智能护理床控制系统的研究

发布时间：2020-08-08 12:24

【摘要】：随着人口老龄化进程的加快,我国老年人口的数量越来越多。老年人肌体的活性较低,身体容易出现许多障碍和病变,导致很多老年人需要长期卧床、生活上不能完全自理、必须依靠他人的看护和照料。基于这一现状,本文设计了一种智能护理床控制系统,该系统可以通过操控按键、操作杆或手机控制床体、轮椅、坐便器,完成床体形态变换、轮椅自由移动、大小便自动处理、语音提示、风温调节、水温调节等功能。智能护理床控制系统以STM32F103ZET6微控制器为核心,辅以操控模块、传感器输入模块、电机控制模块、水温控制模块、风温控制模块、污物冲洗与臀部清洗模块、蓝牙通信模块等外围电路。操控模块包括按键操控、操作杆操控和手机操控,使用者通过选择操控方式,即可对智能护理床进行不同方式的操控;传感器输入模块包括温度传感器、红外对射传感器、桶位置传感器、超声波传感器等,可以检测温度信息、大小便信息、桶位置信息、障碍物位置信息等;电机控制模块主要包括对电机推杆、直流有刷电机进行控制以实现床体的抬降、轮椅部分的自由移动;系统通过控制水加热器、风加热片和水泵即可完成水温、风温和水的控制,用来实现坐便器的污物的冲洗、温水洗臀和暖风烘干功能;蓝牙通信模块主要是用来实现STM32F103ZET6与手机之间对的通信,这样通过手机客户端即可对系统进行操控。本文对该系统进行了硬件和软件的设计,给出了具体硬件电路和软件设计思想。采用基于多传感器融合的模糊控制算法来解决轮椅部分的自动避障问题,仿真和实验结果表明避障效果良好。最后,本文进行了水加热测试、风加热测试、蓝牙通信测试、按键测试、语音报警测试、轮椅部分自动避障测试等实验,测试结果表明,系统性能稳定,实用性强。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP273;TH789
【图文】：

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护理床的智能化发展能极大的缓解老龄化国的研究人员不断的研究智能护理床，使其更加人的医疗卫生事业发展程度较高，已研发和生产出各或看护患者的智能机器人，近年来，护理床的功能价格昂贵，国内普通消费者难以承担这部分费用。等发达国家在上个世纪 60 年代就已经开始研究护自动化的方向迈进。美国 Metrocare 公司研发出一款护理床；Devicelink 公司在此基础上研发出一款床体整个床体部分通过变形就能成为一辆电动轮椅，如

智能护理床控制系统的研究

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梁[8]。2013 年北京市科委积极布局智能机器人领域重点项床椅”和“保姆型护理机器人”研制，推进智能机器人的统，实现抬背曲腿、柔性翻身按摩、生理监测等照顾卧床音控制、姿势控制等智能护理床控制系统。2016 年一些专家制护理床系统的总体设计方案，该方案是专门为残疾人设计[9]。同年华南理工大学彭能宁等人设计了基于混合脑机接口电活动转化为控制指令，通过稳态视觉诱发电位从而控制电残疾患者更好地与外界交流[10]。医疗设备的研发在我国总体上来说还处于起步阶段，国内比图 1-3 所示。

【参考文献】