一种基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G通信的电动医疗床远程控制系统


[0001]本专利技术涉及电动医疗床
，特别涉及一种基于
5G
通信的电动医疗床远程控制系统
。

技术介绍

[0002]电动医疗床不仅适用于医疗单位作为 ICU 护理床，而且可作为用于疗养院
、
养老院的家庭护理床
。
国外的电动医疗床各种护理功能完善
、
成熟，而国内的相关研究还处于起步阶段，作为电动医疗床核心部件的驱动与控制系统，国内还较少涉及
。
[0003]目前，市场上现有的电动医疗床的控制系统多是采用单向同步控制模式，即输入控制指令
‑
执行机构指令控制命令的模式，其控制模式的智能化程度低，功能简单
、
舒适性差，只能满足基本护理功能
。
为此，我们提出一种基于
5G
通信的电动医疗床远程控制系统
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种基于
5G
通信的电动医疗床远程控制系统，基于
5G
通信技术实现对电动医疗床的远程控制，并通过提出新的控制策略模型，通过数据处理模块接收体压值数据和位置数据，并对其进行处理整合后生产反馈信号，响应数据处理模块生成的反馈信号，中心处理模块根据控制策略模型生成反馈控制指令，响应中心处理模块生成的反馈控制指令，驱动模块生成修正驱动信号，响应驱动模块生成的修正驱动信号，执行机构完成指定运动过程中进行调整以促使医疗床完成包括起背
、
屈腿
、
翻身中任一项的指定运动，可以有效解决
技术介绍
中的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于
5G
通信的电动医疗床远程控制系统，包括人机交互模块
、
中心处理模块
、
传感器模块
、
数据处理模块
、
驱动模块
、
执行机构
、
能源供给模块
、
通信模块和远程控制模块，中心处理模块与远程控制模块通过
5G
网络通信模块进行信息交互；人机交互模块用于患者通过采用触摸
、
语音
、
指定行为或动作对医疗床下达控制指令；响应人机交互模块或远程控制模块下达的控制指令，中心处理模块将控制指令通过
5G
网络通信模块与远程控制模块进行通信；远程控制模块用于医护人员接收控制指令，并根据控制指令进行远程控制操作，生成远程控制信号，响应远程控制模块生成的远程控制信号，中心处理模块生成动作指令；响应中心处理模块生成的动作指令，驱动模块生成驱动信号；执行机构接收驱动模块生成的驱动信号，响应驱动信号，执行机构运行促使医疗床完成指定运动，包括起背
、
屈腿
、
翻身；传感器模块包括压力传感器组和位置传感器组，压力传感器组呈矩阵式安装于电动医疗床上端面，用于采集医疗床完成指定运动过程中患者与医疗床上端面之间的体压值数据，位置传感器组用于采集医疗床完成指定运动过程中执行机构在完成指定运动时的位
置数据；数据处理模块接收体压值数据和位置数据，并对其进行处理整合后生产反馈信号；响应数据处理模块生成的反馈信号，中心处理模块根据控制策略模型生成反馈控制指令；响应中心处理模块生成的反馈控制指令，驱动模块生成修正驱动信号，响应驱动模块生成的修正驱动信号，执行机构完成指定运动过程中进行调整以促使医疗床完成指定运动；能源供给模块用于给系统中的所有用电单元提供电力资源；控制策略模型的表达式为：其中，为目标函数，为约束条件，
、
为权重系数；为医疗床完成指定运动过程中在任一
t
时间间隔内患者躯体同一支撑区域与医疗床上端面的体压值变化量；为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔内患者躯体同一支撑区域与医疗床上端面的体压值变化量的最大值；为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔内患者躯体同一支撑区域与医疗床上端面的体压值变化量的最小值；为医疗床完成指定运动过程中在任一
t
时间间隔内患者躯体对应支撑区域与医疗床上端面
的体压值差异量；为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔内患者躯体对应支撑区域与医疗床上端面的体压值差异量最大值；为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔内患者躯体对应支撑区域与医疗床上端面的体压值差异量最小值；为医疗床完成指定运动过程中在任一
t
时间间隔内促使医疗床完成指定动作的执行机构的位移量；为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔开始时刻时促使医疗床完成指定动作的执行机构的位移变化量；为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔结束时刻时促使医疗床完成指定动作的执行机构的位移量；为医疗床完成指定运动过程中在
t
时间间隔内促使医疗床完成指定动作的执行机构的安全位移量；为医疗床完成指定运动过程中在任一
t
时间间隔开始时刻时患者躯体同一支撑区域内第
i
个支撑点与医疗床上端面的体压值
;
为医疗床完成指定运动过程中在任一
t
时间间隔结束时刻时患者躯体同一支撑区域内第
i
个支撑点与医疗床上端面的体压值
;
为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔内任意时刻时患者躯体某一支撑区域内第
i
个支撑点与医疗床上端面的体压值
;
为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔内任意时刻时患者躯体某一支撑区域内第
i
个支撑点的对应支撑区域与医疗床上端面的体压值；
k
，
n
为同一支撑区域内压力传感器的总数
。
[0006]进一步的，执行机构运行促使医疗床完成翻身的指定运动时，患者由平躺状态逐渐翻转至一侧躯体与医疗床上端面相接处，在此过程中，患者与医疗床上端面的接触区域相对固定，权重系数的取值为
0。
[0007]进一步的，压力传感器组包括至少一个压力传感器，压力传感器均匀分布于医疗床上端面
。
[0008]进一步的，执行机构包括至少一个执行单元，位置传感器组包括与执行单元数量相等的位置传感器
。
[0009]进一步的，执行单元为电机驱动模块
、
气动驱动模块和液压驱动模块中的任一种，其中执行单元能够响应驱动信号，并促使医疗床完成包括起背
、
屈腿
、
翻身的指定运动
。
[0010]进一步的，支撑区域以患者平躺状态下脊柱所在竖直平面为对称面对称分布，且脊柱所在竖直平面与医疗床上端面呈垂直分布
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
5G
通信的电动医疗床远程控制系统，其特征在于：包括人机交互模块
、
中心处理模块
、
传感器模块
、
数据处理模块
、
驱动模块
、
执行机构
、
能源供给模块
、
通信模块和远程控制模块，中心处理模块与远程控制模块通过
5G
网络通信模块进行信息交互；所述人机交互模块用于患者通过采用触摸
、
语音
、
指定行为或动作对医疗床下达控制指令；响应人机交互模块或远程控制模块下达的控制指令，所述中心处理模块将控制指令通过
5G
网络通信模块与远程控制模块进行通信；所述远程控制模块用于医护人员接收控制指令，并根据控制指令进行远程控制操作，生成远程控制信号，响应远程控制模块生成的远程控制信号，所述中心处理模块生成动作指令；响应中心处理模块生成的动作指令，所述驱动模块生成驱动信号；所述执行机构接收驱动模块生成的驱动信号，响应所述驱动信号，执行机构运行促使医疗床完成指定运动，包括起背
、
屈腿
、
翻身；所述传感器模块包括压力传感器组和位置传感器组，所述压力传感器组呈矩阵式安装于电动医疗床上端面，用于采集医疗床完成指定运动过程中患者与医疗床上端面之间的体压值数据，所述位置传感器组用于采集医疗床完成指定运动过程中所述执行机构在完成指定运动时的位置数据；所述数据处理模块接收所述体压值数据和所述位置数据，并对其进行处理整合后生产反馈信号；响应数据处理模块生成的所述反馈信号，所述中心处理模块根据控制策略模型生成反馈控制指令；响应中心处理模块生成的反馈控制指令，所述驱动模块生成修正驱动信号，响应驱动模块生成的修正驱动信号，所述执行机构完成指定运动过程中进行调整以促使医疗床完成指定运动；所述能源供给模块用于给所述系统中的所有用电单元提供电力资源；所述控制策略模型的表达式为：
其中，为目标函数，为约束条件，
、
为权重系数；为医疗床完成指定运动过程中在任一
t
时间间隔内患者躯体同一支撑区域与医疗床上端面的体压值变化量；为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔内患者躯体同一支撑区域与医疗床上端面的体压值变化量的最大值；为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔内患者躯体同一支撑区域与医疗床上端面的体压值变化量的最小值；为医疗床完成指定运动过程中在任一
t
时间间隔内患者躯体对应支撑区域与医疗床上端面的体压值差异量；为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔内患者躯体对应支撑区域与医疗床上端面的体压值差异量最大值；为医疗床完成指定运动过程中任一
t
时间间隔内患者躯体对应支撑区域与医疗床上端面的体压值差异量最小值；为医疗床完成指定运动过程中在任一
t
时间间隔内促使医疗床完成指定动作的执行机构的位移量；为医疗床完成指定运动过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏乾，李伟帅，刘永新，魏欢，王云，李朝阳，凌全心，马必成，刘天予，韩桃，贾浩，张国忠，
申请(专利权)人：河北普康医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：