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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:朱迺易
研究生(外文):CHU ,NAI-YI
論文名稱:醫用移位機之設計與測試
論文名稱(外文):Design and verification of a medical lift
指導教授:向四海
指導教授(外文):Su-Hai Hsiang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:病人搬運架電動輔具科技輔具轉位移位系統
外文關鍵詞:patient lifthoistpower liftelectronic hoist
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移位機主要用於重度殘障者進行身體之位置轉換,此種科技輔具系統在國內醫療體系內並沒有大量生產,如何去推廣此一輔具的安全性、方便性、舒適性為重要的課題。
本研究是根據研發的設計循環,設計程序從設計計劃的需求面到設計輸入的規格制訂,再執行設計輸出時完成圖面設計、打樣、測試等相關規範,等通過相關設計審查後,最後再執行設計驗證等相關工作,以標準的設計程序嘗試去減少設計時間並達到產品驗證之效果。
研究內容包括相關設計規範及執行方式到最後完成概念設計、有限元素分析、實體打樣及依相關規範進行測試等。其主要特點有:
(1)產品開發先期導入研發流程,以減少研發過程的混亂。
(2)導入FEA 設計概念,以減少開發時程。
(3)使用標準零件設計,可以降低大量的生產成本。
(4)使用歐盟法規,以增加產品的穩定度及信賴度。
以本研究設計測試流程進行移位機之研發與測試,可以縮短研發時程及增加移位機產品的可靠性,進而可大量生產降低成本,此項產品更能推廣到中、重度傷殘人士的生活輔具用品上,帶來生活的便利性。
Patient lift is an assistant device designed for the disabled. The key function is to transfer the disable person from one place to another. Nowadays, Patient lift is not commonly adopted in Taiwan’s medical system. However, it is very important to popularize the medical equipments with the following features, such as, safety, convenience, stability and comfort.
This research is based on design cycle. The process starts on the demand side of the plan. Then, setting up the standards of the design input. And turning to establish the regulations of drawing, sampling and testing in the stage of design output. After examining the whole design work, it turns to the proof of design. The design cycle time is greatly reduced subject to the researches follow the standard design procedures.
Following the restriction of design and result in a concept of it, Finite Element Analysis(FEA), sampling and testing, the research contains the features as follows.
1. The research procedures are adopted in product developing at early stage. And this reduces possible chaos.
2. Adopting the Finite Element Analysis(FEA)design concept to reduce the period of development.
3. Adopting standard components design to reduce the production cost.
4. Obeying the European Union safety regulations to increase the stability and trustworthiness of the product.
第一章  緒論 ----------------------------------------- 1
1.1 研究背景 -------------------------------------- 1
1.2 研究應用範圍 --------------------------------- 3
1.3 研究目的 ------------------------------------- 6
1.4 研究流程 ------------------------------------- 6
1.5 論文架構 ------------------------------------- 8
第二章  文獻探討 ------------------------------------- 10
2.1 針對移位機種類及趨勢、及使用方法來探討 ------- 10
2.1.1 移位機種類 ------------------------------- 10
2.1.2 轉移布(Sling) --------------------------- 14
2.1.3 如何使用移位機轉位 ----------------------- 15
2.2 法規要求及設計重點 --------------------------- 19
2.2.1 移位機各種名詞之定義 -------------------- 19
2.2.2 測試設備(Test equipment) ---------------- 21
2.2.3 耐久疲勞度測試(Requirements for durability) 21
2.2.4 靜負載強度測試(Test methods for static strength) 22
2.3 市場上現有兩種的產品分析 --------------------- 22
2.3.1 Invacare Line of Reliant Plus Lift -------------- 22
2.3.2 Apex Care Lift ----------------------------- 24
2.4 探討與分析 ----------------------------------- 25
第三章 移位機設計 ------------------------------------- 26
3.1 設計程序 ------------------------------------- 26
3.2 結構設計 ------------------------------------- 28
3.3 移位機骨架設計重點 --------------------------- 30
第四章  動力系統理論與運用 --------------------------- 32
4.1 線性傳動基本模型 ----------------------------- 32
4.2 傳動效率計算 --------------------------------- 34
4.2.1 動力螺桿計算 ----------------------------- 34
4.2.2 雙級減速齒輪箱計算 ---------------------- 36
4.2.3 馬達特性曲線理論 ------------------------- 37
4.3 機械傳動效率理論與實際運算 ------------------- 44
4.3.1 理論計算值 ------------------------------- 44
4.3.2 實際測試數據 ----------------------------- 45
4.4 計算理論與實際測試結果差異研討 --------------- 46
第五章 移位機機構暨應力分析 ------------------------- 47
5.1 ADAMS機構分析 ------------------------------ 47
5.1.1分析目的與作法 ---------------------------- 48
5.1.2模擬環境設定(拘束、載重及邊界條件) -------- 48
5.1.3模擬分析過程 ------------------------------ 49
5.1.4機構動態分析與討論 ------------------------ 57
5.2、Cosmos Works應力應變模擬 --------------------- 58
5.2.1移位機整體應力應變分析 -------------------- 60
5.2.2衣型吊架應力應變分析 ---------------------- 62
5.2.3應力應變分析與討論 ------------------------ 63
第六章  可靠度測試實驗 ------------------------------- 65
6.1、穩定度測試 ----------------------------------- 65
6.1.1移位機規格確認測試步驟 ----------------- 65
6.1.2緊急下降裝置測試 ------------------------- 66
6.1.3靜負載強度測試過程(Static Strength) -------- 67
6.1.4靜負載強度測試實驗過程 -------------------- 68
6.1.5靜負載強度測試結果 ------------------------ 71
6.2耐久疲勞測試實驗 ------------------------------- 72
6.2.1耐久疲勞度測試過程 ------------------------ 73
6.2.2耐久疲勞測試實驗過程 ---------------------- 74
6.2.3耐久疲勞測試結果 -------------------------- 76
第七章  結論與展望 ----------------------------------- 79
7.1移位機驗證 ------------------------------------- 79
7.2結論探討 --------------------------------------- 80
7.3未來展望 --------------------------------------- 82
參考文獻 --------------------------------------------- 85
附錄A 馬達特性曲線圖 ------------------------------- 88
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5、李冠宗譯,“機動學”,七曜圖書股份有限公司,民國80年。
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7、業朝蒼譯,“齒輪減速機設計製圖”,正言出版社,民國85年。
8、徐景福譯,“斜齒輪、蝸桿、蝸輪設計及製造”,正言出版社印刷,民國89年。
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17、陳柏睿,“簡易式攜帶式電動輪椅之設計與開發”,碩士論文,國立成功大學醫學工程研究所,民國93年。
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