人口老龄化是中国乃至全世界所面临的一个最大社会问题。而呼吸系统和心血管系统的疾病是中老年人的常见疾病,特别是呼吸暂停综合症,现代人类的重大疾病往往和与睡眠中的呼吸暂停综合症有关。根据呼吸暂停综合症的发病原因,可得知合理改变睡姿可以有效的制止打鼾。因此本课题针对上述问题设计了一种多功能气囊护理床垫,具有在睡眠中监测呼吸状态并进行位姿调整达到止鼾的功能,并能通过压力均化在一定程度上提高护理床舒适度,增加了按摩功能来改善患者的血液循环。本论文的主要内容如下:首先,根据多功能气囊护理床垫的设计要求及设计指标,结合人机工程学,确定了多功能气囊护理床垫的设计方案,包括气囊(护理床垫的受力部件)的结构和尺寸,护理床垫的总体布局以及驱动方式和控制方式。其次,气囊是该护理床垫实现各个功能的基础,为了提高护理床垫的舒适度,需要对气囊的充气量进行合理的控制,因此研究气囊的外部载荷,充气高度以及内部压力的数学关系式是本文的重要内容。由此,运用有限元软件Hypermesh和Abaqus,对气囊进行静力学分析。而气囊材料本构模型的确定对气囊模拟的准确性起着决定性的作用。因此需要对该材料进行试验,利用Abaqus本构模型的评估模块与试验数据进行比对,确定了该材料的本构模型。然后,对气囊进行静力学分析,提出了两种方法,分别是气囊内部压力等效为均布压力方法和流固耦合方法。同时通过对单个气囊的力学压缩实验,用实验数据分别与两种分析数据进行对比,得出了流固耦合分析方法可以较为准确的分析气囊力学特性。用Matlab软件处理分析中的气囊内部压力,外部载荷和高度的数据,最终确定了该关系式。最后根据方案研制出护理床垫系统,把人体舒适度和翻身高度以及各部位压力值范围,和对气囊的力学分析的数学关系式运用到程序编制中,结合柔性压敏传感器床垫的检测功能,对该护理床垫进行实验,实验的结果可以表明该方案可以有效的实现所需的功能,同时也验证了气囊静力学的分析正确性。