CN110623340A - 人工智能髋关节防摔跌伤保护装置 - Google Patents

人工智能髋关节防摔跌伤保护装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种人工智能髋关节防摔跌伤保护装置，其包括：装置主体，所述装置主体一端固定连接有第一固定带、另一端固定有第二固定带；所述第一固定带和第二固定带上分别设有对应的魔术贴；所述装置主体上固定有气囊，压缩气体仓和气管；所述气囊通过气管连接压缩气体仓；所述气管上设有单向阀。本发明结构简单，易于实现。能够实现对人体髋关节部位的防护，避免意外摔倒时造成股骨转子间骨折。

Description

人工智能髋关节防摔跌伤保护装置
技术领域
本发明涉及个人安全防护技术领域，具体来说涉及一种人工智能髋关节防摔跌伤保护装置。
背景技术
随着社会的老龄化，老年人在人口中的占比越来越多。由于腿脚乏力，很多老人经常会在行走的过程中出现摔倒的现象。而人体在朝侧后方摔倒时，往往是髋部首先着地，由于该部位缺少软组织缓冲，容易导致摔倒后出现股骨转子间骨折的严重后果。因此如何开发出一种新型的个人安全防护设备，能够减少老年人意外摔倒受伤的问题，是医护领域技术人员需要研究的方向。
发明内容
本发明提供了一种人工智能髋关节防摔跌伤保护装置，能够实现对人体髋关节部位的防护，避免摔倒时造成股骨转子间骨折。
其采用的具体技术方案如下：
一种人工智能髋关节防摔跌伤保护装置，其包括：装置主体，所述装置主体一端固定连接有第一固定带、另一端固定有第二固定带；所述第一固定带和第二固定带上分别设有对应的魔术贴；所述装置主体上固定有气囊，压缩气体仓和气管；所述气囊通过气管连接压缩气体仓；所述气管上设有单向阀。
通过采用这种技术方案：以第一固定带与第二固定带将装置主体固定于人体上，通过以两张魔术贴相互黏贴的固定方式，使同一产品能够适用于固定在不同体型的人体上。气囊附着于装置主体的表面，在人体跌倒时能够缓冲地面对人体造成的撞击冲击。针对气囊工作一段后逐渐漏气的问题，通过压缩气体仓对气囊中的气体进行补充，通过设置单向阀控制压缩气体仓与气囊的导通状态。
优选的是，上述人工智能髋关节防摔跌伤保护装置中：还包括传感器，处理器，无线收发装置和上位机；所述传感器，处理器，无线收发装置皆安装于装置主体上；所述传感器包括三轴加速度传感器和三轴陀螺仪、用于采集装置主体的运动状态数据并将该运动状态数据发送至处理器；所述处理器采用MCU控制器、所述处理器中设有解算单元、用于对所述运动状态数据进行姿态解算、并将解算值通过无线收发装置发送至上位机；所述无线收发装置用于通过无线方式实现处理器与上位机之间的信号交互；所述上位机中预存有报警阈值、用于在解算值大于报警阈值时触发在线报警。
通过采用这种技术方案：以传感器实现对人体所处状态的侦测，上位机基于无线收发装置实时获取处理器输出的解算值，当解算值达到报警预警时，表示此时佩戴人工智能髋关节防摔跌伤保护装置之人处于跌倒状态，此时，上位机相应输出报警。通知相关人员赶往现场，防止佩戴人员受到其他伤害而未得到及时处理的情况发生。
更优选的是，上述人工智能髋关节防摔跌伤保护装置中：还包括控制器，所述控制器安装于装置主体上；所述控制器分别连接处理器和单向阀；所述控制器中预存有控制阈值，所述控制器用于读取处理器、在解算值大于控制阈值时打开单向阀。
通过采用这种技术方案：以传感器实现对人体所处状态的侦测，当解算值达到报警预警时，表示此时佩戴人工智能髋关节防摔跌伤保护装置之人处于跌倒状态，此时通过控制器自动打开单向阀，导通气囊与压缩气体仓，压缩气体仓中的气体进入气囊缓冲人体与地面的撞击。由此，在无需保持气囊始终处于充盈的状态下，实现本设备在人体跌倒时的自动充气防撞击功能。
更优选的是，上述人工智能髋关节防摔跌伤保护装置中：所述装置主体内设有弹性夹层；所述压缩气体仓安装于弹性夹层内。
通过采用这种技术方案：将压缩气体仓隐藏于弹性夹层中。实现对弹性夹层内的压缩气体仓等部件的保护，提升了设备的使用寿命。
进一步优选的是，上述人工智能髋关节防摔跌伤保护装置中：所述气囊表面分布有泄气孔；所述泄气孔表面覆盖有用轻薄材料制成的膜层。
通过采用这种技术方案：在人体跌倒后，泄气孔表面的膜层收到压力破裂，使气囊中的气压从泄气孔中逐渐排出。通过气囊泄气的过程，化解跌倒产生的动能，减少了跌倒产生的冲击透过气囊对人体髋部的压迫。
更进一步优选的是，上述人工智能髋关节防摔跌伤保护装置中：所述气囊采用尼龙气囊或热塑性聚氨酯弹性体橡胶气囊。
与现有技术相比，本发明结构简单，易于实现。能够实现对人体髋关节部位的防护，避免意外摔倒时造成股骨转子间骨折。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明实施例1的结构示意图。
各附图标记与部件名称对应关系如下：
1、装置主体；21、第一固定带；22、第二固定带；23、魔术贴；31、气囊；32、压缩气体仓；33、气管；34、单向阀；4、传感器；5、处理器；6、无线收发装置；7、上位机；8、控制器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合各个实施例作进一步描述。
如图1所示为本发明实施例1：
一种人工智能髋关节防摔跌伤保护装置，其包括：装置主体1，传感器4，处理器5，无线收发装置6，上位机7和控制器8。
所述装置主体1一端固定连接有第一固定带21、另一端固定有第二固定带22；所述第一固定带21和第二固定带22上分别设有对应的魔术贴23；所述装置主体1上固定有气囊31，压缩气体仓32和气管33；所述气囊31通过气管33连接压缩气体仓32；所述气管33上设有单向阀34。所述气囊31采用尼龙气囊或热塑性聚氨酯弹性体橡胶气囊。所述气囊31表面分布有泄气孔311；所述泄气孔311表面覆盖有用轻薄材料制成的膜层。
所述装置主体1内设有弹性夹层；所述压缩气体仓32、所述传感器4、处理器5、无线收发装置6和控制器8分别安装于弹性夹层内。所述传感器4包括三轴加速度传感器和三轴陀螺仪、用于采集装置主体1的运动状态数据并将该运动状态数据发送至处理器5；所述处理器5采用MCU控制器、所述处理器5中设有解算单元、用于对所述运动状态数据进行姿态解算、并将解算值通过无线收发装置6发送至上位机7；所述无线收发装置6用于通过无线方式实现处理器5与上位机7之间的信号交互；所述上位机7中预存有报警阈值、用于在解算值大于报警阈值时触发在线报警。所述控制器8分别连接处理器5和单向阀34；所述控制器8中预存有控制阈值，所述控制器8用于读取处理器5、在解算值大于控制阈值时打开单向阀34。
实践中，其工作过程如下：
通过以两张魔术贴23相互黏贴的固定方式，以第一固定带21与第二固定带22的连接将装置主体1固定于人体髋部外侧，以传感器4实现对人体所处状态的侦测，即：三轴加速度传感器和三轴陀螺仪、用于采集装置主体1的运动状态数据并将该运动状态数据发送至处理器5。处理器5通过解算单元对所述运动状态数据进行姿态解算、求得解算值。上位机7通过无线收发装置6实时读取该解算值，同时控制器8在本地实时读取该解算值。当人体摔倒时，该解算值同时大于报警阈值与控制阈值。控制器8打开单向阀34，通过压缩气体仓32对气囊31中注入气体。同时，上位机7发出远程在线报警，通知相关人员前往查看。在人体跌倒后，泄气孔311表面的膜层收到压力破裂，使气囊31中的气压从泄气孔311中逐渐排出。通过气囊31泄气的过程，化解跌倒产生的动能，减少了跌倒产生的冲击透过气囊31对人体髋部的压迫。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种人工智能髋关节防摔跌伤保护装置，其特征在于，包括：装置主体（1），所述装置主体（1）一端固定连接有第一固定带（21）、另一端固定有第二固定带（22）；所述第一固定带（21）和第二固定带（22）上分别设有对应的魔术贴（23）；所述装置主体（1）上固定有气囊（31），压缩气体仓（32）和气管（33）；所述气囊（31）通过气管（33）连接压缩气体仓（32）；所述气管（33）上设有单向阀（34）。
2.如权利要求1所述人工智能髋关节防摔跌伤保护装置，其特征在于：还包括传感器（4），处理器（5），无线收发装置（6）和上位机（7）；所述传感器（4），处理器（5），无线收发装置（6）皆安装于装置主体（1）上；所述传感器（4）包括三轴加速度传感器和三轴陀螺仪、用于采集装置主体（1）的运动状态数据并将该运动状态数据发送至处理器（5）；所述处理器（5）采用MCU控制器、所述处理器（5）中设有解算单元、用于对所述运动状态数据进行姿态解算、并将解算值通过无线收发装置（6）发送至上位机（7）；所述无线收发装置（6）用于通过无线方式实现处理器（5）与上位机（7）之间的信号交互；所述上位机（7）中预存有报警阈值、用于在解算值大于报警阈值时触发在线报警。
3.如权利要求2所述人工智能髋关节防摔跌伤保护装置，其特征在于：还包括控制器（8），所述控制器（8）安装于装置主体（1）上；所述控制器（8）分别连接传感器（4）和单向阀（34）；所述控制器（8）中预存有控制阈值，所述控制器（8）用于读取处理器（5）、在解算值大于控制阈值时打开单向阀（34）。
4.如权利要求3所述人工智能髋关节防摔跌伤保护装置，其特征在于：所述装置主体（1）内设有弹性夹层；所述压缩气体仓（32）安装于弹性夹层内。
5.如权利要求1-4任一项所述人工智能髋关节防摔跌伤保护装置，其特征在于：所述气囊（31）表面分布有泄气孔（311）；所述泄气孔（311）表面覆盖有用轻薄材料制成的膜层。
6.如权利要求5所述人工智能髋关节防摔跌伤保护装置，其特征在于：所述气囊（31）采用尼龙气囊或热塑性聚氨酯弹性体橡胶气囊。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111296915A (zh) * 2020-03-05 2020-06-19 上海市肺科医院（上海市职业病防治院） 一种老年人防摔跌伤人工智能保护装置

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