機(jī)械專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯--機(jī)器人化多功能護(hù)理床研究與探討

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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(jī)器人化 多功能 護(hù)理床 研究與探討 翻譯人 要： 人性化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)的一個(gè)重要理念 ,它強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí) 從人體工學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)等角度達(dá)到完美 ,體現(xiàn)了科技以人為本的思想。該護(hù)理床的設(shè)計(jì)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(jì)通過 三維實(shí)體建模軟件進(jìn)行模擬和仿真分析 ,進(jìn)一步指導(dǎo)和驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性 。 為滿足目前日益提高的家庭護(hù)理要求，將機(jī)器人的多軸協(xié)調(diào)控制技術(shù)應(yīng)用于護(hù)理床的控制，研制了一種機(jī)器人化的多功能護(hù)理床．該護(hù)理床通過各個(gè)床面板之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，采用單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)方式來實(shí)現(xiàn)各種位姿，并通過語音或鍵盤來控制進(jìn)行多位姿的運(yùn)動(dòng)．護(hù)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(jī)進(jìn)行控制，這樣既可降低成本，又可保證護(hù)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(shí)際使用效果證明了所研制的護(hù)理床的實(shí)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(jī)器人化護(hù)理床；控制系統(tǒng)；語音識剮；單片機(jī) 概述： 目前，無論是發(fā)達(dá)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(xiàng)生理機(jī)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(yuǎn)程監(jiān)護(hù)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(jī)器人化 多功能 式智能健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，用來對病人的生理參數(shù)進(jìn)行連續(xù)、長時(shí)間、自動(dòng)、實(shí)時(shí)檢測，并經(jīng)分析、處理后實(shí)現(xiàn)多類別自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)記錄， 而且可以 通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)便于醫(yī)護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)病人的病情變化，隨時(shí)采取必要的護(hù)理與急救措施。 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(jìn)入老齡化．據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我 國現(xiàn)有人口中，老齡人口達(dá) 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?yàn)?36． 5％ “o．人口的老齡化對社會(huì)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(shí)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(hù)理也必不可少．正確、適當(dāng)?shù)淖o(hù)理 可以大大增強(qiáng)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(hù)和正確護(hù)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(hù)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(shí)間更長、更久，因此開發(fā)一種舒適、護(hù)理功能齊全、性價(jià)比高的護(hù)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(hù)理床與社區(qū)、醫(yī)院醫(yī)療體系連接，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療、護(hù)理、健康監(jiān)護(hù)、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(shí)，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(huì)醫(yī)療服務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀及現(xiàn)實(shí)需求，提出了一種基于機(jī)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(hù)理床的概念，成功研制了一種機(jī)器人化的多功能護(hù)理床，并在此基礎(chǔ)上研制了一套基于該護(hù)理床的社醫(yī)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)．本文主要對該機(jī)器人化護(hù)理床的結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)進(jìn)行探討． 圖一 常用的護(hù)理床結(jié)構(gòu) 1 機(jī)器人化護(hù)理床的結(jié)構(gòu) 在進(jìn) 行機(jī)器人化護(hù)理床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮了以下兒點(diǎn)： (1)護(hù)理床應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)護(hù)理所需的各種體位的位姿要求； (2)各個(gè)活動(dòng)床面板的擺動(dòng)角度應(yīng)符合醫(yī)療護(hù)理要求并兼顧人體的舒適性； (3)護(hù)理床床體的可靠性、穩(wěn)定性和安全性要符合醫(yī)療護(hù)理要求； (4)床體的尺寸有一定的空間范圍限制； (5)要考慮護(hù)理床在房間內(nèi)移動(dòng)的簡易性以及醫(yī)護(hù)輔助裝置 (如吊液架和書飯桌 )在護(hù)理床 f：的可安裝性．所研制的機(jī)器人化護(hù)理床的床面結(jié)構(gòu)如圖 1所示，它實(shí)現(xiàn) J，對護(hù)理床的 7 個(gè)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(gè)面板是相互獨(dú)立的．通過各個(gè)床面板之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，采用單動(dòng)或聯(lián)動(dòng)方式來實(shí)現(xiàn)護(hù)理床所需的各種體位的位姿．護(hù)理床的位姿與相應(yīng)的床面板動(dòng)作如表 l 所示．各床面板的擺動(dòng)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(jī)器人化護(hù)理床的控制系統(tǒng)為了便于對護(hù)理床進(jìn)行智能控制，及時(shí) r 解護(hù)理床的當(dāng)前工作狀態(tài)，律護(hù)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(shí)時(shí)了解、控制床面板的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，防止不同機(jī)構(gòu)問的相互干涉或是驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(hù)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(gè)護(hù)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(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成，用于實(shí)現(xiàn)護(hù)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(jī)控制信號等 ，第二部分為輔助控制模塊，主要進(jìn)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(shí)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(jī)器人化護(hù)理床的主控制模塊主控制模塊在運(yùn)行時(shí)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(shí)了解護(hù)理床的實(shí)時(shí)動(dòng)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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)用戶 所期掣的護(hù)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(hù)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(jī)的動(dòng)作控制．護(hù)理床在接受鍵盤或是語音輸入信號后，便開始進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作以達(dá)到護(hù)理床的預(yù)期功能．這要求主控制板能對安裝在護(hù)理床上的 8個(gè)直流電機(jī)進(jìn)行正反兩方向的動(dòng)作控制． (3)傳感器信號輸入．位置傳感器將電機(jī)的運(yùn)動(dòng)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(jī)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)位置和狀態(tài)，然后調(diào)用對應(yīng)的程序進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(hù)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(dú)立的單片機(jī)來處理各種任務(wù)．由于鍵盤 (2×6)和指示燈 (8 個(gè) )需要占用不少的 I／ 0 口資源，而所選用的 89片機(jī)只有 15個(gè) L／ 0 口， L／ o 此在單片機(jī)的 L／ 0 口資源分配上，鍵盤控制板的單片機(jī)與主控制板之間采用串口通信；同時(shí)，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(jìn)行電平轉(zhuǎn)換． 2． 1． 2直流電機(jī)的控制護(hù)理床的護(hù)理功能是通過直流電機(jī)來執(zhí)行的，電機(jī)驅(qū)動(dòng)護(hù)理床來完成各項(xiàng)動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)各種護(hù)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(shí)現(xiàn)／復(fù)位； (7)坐姿體位實(shí)現(xiàn)／復(fù)位； (8)抬腿體位實(shí)現(xiàn)／復(fù)位； (9)屈腿體位實(shí)現(xiàn)／復(fù)位．以上各位姿之間的轉(zhuǎn)換與完成均通過 8 個(gè)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，因此主控制板必須能夠在接收命令后對 8個(gè)直流電機(jī)進(jìn)行上 E 反轉(zhuǎn)控制，即能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的正反 向通電控制在護(hù)理床的硬件電路設(shè)計(jì)中，對每一個(gè)電機(jī)都采用了兩個(gè)雙刀雙擲的繼電器進(jìn)行通斷電控制． 2． 2 機(jī)器人化護(hù)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(diǎn)．將語音控制技術(shù)引入到護(hù)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(dòng)、自理能力的患者而占，語音控制可以幫助他們增強(qiáng)自信心，減輕對他人的依賴，增添生活的勇氣和信心．針對護(hù)理床使用者的語音輸入命令的特點(diǎn)，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(shí)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(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸． 片