护理床作为提高老年人生活质量的载体,在医疗养老服务行业中具有广阔的应用前景。通过对护理床发展现状的研究,发现目前市面上的护理床普遍存在部分护理功能缺失、价格高昂、智能化水平低等问题,不能很好地满足卧床老年人的护理需求。本文针对上述问题提出了一款复合型床椅一体化的护理床设计方案,利用机械设计原理、人机工程学原理等理论对护理床展开研究。本文对卧床老年人的护理需求进行了分析,确定护理床应具备卧姿调整、床椅分离、二便处理、自主避障等功能。根据人机工程学理论与国家相关设计规范,确定护理床的参数指标,对各功能机构构型进行设计,完成护理床总体结构和控制系统方案设计。同时,运用Solid Works软件建立护理床三维模型,对各构件的运动规律进行分析,并对其进行运动仿真验证模型的有效性,利用ANSYS软件对护理床床架、轮椅底盘支撑架以及轮椅床面进行有限元分析,验证方案的合理性与稳定性。通过模块化设计理念,选用STM32103ZET6微控制器作为护理床控制系统的核心,将护理床的控制系统分为主控模块、床体部件、轮椅部件和坐便器部件,采用床体按键操控和轮椅操纵杆相结合的人机交互方式,完成护理床控制系统的硬件和软件设计。其中护理床轮椅部件采取3路超声波测距模块判断行驶环境中障碍物的距离,制定了56条模糊避障规则,实现护理床轮椅部件自主避障。系统通过控制水泵和传感器输入模块,实现坐便器的污物冲洗,并通过声音报警提示冲水桶和污物桶的液位是够异常,保证卧床老年人正常二便。最后,针对护理床控制系统的各功能模块进行了测试。系统能够通过按键和操纵杆控制方式实现护理床的相应功能,并且基于MATLAB工具箱中的模糊控制器,实现护理床轮椅的自主安全避障功能。利用声音报警模块测试液位异常报警功能,声音报警模块工作稳定,反馈及时。结果表明,本文设计的护理床拓宽了卧床老年人生活空间的同时能够较好地满足卧床老年人的护理需求,并且轮椅自主避障效果良好,为老年人提供了多样的生活方式并改善他们的生活质量。