充气升降坐便辅助器的研究及设计

【作者】	钱方锴，叶晓
【出处】	《科学大众》2019年第08期
【标签】	产品设计
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充气升降坐便辅助器的研究及设计

钱方锴，叶晓

浙江树人大学

摘要：升降坐便辅助器是帮助有困难的老年人自主解决如厕问题的一个好产品。它有广泛的优点：提高老人的自理程度、保护老人的自尊心，也降低了护理人员的工作强度。充气升降坐便辅助器具有成本和舒适度的多方面优势，提供了老人如厕不便问题的新的解决方案。

关键词：老年人；坐便器；辅助；充气

1、设计背景及产品分析

在现代化发展的进程中，“人口老龄化”越来越严重，备受社会关注。我国社会的“老龄化”问题尤为突出，老年人的生活作息以及遇到的困难难以回避。人上了年纪以后身体机能下降严重，行动多有不便，而对如厕这样大幅度的动作更难上加难，且潜藏危险。摔倒对于脆弱的老人也许是致命的，湿滑的厕所环境使老人摔倒的概率大大增加，在进行起身和坐下的大幅度动作时，老人很难有余力保持自己身体的稳定。此外，有研究表明，老年人因为行动不便，许多事情需要旁人照顾，一方面缺少了隐私的保护，使自己的自尊心受挫，另一方面也让护理人员工作繁重，家人难以照料周全。

坐便辅助器则是帮助有困难的老年人自主解决如厕问题的好产品。但市场上缺少相关的产品，大量充斥的只是移动式的马桶和如厕用座椅等，其设计较为落后，相关功能缺失。市场上也有现代化的升降坐便器产品，但存在成本价格高、推广力度不足、覆盖用户少等问题，这也为本项目的研究和设计提供了一个视角。

2、设计目标

现有坐便辅助器普遍采用机械动力结构，其中又以液压动力居多。液压效率高、动力足，但存在结构复杂、成本高昂、维护困难的问题。其次，器械还需要具备控制连杆结构和调整便圈倾斜角度等功能，加剧了复杂程度。因此，本项目设计采用全新的动力结构是有必要的，并且原理和结构要尽量简单。同时，应用广泛和相对廉价和的材料可进一步降低物料成本和维护成本。

3、产品实现

本产品各部件名称如图1所示，主要由便圈、环形气囊、折扇形连接件、弧形滑轨、空压机以及外壳和底座组成。该坐便辅助器通过空压机给气囊快速充气，改变气囊体积和形状，将便圈逐渐顶起，起到承接使用者落座的作用。

图1 充气升降坐便辅助器部件详情

气囊呈环状设置，在便圈下部（见图2）采用塑料制作。塑料具有良好的延展性、可塑性和成本优势。因此，在摒弃单纯的机械动力装置之后，充气气囊成了相应的替代方案。此外，气囊逐渐充气膨胀的过程，可以给使用者带来比纯粹机械助力更加自然而柔和的使用体验。充气完毕时，由于气囊前低后高，具有一定倾斜角度，使得便圈也可以自然地呈现相应的倾斜状态。

图2环形气囊顶视图（灰色部分为环形气囊）

由于气囊在放气状态下和充放气过程中的状态具有不可控性，保持气囊在各个阶段中的稳定是设计的重点。因此，本产品设置了如下配件。

3.1在底座和便圈的边缘设置折扇形连接件

便圈和底座的内缘、外缘分别用一张折扇形的连接件连接起来。该连接件采用塑料材质，具有极佳的防水性、较好的强度和韧性。折扇式的外形（见图3）可以反复折叠和展开，也可以接受有角度的展开需求，可以很好地对内部的气囊起到保护作用，也可以消除气囊在无气的情况下向便圈内垂落的可能性，从而保证气囊不会被沾污，保持洁净。图3折扇形连接件

3.2 部件组成与具体实施

工作时，空压机运作给环形气囊充气，气囊体积增加将便圈顶起。使用者就座后，气囊将气排出，便圈回落，使用者落座完毕。

3.3 在气囊后侧设置弧形滑轨

气囊后侧设置弯曲曲率符合气囊形状的滑轨（见图3），通过给装置在便圈后侧的滑块限位，消除气囊在充放气过程中可能产生的向左右或其他不可控制的偏移，保持运动轨迹竖直，保证便圈始终平稳上行，提高产品的舒适度。

图4 弧形滑轨

图3 弧形滑轨

4、结语

本项目提供一种升降便圈的动力解决方案，可以降低生产成本，减少维护成本并提高使用舒适性。推出的新型坐便辅助器具有以上所述的经济和舒适性各方面的优势，更易于推广，也更符合逐步扩大的老年群体的利益。充气坐便辅助器一定程度上维护了行动不便老人的自尊心，减轻了家庭成员的看护、管理成本，提高了家庭的幸福度。随着本项目的研究设计逐步深入细化，产品将更加完善，也希望老年人的福祉事业和健康事业能受到社会更大的关注和投入。

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