自動換床輔助系統減輕護理人員的工作負擔。

對護理人員來說,照顧體重過重病患是相當大的挑戰,有時可能得承受健康受損的後遺症。透過機動化的病患側邊換床輔助系統,護士能夠輕鬆移動體重較重的病患。

在醫療體系中,人員荒的問題越來越嚴重。因此護理人員經常面臨到的問題就是,他們必須使用少數僅有的輔助器材搬運體重過重的病患。也因此他們常常受到肌肉骨骼傷害的困擾,最常見的便是背部創傷。事實上,每年有 12% 的護理人員由於背部創傷而無法繼續擔任護理工作,52% 的人員則患有慢性背痛。居家護理師的受傷比率尤其最高,因為迄今他們還必須完全用手或是用極少數的輔助工具為病患更換床舖。

當單獨一位護理人員要為病患安全且舒適地更換床舖,同時要避免受傷的風險,一架全自動的輔助儀器是絕對必要的。來自美國麻薩諸塞州 Concord 鎮的 Astir Technologies 公司藉著最新科技的協助,致力研發能為醫院節省開支的換床輔助系統。另外,更重要的目標則是將護理人員的受傷風險降至最低,同時也降低病患的負荷。出於這樣的觀點,Astir Technologies 成功研發了 PowerNurse™。這個系統的整體結構融合在一個安置於一般醫院躺椅上的平扁裝置內 (187 x 71 x 5.8 cm) 。PowerNurse 可協助護理人員將病患搬移至其他病床、擔架、影像設備或是手術/檢驗檯上。有如近幾年的其他最新發展,PowerNurse 的研發全拜科技進步和微型化技術所賜。

在系統設計期間,最困難的部份就是馬達和減速機的結構。由於馬達繞組技術的進步和高功率磁鐵的運用,目前已能製造出扭矩強大且體積小的馬達。「在這個產業中,maxon一直保持領先位置,而且不斷提供多樣化的高品質產品。多虧有 maxon 的產品,我們才能設計出結構精簡的 PowerNurse,同時操作上更輕鬆容易」Astir Technologies 公司的負責人,同時也是 PowerNurse 的研發人員 Chris McNulty 如此說到。

 Astir Technologies 所採用的解決方案是將一系列輸送帶、馬達和電子元件完全內建在外型極度扁平的設備內。如此一來,高度重量都可透過自動化搬運解決。在研發期間所製造的第一個設備原型可以毫無困難地運輸超過 180 公斤的重量。其中所採用的 maxon motor EC 45 馬達可提供高達 250 瓦特的功率,但在此處卻只需動用五分之一。因此,在最後成品中僅採用了最高功率 120 瓦特的 EC-max 40,因為此款馬達的功率對運輸作業來說綽綽有餘。功率較強大的 EC 45 馬達則將應用於為高度超重病患所設計的型號, 目前尚處於研發階段。最初,PowerNurse 的運輸速度只能達到每秒 2.54 公分。雖然這個速度對抬起和放下病患來說是很恰當的,但這樣換床的整體速度就相對變得非常緩慢。因此,Astir Technologies 為這個尚處於發展階段的產品提供了兩種運輸速度作為選擇:每秒鐘 2.54 公分或 5.08 公分。「maxon 公司的減速機款式非常多,提供各種直徑、減速比和減速級數,這讓我們在設計時能夠非常精準地調整速度,同時保有最大扭矩」McNulty 說到。maxon 馬達控制器 DEC 50/5 和馬達 EC 45 或 EC-max 40 的組合使得設備結構和運轉的整體品質明顯提昇。PowerNurse 搭載了四顆 EC-max 40 馬達、四個減速比為 43:1 的三段式 GP 42 C 行星減速機、以及四個配備 400 瓦特電源插頭 48-VDC 的伺服放大器 DEC 50/5。

在研發此設備期間的一項極大挑戰是設備的驅動滾輪,因為它必須能夠承受驅動裝置的強力扭矩。為了完成 PowerNurse 這部份的設計,研究人員長時間對各種滾輪進行評估,包括滾花輪、平滑輪、以及聚氨酯塗層滾輪。最後結果顯示塗層滾輪能夠符合應用所需要求,另外在承受馬達扭矩方面也有相當好的表現。

PowerNurse 不需軟體介面,只須透過按鈕操作。一共有三種運行模式:下移、校準和運輸。使用下移模式時,將利用輸送帶將病患拉到設備上,同時會透過驅動帶將設備移至病患身下。由於兩個動作同步進行,因此和許多其他設備相較之下,整個過程對病患來說,不適感大大降低。在校準模式中,則只有上方的帶子有作用。此模式可以調整病患位置,必要時還可調整被褥位置。在運輸模式中,則只有下方輸送帶有作用。 此模式用於將 Power Nurse 和躺在上方的病患移動到鄰旁表面。在運行模式下,皆可執行旋轉和平移的動作。

執行所有運作模式時,都必須依賴四顆 maxon 馬達。目前 Astir Technologies 正致力探討利用額外內建式偏轉陀螺儀進一步改良人機介面,以及提昇馬達控制器功率級數的可能性。根據製造商的說明,這項技術將使 PowerNurse 的操作更加容易。

 © maxon motor ag

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