随着医疗水平的提高、卫生条件的改善、养老问题的凸显,人们在医疗、养护、康复方面的要求也越来越高,年老、伤残等失能人士对自动护理床的需求也越来越多。由于老龄化社会的到来,以及失能人士的增多,当前市面上自动护理床不能更加全面的辅助使用者,尤其是在针对个人护理、污物处理方面,因此设计一种新型可自动清理、污物打包的护理装置具有重大意义。本文主要完成了一种护理床上清洗、污物打包装置的设计、实验工作。首先,完成污物打包装置的结构和运动学、动力学分析。本设计中,通过清水冲洗、暖风风干装置进行卫生清理工作,提出污物打包功能,首次提出采用纵-横封装结构设计污物打包装置,实现使用者使用自动护理床完成个人洁身后污物处理工作。通过这一新型的自动清洗、污物打包装置,可以提高病人的生活质量,减轻护理人员的工作压力,改善使用者的卫生环境。本文主要做的研究工作如下:(1)针对新型护理装置的功能需求,分析并阐述纵封、横封控制系统的结构与功能。针对设计的纵-横封装结构进行相关机械原理分析,并对其传动结构进行运动学、等效动力分析。(2)完成了自动清洗、污物打包控制系统的硬件电路设计,针对自动冲洗和污物打包两个功能模块相关装置的硬件设计原理进行讲述,设计了相关驱动等硬件电路;针对污物打包部分的控制器电路、温度检测方案、加热器件驱动、电机及电机驱动方案等方面进行硬件电路设计;针对自动清理部分的水温加热驱动电路、喷位及水压调节电路、暖风驱动控制电路、温度检测电路进行分析设计。(3)完成了自动清洗和污物打包的实验系统设计,针对本设计中的污物打包纵封、横封系统的响应速度快的特点,提出使用自适应模糊PID控制算法。首先,对污物打包控制系统的创新设计进行阐述,其中包括纵-横封装装置的控制、加热模块温度控制的控制方案以及相关软件程序设计,对自动清理控制部分的水箱水温控制、水箱液位控制、水压/喷头位置控制等各环节的控制方案以及软件设计原理进行阐述;设计了温度自适应模糊PID控制器,并验证其可行性。最后,搭建实验平台装置,对污物打包装置的温度控制进行实验和数据采集统计,并对比传统控制方案,验证本设计中的自适应模糊PID控制方案的优势;另外,在实验室条件下进行水温控制以及暖风风温控制测试,将实验数据采集统计并通过散点图表现,结果表明温度控制效果良好,能够实现对关键温度的控制调节;最后,进行自动热封装置的空袋封装测试,在实验室样机条件下,采用了一般的塑料包装袋材料,通过采用不同控制策略,验证了本设计中的控制方案的合理性,成功实现较好封装效果。