基于操控意图识别的医用助力车系统设计与实现

发布时间：2023-02-14 21:28

　　随着我国人口老龄化形势的严峻,医疗资源问题日益突出,而病床是最为关键的资源之一。医院在病人运送方面面临着诸多挑战,主要包括人力有限、工伤、推床方式效率低下等原因。针对这一问题,提出了一种基于操作人员意图识别的医用助力车。该助力车可以安装在医院病床的底部,在医护人员的操控下运行,可大大减少人力,有益于医院工作人员的身体健康。医用助力车可通过医护人员对其推手上的压力传感器进行操控意图识别,从而控制医用助力车进行横向、纵向、旋转等运动。其独特的直角横移特点使其可以更好地在小空间范围内移动且操作简单,更有效,更安全。本文的主要研究内容如下:(1)根据系统的实际功能需求,对医用助力车系统进行总体方案设计,包括驱动系统、操控意图识别系统及机械结构。并根据系统总体方案利用Solid Works对医用助力车机械部分做了三维模拟。(2)设计一种医用助力车方向操控意图识别方法。利用基于支持向量机算法的薄膜式压力传感器操控意图进行辨识,并对支持向量机算法中的核函数参数g和惩罚系数C进行优化,通过实验验证了手部操控意图辨识的有效性。同时利用模糊推理算法对操控意图进行研究,运用模糊算法前对压力传感器信号进行比例...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外助力车研究现状
        1.2.2 国内外意图识别研究现状
        1.2.3 国内外助力车平台驱动方式研究现状
    1.3 本文主要研究内容与安排
第2章 医用助力车系统方案设计
    2.1 系统总体方案设计
        2.1.1 医用助力车设计要求
        2.1.2 总体设计方案
    2.2 驱动系统方案设计
        2.2.1 驱动方式设计
        2.2.2 关键部件设计
    2.3 操控意图识别方案设计
        2.3.1 传感器的使用和布局
        2.3.2 操控意图识别系统架构
    2.4 机械结构方案设计
    2.5 本章小结
第3章 医用助力车方向操控意图识别
    3.1 医用助力车操控意图识别系统组成
    3.2 操控意图识别算法设计
        3.2.1 支持向量机原理
        3.2.2 基于SVM的操控意图识别
        3.2.3方向操控意图辨别实验
    3.3 模糊算法
        3.3.1 模糊算法理论基础
        3.3.2 模糊算法过程
    3.4 基于模糊理论的操控意图识别
        3.4.1 模糊比例算法总体架构
        3.4.2 FSR数据层信号融合
        3.4.3 比例信号模糊化
        3.4.4 模糊规则设计
        3.4.5 模糊推理操控意图输出
    3.5方向操控意图辨别实验
    3.6 本章小结
第4章 医用助力车速度操控意图识别
    4.1 速度操控意图识别
    4.2 速度操控意图实验
    4.3 本章小结
第5章 医用助力车系统实现
    5.1 医用助力车平台搭建
        5.1.1 医用助力车整体结构
        5.1.2 系统硬件实现
        5.1.3 系统软件实现
    5.2 实验及结果分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3743062