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is an of it of on of it d is of To is in a or or to of of to of of to a of of In in in So of a of of s of s at to of s of s is to s at an of in 25 8% in 4% 0%, in o. of of a as of o. to in s of by a of in to 癱瘓病 , a of a . At is on if of 4". to In of to a of is on on of of 1 In of (1) be to of (2) of 3) 4) (5) to in as in f: be as in to , of a up is of or to of of of as is as o. 10 750; o. ~ + 65. ; O. ~ + 75. ; o. A + 35. ; a 55 o ~ + 35. ; . A + 90. ． 2 of in to of r of to of ?. By of of to or to as In in in to to to of to of is it of a to to as it s to to of 2.1 at to by be On to so as to . (1) is by of by to by (2) dc of in or to in dc of (3) to to is to on r of / 0 so by a to 2 x 6) 8) / 0 95 L / 0 L/o u in / 0 is a to of 32 so a dc of is by dc to to in to (1) (2) (3) (4) (5) 6) (7) (8) (9) dc to so is be to to dc in to on .2 is of of it is of is in or of of on in of in of of as By , be of it of A/D in as CM by o to 1, in 74j in 4of l of J Gs 1. O ~ J 4 ~ o a a 1 Gs u I of in to 【 J by To in do of by as 4003 V, a - at 3 is a of if of is if a 4 is in to of as in it of a r. in on to of 機器人化 多功能 護理床 研究與探討 翻譯人 要： 人性化設(shè)計是現(xiàn)代設(shè)計的一個重要理念 ,它強調(diào)在設(shè)計產(chǎn)品時 從人體工學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)等角度達到完美 ,體現(xiàn)了科技以人為本的思想。該護理床的設(shè)計正是基于這種理念 ,它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)抬背、抬大腿 ,曲小腿和調(diào)整坐姿的功能 ,并將設(shè)計通過 三維實體建模軟件進行模擬和仿真分析 ,進一步指導(dǎo)和驗證設(shè)計的合理性 。 為滿足目前日益提高的家庭護理要求，將機器人的多軸協(xié)調(diào)控制技術(shù)應(yīng)用于護理床的控制，研制了一種機器人化的多功能護理床．該護理床通過各個床面板之間的協(xié)調(diào)運動，采用單動或聯(lián)動方式來實現(xiàn)各種位姿，并通過語音或鍵盤來控制進行多位姿的運動．護理床的控制系統(tǒng)由主控制模塊和輔助控制模塊兩部分 構(gòu)成．其中主控制模塊采用單片機進行控制，這樣既可降低成本，又可保證護理床操作的靈活性和可靠性；輔助控制模塊包括語音識別和語音回放兩部分的功能．實際使用效果證明了所研制的護理床的實用性和有效性．本文由 醫(yī)學(xué)論文 網(wǎng)與您分享！ 關(guān)鍵詞 ：機器人化護理床；控制系統(tǒng)；語音識剮；單片機 概述： 目前，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，均面臨著越來越嚴(yán)重的人口老齡化問題。老年人由于各項生理機能退化，健康狀況普遍不佳，消耗大量醫(yī)療資源，增加了 醫(yī)院的負(fù)擔(dān)。世界各國均在積極探求一種新的健康服務(wù)模式，提供更高質(zhì)量、更可靠、更容易被接受且成本低廉的健康服務(wù)。因此現(xiàn)代遠程監(jiān)護系統(tǒng)的構(gòu)建，具有很好的發(fā)展前景。本文研究了一種面向社區(qū)的基 于 機器人化 多功能 式智能健康監(jiān)護系統(tǒng)，用來對病人的生理參數(shù)進行連續(xù)、長時間、自動、實時檢測，并經(jīng)分析、處理后實現(xiàn)多類別自動報警、自動記錄， 而且可以 通過網(wǎng)絡(luò)遠程監(jiān)護便于醫(yī)護人員及時發(fā)現(xiàn)病人的病情變化，隨時采取必要的護理與急救措施。 隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，人口壽命不斷延長，城市人口正逐步進入老齡化．據(jù)統(tǒng)計，在我 國現(xiàn)有人口中，老齡人口達 1． 32 億，并且還在以每年 3． 2％的速度遞增．其中空巢家庭占所有老齡家庭總數(shù)的 25 8％，在一些大城市中該比例更大，如北京為 34％，上海為 34． 8％，廣州為 30％，天津為 36． 5％ “o．人口的老齡化對社會醫(yī)療服務(wù)體系提出了更高的要求，建立以社區(qū)為核心的健康監(jiān)控和疾病預(yù)控信息化系統(tǒng)具有很大的現(xiàn)實意義 ”o．老年人由于年齡偏大，肌體的活性逐漸降低，對疾病的抵抗力日益減弱，且疾病多以慢性病為主．對于慢性病人和癱瘓病人而言，除了配合藥物和針劑的治療外，物理方式的護理也必不可少．正確、適當(dāng)?shù)淖o理 可以大大增強患者肌體的活性，減少并發(fā)癥的產(chǎn)生．對于許多慢性病患者而言，通過定期服藥、適當(dāng)監(jiān)護和正確護理，可以不必長期住院．特別是對那些因種種原因不可能長期住院治療的患者、老年人和殘疾人士而言，配置必要的護理設(shè)備和用具尤為重要 “。．相比于普通人，慢性病人、癱瘓病人和殘疾人士的臥床時間更長、更久，因此開發(fā)一種舒適、護理功能齊全、性價比高的護理床，將具有廣闊的市場前景 ”?．目前，我國正著力于建設(shè)社區(qū)公共衛(wèi)生服務(wù)體系，如果將所開發(fā)的護理床與社區(qū)、醫(yī)院醫(yī)療體系連接，實現(xiàn)醫(yī)療、護理、健康監(jiān)護、醫(yī)療救治、疾病預(yù)控等的一體 化，可大大減輕醫(yī)院的壓力，更為合理、有效地利用現(xiàn)有的醫(yī)院資源 ”4’．同時，通過醫(yī)院、社區(qū)兩種信息化系統(tǒng)的建立和連接，可大大提升我國應(yīng)對突發(fā)性公共衛(wèi)生事件的響應(yīng)速度和處理能力．有鑒于此，筆者針對我國社會醫(yī)療服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀及現(xiàn)實需求，提出了一種基于機器人多軸協(xié)調(diào)控制技術(shù)和語音識別技術(shù)的多功能護理床的概念，成功研制了一種機器人化的多功能護理床，并在此基礎(chǔ)上研制了一套基于該護理床的社醫(yī)監(jiān)護系統(tǒng)．本文主要對該機器人化護理床的結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)進行探討． 圖一 常用的護理床結(jié)構(gòu) 1 機器人化護理床的結(jié)構(gòu) 在進 行機器人化護理床的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，主要考慮了以下兒點： (1)護理床應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)護理所需的各種體位的位姿要求； (2)各個活動床面板的擺動角度應(yīng)符合醫(yī)療護理要求并兼顧人體的舒適性； (3)護理床床體的可靠性、穩(wěn)定性和安全性要符合醫(yī)療護理要求； (4)床體的尺寸有一定的空間范圍限制； (5)要考慮護理床在房間內(nèi)移動的簡易性以及醫(yī)護輔助裝置 (如吊液架和書飯桌 )在護理床 f：的可安裝性．所研制的機器人化護理床的床面結(jié)構(gòu)如圖 1所示，它實現(xiàn) J，對護理床的 7 個基本體位的位姿的要求，即平躺、抬背、屈／伸腿、抬腿、左／右翻身、坐起以及解便， 7 個面板是相互獨立的．通過各個床面板之間的協(xié)調(diào)運動，采用單動或聯(lián)動方式來實現(xiàn)護理床所需的各種體位的位姿．護理床的位姿與相應(yīng)的床面板動作如表 l 所示．各床面板的擺動角度如下：背板 (坐姿 )， o。一十 750；背板 (左／右翻身 )， o?！?65。；左／右臀部板， O?！?+75。；大腿板， o。一 +35。；小腿板，一 55 o～ +35。；解便蓋板， O。一 +90。． 2 機器人化護理床的控制系統(tǒng)為了便于對護理床進行智能控制，及時 r 解護理床的當(dāng)前工作狀態(tài)，律護理床的脒身上需安置必要數(shù)目的傳感器 ”?．通過分析傳感器傳輸來的數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng) 可以實時了解、控制床面板的運動狀態(tài)，防止不同機構(gòu)問的相互干涉或是驅(qū)動電機超調(diào)對床體、人員造成的不必要傷害．控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖 2所示．在床體位姿的控制方式方面，除了采用通行的鍵盤按鈕輸入方式外，為了方便體弱病殘者，還增加了語音輸人方式 +操作者可以通過語音命令來操縱護理床．由于普通類型的控制芯片難以完成語音命令的識別，岡此將整個護理床的控制系統(tǒng)分為兩大模塊．第一部分為主控制模塊，它由一個單片機控制系統(tǒng)構(gòu)成，用于實現(xiàn)護理床系統(tǒng)的主體控制，包括接受鍵盤／語音控制命令和傳感器位置信號的輸入，以及輸出電機控制信號等 ，第二部分為輔助控制模塊，主要進行語音的識別和回放，它將來自操作者的語音控制命令轉(zhuǎn)化為電信號，然后經(jīng)過編碼轉(zhuǎn)換，輸送至主控制模塊，同時接受來自主控制模塊的電信號，將這些控制指令轉(zhuǎn)換為操作者可以理解的聲音信號． 2． 1 機器人化護理床的主控制模塊主控制模塊在運行時接收來自鍵盤／語音識別電路的電信號，經(jīng)過分析處理，將控制信號通過外部接口輸送到語音回放電路，由語音回放電路將電信號轉(zhuǎn)化為聲音信號，提供語音反饋信號，使操作者隨時了解護理床的實時動態(tài)；另一方面，主控制模塊根據(jù)各種信號命令，控制不同的電機運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)用戶 所期掣的護理床的功能 ?．主控制模塊主要包括以下各子功能： (1)鍵盤輸入．鍵盤輸入是護理床輸入控制命令的途徑之一，由鍵盤輸人的命令通過編碼由串口發(fā)送到主控制板． (2)直流電機的動作控制．護理床在接受鍵盤或是語音輸入信號后，便開始進行相應(yīng)的動作以達到護理床的預(yù)期功能．這要求主控制板能對安裝在護理床上的 8個直流電機進行正反兩方向的動作控制． (3)傳感器信號輸入．位置傳感器將電機的運動位置信息反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)反饋回的信號判斷電機的當(dāng)前運動位置和狀態(tài)，然后調(diào)用對應(yīng)的程序進行運動控制 2． 1． 1 鍵盤控制 電路鍵盤控制板上除 r 配備供使用者操作的按鍵外，還配置了顯示護理床工作狀態(tài)的指示燈．考慮到鍵盤與主控制板的通信以及主控制板 ／ 0 口資源有限，因此鍵盤由一塊獨立的單片機來處理各種任務(wù)．由于鍵盤 (2×6)和指示燈 (8 個 )需要占用不少的 I／ 0 口資源，而所選用的 89片機只有 15個 L／ 0 口， L／ o 此在單片機的 L／ 0 口資源分配上，鍵盤控制板的單片機與主控制板之間采用串口通信；同時，考慮到控制電纜有一定的長度，為增加通信的可靠性，采用了 232 電平通信，因此在硬件電路上加了一塊 片進行電平轉(zhuǎn)換． 2． 1． 2直流電機的控制護理床的護理功能是通過直流電機來執(zhí)行的，電機驅(qū)動護理床來完成各項動作，以實現(xiàn)各種護理位姿，包括：(1)背板上抬／下降； (2)左／右翻身板上升／下降； (3)大腿板上升／下降； (4)小腿板上升／下降； (5)便盆蓋板開／合； (6)平躺體位實現(xiàn)／復(fù)位； (7)坐姿體位實現(xiàn)／復(fù)位； (8)抬腿體位實現(xiàn)／復(fù)位； (9)屈腿體位實現(xiàn)／復(fù)位．以上各位姿之間的轉(zhuǎn)換與完成均通過 8 個直流電機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，因此主控制板必須能夠在接收命令后對 8個直流電機進行上 E 反轉(zhuǎn)控制，即能夠?qū)崿F(xiàn)電機的正反 向通電控制在護理床的硬件電路設(shè)計中，對每一個電機都采用了兩個雙刀雙擲的繼電器進行通斷電控制． 2． 2 機器人化護理床的輔助控制模塊 2． 2． 1 語音識別語音控制技術(shù)是現(xiàn)有各種控制方式中的一種高級控制方式，它具有控制方式自然、方便，親和力好，適用范圍廣的特點．將語音控制技術(shù)引入到護理床的控制之中，將極大地方便使用者，尤其對于那些喪失或部分喪失活動、自理能力的患者而占，語音控制可以幫助他們增強自信心，減輕對他人的依賴，增添生活的勇氣和信心．針對護理床使用者的語音輸入命令的特點，研究中使用了美閏 司的 音芯片作為識別核心芯片。 片通過訓(xùn)練而實現(xiàn)語音識別功能，系統(tǒng)的 L／ 平，可以方便地與其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸． 片