tải trọng: 200kg

- Nguồn điện: AC220V 50Hz; Công suất đầu vào định mức: 320V

- Có thể thiết lập các tư thế nằm ngửa và nằm nghiêng khác nhau tùy theo nhu cầu điều trị

- Tư thế nằm sấp có thể điều chỉnh có thể cung cấp dịch dẫn lưu hiệu quả và thuận tiện cho bệnh nhân mắc bệnh phổi và tăng sự thoải mái

- Các chi dưới có thể được tách ra và điều chỉnh để các chi dưới riêng lẻ của bệnh nhân có thể được đặt độc lập ở nhiều vị trí trị liệu và thư giãn khác nhau Thiết kế này có thể cung cấp hiệu quả chức năng tựa lưng khi ngồi;

- Thiết bị điều khiển độ cao bằng chân và các điều chỉnh vị trí cơ thể khác nhau có thể giảm thiểu cường độ làm việc của người trị liệu và đảm bảo hiệu quả và hiệu suất điều trị;

- Điều chỉnh độ cao, góc giường theo nhu cầu của bệnh nhân, thuận tiện cho kỹ thuật viên thực hiện massage bằng tay và phẫu thuật ít xâm lấn bằng dao kim trên mọi bộ phận cơ thể của bệnh nhân;

- Được trang bị công tắc chân điện để nâng điện, được trang bị công tắc điều khiển cầm tay, có thể sử dụng để nâng giường điều trị

Giường điện PHCN của Công ty TNHH thiết bị phục hồi chức năng TOPMED:

- Kích thước: 200*65*50-90cm

- Vật liệu: Thép, bọt biển bằng da

- Chiều cao của giường: 50-94cm

- Chiều cao của tay vịn: 0-9cm

- Góc của phần phía trước: -20° -40 °

- Kích thước của phần phía trước: 52*32cm

- Góc của phần giữa: 0° -25 °

- Kích thước của phần giữa: 51*60cm

- Góc của phần sau: 0° -75 °

- Kích thước của phần trở lại: 90*29.5cm

- Tải trọng của giường: 225Kilôgam

Hình 2.2 Giường điện trị liệu PHCN của TOPMED

2.1 Tổng quan nghiên cứu trong nước

Giường PN33S.2 của Công ty TNHH Sản xuất và Thương mại Phana:

Hình 2.3 Giường điện trị liệu PHCN của PhaNa

- Tải trọng: Tối đa 180kg.

- Khung sắt sơn tĩnh điện, nệm bọc simily

- 2 hệ thống cố định và di chuyển độc lập Bốn bánh xe di chuyển dễ dàng Có khóa

2.3 Ưu nhược điểm của các loại giường và sơ đồ Mindmap

Các loại tư thế chữa bệnh của giường 7 phần của Sunshine Medical:

Giường 7 phần của Sunshine Medical thường được thiết kế để hỗ trợ nhiều tư thế chữa bệnh khác nhau, giúp cải thiện sự thoải mái và hỗ trợ điều trị cho bệnh nhân Dưới đây là một số tư thế phổ biến mà giường này có thể cung cấp:

1 Tư thế nằm ngang: Giúp bệnh nhân thư giãn và giảm áp lực lên cơ thể.

2 Tư thế ngồi dậy: Tốt cho việc ăn uống, giao tiếp hoặc phục hồi chức năng.

3 Tư thế nghiêng: Giúp bệnh nhân dễ dàng chuyển tư thế và giảm đau.

4 Tư thế nâng chân: Giúp giảm sưng và cải thiện tuần hoàn máu.

5 Tư thế Fowler: Tư thế ngồi cao giúp dễ thở và tăng cường lưu thông máu.

6 Tư thế Trendelenburg: Nâng đầu giường thấp hơn chân, thường dùng trong tình

huống khẩn cấp

7 Tư thế nửa nằm nửa ngồi: Giúp bệnh nhân cảm thấy thoải mái hơn trong các

hoạt động như đọc sách hay xem TV

Giường điện phục hồi chức năng (PHCN) của công ty TNHH thiết bị phục hồi chức năng TOPMED thường được thiết kế để hỗ trợ nhiều tư thế chữa bệnh khác nhau, giúp tối ưu hóa sự thoải mái và hiệu quả điều trị cho bệnh nhân Dưới đây là một số tư thế phổ biến mà giường này có thể cung cấp:

1 Tư thế nằm ngang: Giúp bệnh nhân thư giãn và giảm áp lực lên cơ thể.

2 Tư thế ngồi dậy: Tốt cho việc ăn uống, giao tiếp hoặc phục hồi chức năng.

3 Tư thế nâng chân: Hỗ trợ giảm sưng và cải thiện tuần hoàn máu.

4 Tư thế nghiêng: Giúp bệnh nhân dễ dàng chuyển tư thế và giảm đau.

5 Tư thế Fowler: Nâng cao phần đầu giường, giúp bệnh nhân dễ thở và tăng cường

lưu thông máu

6 Tư thế Trendelenburg: Nâng cao chân giường, thường dùng trong tình huống

khẩn cấp để tăng cường tuần hoàn

7 Tư thế nửa nằm nửa ngồi: Giúp bệnh nhân cảm thấy thoải mái hơn trong các

hoạt động như đọc sách hay xem TV

8 Tư thế chỉnh hình: Hỗ trợ bệnh nhân có các vấn đề về xương khớp hoặc phục hồi

sau phẫu thuật

Giường PN33S.2 của công ty TNHH Sản Xuất và Thương Mại PhaNa được thiết kế

để hỗ trợ nhiều tư thế chữa bệnh, phục vụ nhu cầu điều trị và phục hồi chức năng cho bệnh nhân Dưới đây là một số tư thế phổ biến mà giường này có thể cung cấp:

1 Tư thế nằm ngang: Giúp bệnh nhân thư giãn và phân bố đều trọng lượng cơ thể.

2 Tư thế ngồi dậy: Tăng cường sự thoải mái trong các hoạt động như ăn uống hoặc

nói chuyện

3 Tư thế nâng chân: Giúp cải thiện tuần hoàn và giảm sưng ở chân.

4 Tư thế nghiêng: Tạo điều kiện cho bệnh nhân dễ dàng chuyển đổi tư thế và giảm

căng thẳng

5 Tư thế Fowler: Nâng cao phần đầu giường, hỗ trợ bệnh nhân trong việc hít thở và

ăn uống

6 Tư thế Trendelenburg: Nâng cao phần chân giường, thường được sử dụng trong

tình huống cấp cứu để cải thiện tuần hoàn

7 Tư thế nửa nằm nửa ngồi: Giúp bệnh nhân cảm thấy thoải mái khi thực hiện các

Số lượng tư thế 7 tư thế Nhiều tư thế (không

Tính năng nâng cao Tốt cho việc điều

chỉnh theo nhu cầu

Nâng cao phần đầu

Giá cả Thường ở mức trung

bình

Giá cả biến đổi tùy thuộc vào tính năng

Thường ở mức trung bình đến cao

Kết luận

 Giường 7 phần của Sunshine Medical: Thích hợp cho bệnh nhân cần nhiều tư

thế khác nhau và hỗ trợ điều trị đa dạng

 Giường điện PHCN của TOPMED: Tốt cho bệnh nhân cần phục hồi chức năng

với tính năng điều chỉnh tự động, dễ dàng sử dụng

 Giường PN33S.2 của PhaNa: Cung cấp nhiều tính năng tương tự như TOPMED,

nhưng có thiết kế chắc chắn hơn, phù hợp cho cả bệnh viện và chăm sóc tại nhà

Lập sơ đồ mindmap của ưu điểm nhược điểm của 3 loại giường

Hình 2.4 Mindmap so sánh ưu nhược 3 hãng giường

2.4 Nhận xét

Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu ta có thể thấy rằng nhu cầu sử dụng các loại giường trị liệu y tế đa mục đich tích hợp các chức năng hỗ trợ cho người già và người bệnh ở nước ta là rất cao, nhưng qua tìm hiểu thực tế ở nước ta thì hiện nay các sản phẩmtrên thị trưởng Việt Nam hiện nay chủ yếu là nhập khẩu, vì vậy giá thành thường khá cao.Những sản phẩm sản xuất trong nước còn khá ít, phần nào đó chưa đáp ứng được các yêucầu đặt ra của khách hàng Đây là lý do em quyết định chọn đề tài để thực hiện

Nhược điểm:

Giá thành có thể cao.

Tùy thuộc vào tính năng.

Có thể khó khăn trong vận chuyển.

Ưu điểm:

Dễ sử dụng và điều chỉnh tự động.

Tốt cho phục hồi chức năng.

Tính năng hiện đại.

Giường PN33S.2

- PhaNa

Ưu điểm:

Thiết kế chắc chắn.

Hỗ trợ nhiều tư thế.

Chất lượng tốt, phù hợp cho chăm sóc tại nhà.

Nhược điểm:

Có thể nặng.

Thiết kế có thể không linh hoạt.

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1 Kích thước và trọng lượng trung bình người Việt Nam

3.1.1 Chiều cao người Việt Nam

Bảng 3.1 Chiều cao trung bình và trung vị theo khu vực, giới, nhóm tuổi của người Việt

Nam Kết quả được trích xuất từ dữ liệu của đề tài Nghiên cứu khoa học cấp Bộ, thực

hiện từ tháng 9/2005 đến tháng 9/2006

Chiều cao của người Việt Nam còn thua kém nhiều so với một số nước châu Á vàrất nhiều so với xác nước châu Âu Theo thống kê của Bộ Y Tế chiều cao trung bình củangười Việt Nam chỉ khoảng 162cm ở nam và 152cm ở nữ

Từ nghiên cứu trên ta có thể nhận thấy được kích thước trung bình lớn nhất củangười Việt Nam là 162cm Với chiều cao như trên ta có thể thiết kế một chiếc giường đápứng chiều cao này cùng với kích thước an toàn đối với người có kích thước khác nhau vàkích thước tổng thể của giường được thể hiện trong hình:

Hình 3.1 Kích thước tổng thể chiều dài và chiều rộng của giường (2000 x 650 mm)

3.1.2 Trọng lượng trung bình người Việt Nam

Bảng 3.2 Cân nặng trung bình và trung vị theo khu vực, giới, nhóm tuổi năm 2005 –

2006 của Bộ Y Tế

Cân nặng trung bình của người Việt Nam còn thua kém nhiều so với một số nước châu Á và rất nhiều so với các nước châu Âu Theo kết quả điều tra Thừa cân - béo phì vàmột số yếu tố liên quan ở người Việt Nam 25 - 64 tuổi, cân nặng trung bình của người

Việt Nam là khoảng 58kg ở nam và 52kg ở nữ Từ nghiên cứu trên ta có thể nhận thấy được trọng lượng trung bình lớn nhất của người Việt Nam là 58kg.

Hình nộm minh họa cơ thể người Việt Nam:

Dựa theo bài báo “Ứng dụng nhân trắc học để nghiên cứu tiêu chuẩn kích thướckhông gian hoạt động của người Việt Nam trong công trình xây dựng”, ta có thể vẽ rahình nộm cơ thể người Việt Nam trung bình các kích thước như sau:

Hình 3.2 Bảng tổng hợp số đo trung bình của một số hiệu nhân trắc học tĩnh người Việt

Nam

Hình 3.3 Hình nộm cơ thể người theo bảng số đo

Một chiếc giường thông minh có khả năng thay đổi tư thế người bệnh thì phải cókhả năng nâng đỡ thông qua các khâu khớp tương ứng với khớp của người bệnh Đểquyết định được vị trí của khớp trên giường thì phải căn cứ vào kết cấu khớp trên có thểngười bệnh

Hình 3.4 Kết cấu nguyên lý hoạt động của giường

Kết cấu từng đoạn giường được thiết kế tùy thuộc vào kích thước dài từng đoạnxương tương ứng

3.2 Yêu cầu kỹ thuật

- Giường bệnh thiết kế sử dụng cho người trưởng thành với các thông được trình bày như sau:

- Chiều cao giường có khả năng thay đổi trong khoảng 0,3 – 0,8m tương ứng với chiều cao người chăm sóc bệnh nhân và chiều cao trung bình của người Việt Nam

- Kích thước chiều dài 200cm; kích thước chiều rộng của giường 65cm

- Tải trọng tối đa có thể chịu được trong mức an toàn: 180kg – 200kg

- Giường chia thành nhiều phần tương ứng với kết cấu bộ xương người

- Giường thiết kế có khả năng di chuyển linh hoạt khi cần thay đổi vị trí người bệnh

- thuận lợi

- Tất cả các chi tiết của giường phải được vát mép hoặc bo tròn không để cạnh sắc

- Các tấm nâng, tay nâng chuyển động nhẹ nhàng, không kẹt, không gây tiếng ồn

CHƯƠNG IV: THIẾT KỂ

Sơ đồ nguyên lý:

Nệm giường được chia thành 3 phần:

- Phần trên có thể nâng cao - hạ thấp để kéo dãn các khớp và có lỗ giúp dễ thở khi nằm sấp làm massage,…

- Phần dưới có thể nâng lên nằm tư thế nửa nằm nửa ngồi để tập thở cho bệnh nhân

- Phần giữa cố định

Giường điều trị đa chức năng được chia thành hai cụm chức năng: cụm nâng hạ chiều caogiường, và cụm nâng hạ đệm giường

 Cụm nâng hạ chiều cao giường:

Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý cụm nâng hạ chiều cao giường

Nguyên lý: Khi điều khiển xi lanh điện, xi lanh đẩy ra tác động đẩy giường lên, nâng giường lên cao Khi xi lanh thu lại, sẽ hạ thấp chiều cao giường

 Cụm nâng hạ đệm giường: