Design and Evaluation of a Low-floor Care-bed for Elderly People

It was hard for a conventional care-bed to be realized to a low-floor position due to a complex actuation mechanism installed under the mattress support platform. In this paper a mechanism design to set a low-floor position as well as to adjust back- and leg-rest angles was proposed. A dual motor was applied to the back- and leg-rest mechanism of which design parameters were determined by an optimal method. An elevation mechanism was also designed to enlarge a limited stroke range up to two times of its original stroke using a pulley mechanism. An evaluation test was performed by five healthy subjects ($24.4{\pm}0.5yrs.$) when going up from a floor position to a preset best position which was set to the 240mm height for a prototype low-floor bed and to the 600mm height for a conventional bed. As a result, the moving distance was 38% lower than the conventional bed when the subject used the low-floor bed. It showed that the low-floor care-bed reduced physical burdens and was effective to assist activities of daily living of the elderly people.

고령자용 저상 요양침대의 설계 및 평가

기존의 가정용 요양침대는 매트리스 지지판(mattress support platform) 하부에 설치된 복잡한 기구부로 인해 저상화 실현이 어려웠다. 본 논문에서는 등판과 다리판의 각도를 조절하면서도 저상화가 가능한 요양침대의 구동 메커니즘을 제안한다. 등판과 다리판의 메커니즘은 듀얼 모터(dual motor)를 적용하고, 최적화 기법으로 설계변수를 결정하였다. 승강 메커니즘은 풀리(pulley)구조를 적용하여 제한된 구동기의 가동범위를 최대 두 배까지 높일 수 있도록 설계하였다. 건강한 5명의 피험자($24.4{\pm}0.5$세)가 방바닥에서 240mm의 저상 프로토타입 요양침대와, 600mm의 일반적인 높이의 침대에 올라갈 때의 그 이동 거리를 측정하여 저상화 침대에 대한 유효성을 평가하였다. 그 결과 저상 요양침대를 사용할 때의 이동 거리는 기존 높이의 침대에 비해 평균 38% 작았다. 이것은 저상요양침대가 고령자의 신체적 부담을 줄여주며, 일반침대보다 일상생활 지원에 효과적이라는 것을 보여주었다.