CN113057825B - 一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,包括床架、床垫、传感器铺设毯和控制器,传感器铺设毯固定在床垫上方,床垫包括多个床体单元,床体单元平行阵列式安装在床架上;床体单元包括弹性垫、上平台、并联机构、联接机构和下平台,弹性垫固定上平台的上表面,并联机构通过联接机构连接至上平台的下表面和下平台的上表面,并联机构用于调整上平台与下平台之间的距离和夹角。与现有技术相比,床垫包括多个阵列式排布的床体单元,每个床体单元包括4自由度的并联机构,能够灵活调每块床体单元的高度和倾斜度,可以实现床垫与床架之间高度和夹角的自由调节,响应及时,位姿变换多样,能够更好地帮助患者翻身和起背。

Description

一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,尤其是涉及一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,本发明对应的项目得到国家重点研发计划2020YFC2005800、2020YFC2005804资助。
背景技术
褥疮是压力性溃疡、压疮的简称,是由于局部组织长期受压,发生持续缺血、缺氧、营养不良而导致的组织溃烂坏死,常见于脂肪组织保护缺乏且肌肉包裹较薄的骨隆突部位。褥疮主要发生在下肢功能障碍或行动不便,需要长期卧床治疗和日常护理的患者身上,褥疮不仅仅是这些患者疼痛和不适的来源,更是感染的途径以及其他并发症的诱因。近年来,随着人口老龄化的加剧,人们对护理领域越来越重视,褥疮的预防已经成为护理和康复辅助领域的研究重点。
目前,为了预防褥疮,最常见的做法是依靠护理人员大约每两个小时帮助患者进行翻身,以改变患者身体各部位的受压情况,从而预防褥疮的产生。但由于护理人员的短缺,患者往往很难得到及时的护理,且帮助患者翻身增大了护理人员的劳动强度。为了解决上述问题,研究人员提出了可以预防褥疮的床垫,如中国专利CN202020492122.8公开的一种按键式防褥疮床垫,防褥疮床垫为可充放气的气垫,通过电机与气泵对床垫充气或放气,床垫不同部位会产生波动,从而改变患者各个身体部位的受压情况,还可以通过对床垫的不同位置充放气帮助患者进行起背操作、侧躺操作等。但是,现有技术中往往是控制整个床垫进行波动操作的,由于床垫体积较大,执行波动操作所需时间较长,系统无法及时响应,也造成了浪费;而且,起背操作和侧躺操作是通过靠垫、翻身垫等充放气进行的,对患者在床垫上的位置和靠垫、翻身垫的安装位置有要求,如果患者所处的位置不当,可能会导致患者翻身不当、跌落等,给患者造成伤害。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,床垫包括多个阵列式排布的床体单元,每个床体单元包括4自由度的并联机构,能够灵活调每块床体单元的高度和倾斜度,可以实现床垫与床架之间高度和夹角的自由调节,响应及时,位姿变换多样,能够更好地帮助患者翻身和起背。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,包括床架(1)、床垫(2)、传感器铺设毯(3)和控制器(4),传感器铺设毯(3)固定在床垫(2)上方,所述床垫(2)包括多个床体单元,所有的床体单元平行阵列式安装在床架(1)上;
所述床体单元包括弹性垫(21)、上平台(22)、并联机构(23)、联接机构(24)和下平台(25),弹性垫(21)固定上平台(22)的上表面,并联机构(23)通过联接机构(24)连接至上平台(22)的下表面和下平台(25)的上表面,所述并联机构(23)用于调整上平台(22)与下平台(25)之间的距离和夹角;
所述传感器铺设毯(3)上设有压力传感器模块;
所述控制器(4)分别与并联机构和压力传感器模块通信连接。
进一步的,床体单元的形状为矩形,优选的一种实施方式中,床体单元为正方形。
进一步的,阵列式防褥疮护理床采用2000*1000的医疗床标准尺寸,床体单元共32块,以4列8行的平行阵列式安装在床架(1)上。
进一步的,所述传感器铺设毯(3)通过子母扣固定在床垫(2)上方。
进一步的,所述并联机构(23)包括4条SPS结构的驱动支链(231)和1条CS结构的恰约束支链(232),所述驱动支链(231)包括2个球副(2311)和1个移动副(2312),所述恰约束支链(232)包括1个圆柱副(2321)和一个球副(2322);
恰约束支链(232)的圆柱副固定在下平台(25)的中心,恰约束支链(232)的球副(2322)通过联接机构(24)固定在上平台(22)的中心;4个驱动支链(231)通过联接机构(24)固定在恰约束支链(232)的四周,驱动支链(231)的两个球副(2311)分别通过联接机构(24)连接至上平台(22)的下表面和下平台(25)的上表面。
更进一步的,4条驱动支链(231)在上平台(22)上的四个联接点构成200mm×200mm的矩形,在下平台(25)上的四个联接点构成200mm×200mm的矩形,在移动副(2312)和圆柱副(2321)处于初始状态时,上平台(22)和下平台(25)平行,且相距200mm。
更进一步的,所述移动副(2312)和圆柱副(2321)为微型电动推杆构成的伸缩杆,通过外接电源供电使伸缩杆伸缩,从而驱动床体单元翻折,该微型电动推杆行程100mm,电压12V,推力60N。
更进一步的,所述联接机构(24)为固定副,联接机构(24)与驱动支链(231)和恰约束支链(232)的接触端分别设有与驱动支链(231)的球副(2311)相配合的半球形凹槽和与恰约束支链(232)的球副(2322)相配合的半球形凹槽。
进一步的,所述弹性垫(21)为乳胶垫,自下而上依次包括2cm乳胶、4cm棕榈和透气防水面料,所述乳胶垫的四周均设有倒角。
进一步的,所述压力传感器模块包括第一传感器单元和第二传感器单元,所述第一传感器单元的安装位置与人体的躯干和双臂相适应,所述第二传感器单元的安装位置与人体的枕骨、髋部和下肢相适应;
所述第一传感器单元包括多个FSR-406压敏传感器(31),所述第二传感器单元包括多个RP-L-170压敏传感器(32)。
进一步的,所述控制器(4)包括显示装置、输入装置和存储装置,所述控制器(4)用于根据传感器模块的测量数据以及预设置的褥疮监测程序和跌落监测程序生成控制信号,或根据输入装置输入的命令生成控制信号。
更进一步的,预设置的褥疮监测程序包括以下步骤:
A1:根据人体的自主运动程度确定人体每个身体部位的压力阈值和每个身体部位的第一时间长度;
A2:获取传感器模块的测量数据,确定人体的姿势和各个身体部位的压力值;
A3:如果一个身体部位的压力值大于压力阈值且持续时间大于第一时间长度内,则执行步骤A4,否则,重复步骤A2;
A4:确定该身体部位所对应的床体单元,确定该床体单元及周边床体单元的运动参数,并根据运动参数生成每个床体单元的控制信号,以保证人体的翻转,重复步骤A2。
更进一步的,预设置的跌落监测程序包括以下步骤:
B1:分别获取阵列式防褥疮护理床左侧的压力值、中部的压力值和右侧的压力值,计算左侧的压力值占比、中部的压力值占比和右侧的压力值占比;
B2:如果左侧或右侧的压力值占比大于80%,且中部的压力值占比和另一侧的压力值占比之和小于20%,则确定人体所对应的床体单元,确定该床体单元及周边床体单元的运动参数,并根据运动参数生成每个床体单元的控制信号,以保证人体向阵列式防褥疮护理床的中部转动,经过时间T1后重复步骤B1,否则,执行步骤B3;
B3:如果左侧或右侧的压力值占比大于50%,则经过时间T2后重复步骤B1,否则,执行步骤B4;
B4:计算左侧的受压范围、中部的受压范围和右侧的受压范围,如果左侧或右侧的受压范围小于20%,且另一侧和中部受压范围均小于5%时,则经过时间T3后重复步骤B1,否则,经过时间T4后执行步骤B1;
其中,T1、T3和T4的值是根据人体的自主运动程度预设置的,T2的大小与压力值占比超过50%的一侧的压力值占比负相关。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)床垫包括多个阵列式排布的床体单元,每个床体单元包括4自由度的并联机构,能够灵活调每块床体单元的高度和倾斜度,可以实现床垫与床架之间高度和夹角的自由调节,响应及时,位姿变换多样,能够更好地帮助患者翻身和起背。
(2)传感器铺设毯固定在床垫上,控制器根据传感器铺设毯上压力传感器模块的测量数据以及预设置的褥疮监测程序和跌落监测程序生成控制信号,从而实现预防褥疮和防止跌落的功能,自动化程度高,减轻了护理人员的工作强度。
(3)并联机构包括4条SPS结构的驱动支链和1条CS结构的恰约束支链,能够实现床体单元的多自由度升降、倾斜,移动副和圆柱副为微型电动推杆,在满足使用需求的前提下,进一步简化了机构。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为床体单元的结构示意图;
图3为驱动支链和恰约束支链的结构示意图;
图4为并联机构运动简图;
图5为压力传感器模块铺设示意图;
图6为阵列式防褥疮护理床的翻折示意图;
图7为阵列式防褥疮护理床的起背示意图;
图8为阵列式防褥疮护理床的左侧、中部和右侧划分示意图;
图9为显示装置的显示示意图;
图10为褥疮监测程序的流程图;
图11为跌落监测程序的流程图;
图12为实施例中阵列式防褥疮护理床的数据传输示意图;
附图标记:1、床架,2、床垫,21、弹性垫,22、上平台,23、并联机构,231、驱动支链,2311、球副,2312、移动副,232、恰约束支链,2321、圆柱副,2322、球副,24、联接机构,25、下平台,3、传感器铺设毯,31、FSR-406压敏传感器,32、RP-L-170压敏传感器,4、控制器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
在附图中,结构相同的部件以相同数字标号表示,各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的,本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰,附图中有些地方适当夸大了部件。
实施例1:
一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,如图1所示,包括床架1、床垫2、传感器铺设毯3和控制器4,传感器铺设毯3固定在床垫2上方,床垫2包括多个床体单元,所有的床体单元平行阵列式安装在床架1上;
如图2所示,床体单元包括弹性垫21、上平台22、并联机构23、联接机构24和下平台25,弹性垫21固定上平台22的上表面,并联机构23通过联接机构24连接至上平台22的下表面和下平台25的上表面,并联机构23用于调整上平台22与下平台25之间的距离和夹角;
传感器铺设毯3上设有压力传感器模块;控制器4分别与并联机构和压力传感器模块通信连接。
传感器铺设毯3通过子母扣固定在床垫2上方。
弹性垫21为乳胶垫,自下而上依次包括2cm乳胶、4cm棕榈和透气防水面料,乳胶垫的四周均设有倒角。在现有技术中,防褥疮床垫一般使用气垫,容易产生漏气或充气不足等问题,且由于气垫比较柔软,可能对骨骼产生影响,如果是腰椎间盘突出患者,在使用后可能会加剧腰椎间盘突出的症状,而且还会引起腰部剧烈疼痛和下肢麻木的情况。本申请使用乳胶垫,更有利于患者的健康。
本实施例中,阵列式防褥疮护理床采用2000*1000的医疗床标准尺寸,床体单元共32块,以4列8行的平行阵列式安装在床架1上。传感器铺设毯3采用2000*1000的医疗床标准尺寸,根据人体在仰卧位、侧卧位、俯卧位三种体位情况下的褥疮易发点位,结合了中国人成年人人体平均尺寸(GB/T 1000-1988),与床垫2相配合,铺设压力传感器模块。
压力传感器模块包括第一传感器单元和第二传感器单元,第一传感器单元的安装位置与人体的躯干和双臂相适应,第二传感器单元的安装位置与人体的枕骨、髋部和下肢相适应;第一传感器单元包括多个FSR-406压敏传感器31,第二传感器单元包括多个RP-L-170压敏传感器32。
如图5所示,在部署压力传感器模块时,为尽可能的减少传感器用量以降低成本,且考虑到身体各部位所需要采集的压力数据精准度不同,如头部和下肢只需要测量是否有压力,并不需要知道压力产生的准确位置,又考虑到传感器与床体单元(床体单元的大小,传感器的安装位置、作用范围等)之间的配合,部署FSR-406压敏传感器31和RP-L-170压敏传感器32两种型号的压敏传感器。其中,FSR-406压敏传感器31主要铺设于人体躯干和双臂处,可以精确测量得到压力大小,并精准定位压力产生的位置,RP-L-170压敏传感器32主要铺设于枕骨,髋部和下肢,可以测得一小块区域的压力值。
本申请综合考虑成本、床体单元2所需的机构自由度、稳定性及实现的难易程度,在常见的3-SPS并联机构的基础上,增加两条支链,最终采用4-SPS/CS并联机构,并用已有的微型电动推杆代替结构中的P副及C副,更好的实现上述要求。
如图2所示,并联机构23包括4条SPS结构的驱动支链231和1条CS结构的恰约束支链232,S副即球副,P副即移动副,C副即圆柱副。驱动支链231和恰约束支链232的结构如图3所示。
驱动支链231包括2个球副2311和1个移动副2312,恰约束支链232包括1个圆柱副2321和一个球副2322;
恰约束支链232的圆柱副固定在下平台25的中心,恰约束支链232的球副2322通过联接机构24固定在上平台22的中心;4个驱动支链231通过联接机构24固定在恰约束支链232的四周,驱动支链231的两个球副2311分别通过联接机构24连接至上平台22的下表面和下平台25的上表面。
移动副2312和圆柱副2321为微型电动推杆构成的伸缩杆,通过外接电源供电使伸缩杆伸缩,从而驱动床体单元翻折,该微型电动推杆行程100mm,电压12V,推力60N。
联接机构24为固定副,联接机构24与驱动支链231和恰约束支链232的接触端分别设有与驱动支链231的球副2311相配合的半球形凹槽和与恰约束支链232的球副2322相配合的半球形凹槽。
4条驱动支链231在上平台22上的四个联接点构成200mm×200mm的矩形,在下平台25上的四个联接点构成200mm×200mm的矩形,在移动副2312和圆柱副2321处于初始状态时,上平台22和下平台25平行,且相距200mm。
移动副2312和圆柱副2321的微型电动推杆伸缩,驱动支链231和恰约束支链232的长度改变,4个驱动支链231的两个球副2311与恰约束支链232的球副2322在联接机构24的半球形凹槽内发生相应转动,如图4所示,并联机构23的运动可以实现床体单元的4自由度升降、倾斜,从而实现帮助患者翻身、防跌落和起背的功能。
控制器4包括显示装置、输入装置和存储装置,控制器4根据输入装置输入的命令生成控制信号。
如图6所示,接受到辅助用户翻身的指令,当用户需要朝第一列与第二列侧翻身时,第四列床体单元的上平台22转动角度最大,第三列床体单元的上平台22转动角度次大,第一列与第二列床体单元的上平台22平铺;反之,当用户需要朝第三列和四列侧翻身时,第一列床体单元的上平台22转动角度最大,第二列床体单元的上平台22转动角度次大,第三列与第四列床体单元的上平台22平铺。
如图7所示,接受到辅助用户起背命令时,第一行床体单元的上平台22转动角度最大,第二行至第四行床体单元的上平台22转动角度依次减小,第五行、第六行、第七行、第八行床体单元的上平台22平铺。
本申请在床架1上设置多个阵列式排布的床体单元,每个床体单元通过4-SPS/CS并联机构构成4自由度并联机构,这种4自由度并联机构结构简单、控制方便、并且精度高,可以轻松实现床体单元与床架1之间高度和夹角的自由调节,也能够灵活调整单块床体单元的高度和倾斜度,且响应及时,位姿变换多样,能够更好地实现用户的翻身,防跌落,起背功能。
实施例2:
除了根据输入的命令实现翻身、起背功能外,控制器4可以根据压力传感器模块的测量数据以及预设置的褥疮监测程序和跌落监测程序生成控制信号,驱动床体单元运动,以避免患者的身体部位长时间受压,且能根据压力的分布范围,以避免患者跌落。
如图10所示,预设置的褥疮监测程序包括以下步骤:
A1:根据人体的自主运动程度确定人体每个身体部位的压力阈值和每个身体部位的第一时间长度;
A2:获取传感器模块的测量数据,确定人体的姿势和各个身体部位的压力值;
A3:如果一个身体部位的压力值大于压力阈值且持续时间大于第一时间长度内,则执行步骤A4,否则,重复步骤A2;
A4:确定该身体部位所对应的床体单元,确定该床体单元及周边床体单元的运动参数,并根据运动参数生成每个床体单元的控制信号,以保证人体的翻转,重复步骤A2。
患者躺在阵列式防褥疮护理床上后,根据受压情况判断出患者的姿势(仰卧、侧卧和俯卧),找出能识别出压力且相距最远的两个压力传感器(头和脚跟),确定用户的身高,通过头部,脚跟及髋部的压力传感器定位并确定每个压力传感器所对应的具体身体部位。
根据患者的自主运动程度(可自主运动、不可自主运动等),确定各个身体部位的压力阈值和每个身体部位的第一时间长度。当一个身体部位的压力值持续大于压力阈值,且持续时间大于第一时间长度(如60分钟),则认为该身体部位需要调整。在实际应用时,可以分别为每个压力传感器设置一个计时器,当压力值大于压力阈值时,计时器开始计数,如果压力值改变,低于压力阈值,则计时器清零,当计时器的读数等于第一时间长度时,则认为该计时器对应的压力传感器所对应的身体部位需要调整。根据该身体部位的床体单元所处的列及患者的体位,控制该列床体单元翻折一定角度,其相邻列也相应翻折一定角度,总体上实现使用户的身体翻转30°,以做到防褥疮的30°原则。
如图11所示,预设置的跌落监测程序包括以下步骤:
B1:分别获取阵列式防褥疮护理床左侧的压力值、中部的压力值和右侧的压力值,计算左侧的压力值占比、中部的压力值占比和右侧的压力值占比;
B2:如果左侧或右侧的压力值占比大于80%,且中部的压力值占比和另一侧的压力值占比之和小于20%,则确定人体所对应的床体单元,确定该床体单元及周边床体单元的运动参数,并根据运动参数生成每个床体单元的控制信号,以保证人体向阵列式防褥疮护理床的中部转动,经过时间T1(本实施例中,取5s)后重复步骤B1,否则,执行步骤B3;
B3:如果左侧或右侧的压力值占比大于50%,则经过时间T2后重复步骤B1,否则,执行步骤B4;
B4:计算左侧的受压范围、中部的受压范围和右侧的受压范围,如果左侧或右侧的受压范围小于20%,且另一侧和中部受压范围均小于5%时,则经过时间T3(本实施例中,取3s)后重复步骤B1,否则,经过时间T4(本实施例中,取60s)后执行步骤B1;
其中,T1、T3和T4的值是根据人体的自主运动程度预设置的,T2的大小与压力值占比超过50%的一侧的压力值占比负相关。
如图8所示,将阵列式防褥疮护理床分为左侧、中部和右侧,患者躺在阵列式防褥疮护理床上后,分别确定左侧、中部和右侧的压力值占比,压力值占比越大,表明患者处于该区域的身体越多。当患者保持较为安全的卧床姿势时,保持60秒的周期T4对压力进行检测,当某一侧传感器检测出的压力占比超过总数的50%时,认为存在坠落风险,根据压力占比超过50%限度的部分来缩短测量周期T2。当某一侧传感器检测压力占比超过80%时,认为患者会跌落,判断此时主要受压处所在的床体单元的所在列,令该列床体单元向床体中央翻折一定角度,其相邻列也相应翻折一定角度,而后将测量周期缩短至5秒,直到检测出患者体位正常之后,床体翻转至水平状态。当某一侧的受压范围小于20%,且另一侧和中部受压范围均小于5%时,系统会判定此时患者处于坐立状态,调整测量周期T3为3秒,直到未感知压力时,判定为患者下床,或受压情况恢复正常。
控制器4包括输入装置、显示装置和存储装置,如图9所示,可以通过显示装置查看床体状态、各个床体单元的的高度、与床架1的夹角等数据,查看患者所在位置,甚至患者各个身体部位的大致位置,可以通过输入装置设置床体单元的翻折角度及褥疮监测程序和跌落监测程序的参数。在存储装置中保存了历史数据,护理人员可以通过显示装置直观的查看历史数据。
存储装置可以为本地存储装置(如SD卡等),也可以为云端存储模块,或者二者的结合,更便于查看历史数据。
还可以设置通信模块,与护理人员或家属的手机通信,护理人员和家属可以实时通过手机查看阵列式防褥疮护理床上的数据。
为了便于计算左侧、中部和右侧的压力值,可以设置3个MCU控制器,分别负责左侧的床体单元和传感器模块、中部的床体单元和传感器模块以及右侧的床体单元和传感器模块,这样也降低了多个床体单元的控制难度。如图12所示,3个MCU控制器将左侧、中部和右侧的传感器模块的数据通过网关发送至控制器4,控制器4上可以直接查看数据,还可以将数据上传到云端,在云端的长期护理管理系统中查看数据。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,包括床架(1)、床垫(2)、传感器铺设毯(3)和控制器(4),传感器铺设毯(3)固定在床垫(2)上方,其特征在于,所述床垫(2)包括多个床体单元,所有的床体单元平行阵列式安装在床架(1)上;
所述床体单元包括弹性垫(21)、上平台(22)、并联机构(23)、联接机构(24)和下平台(25),弹性垫(21)固定上平台(22)的上表面,并联机构(23)通过联接机构(24)连接至上平台(22)的下表面和下平台(25)的上表面,所述并联机构(23)用于调整上平台(22)与下平台(25)之间的距离和夹角;
所述传感器铺设毯(3)上设有压力传感器模块;
所述控制器(4)分别与并联机构和压力传感器模块通信连接;
所述并联机构(23)包括4条SPS结构的驱动支链(231)和1条CS结构的恰约束支链(232),所述驱动支链(231)包括2个球副(2311)和1个移动副(2312),所述恰约束支链(232)包括1个圆柱副(2321)和一个球副(2322);
恰约束支链(232)的圆柱副固定在下平台(25)的中心,恰约束支链(232)的球副(2322)通过联接机构(24)固定在上平台(22)的中心;4个驱动支链(231)通过联接机构(24)固定在恰约束支链(232)的四周,驱动支链(231)的两个球副(2311)分别通过联接机构(24)连接至上平台(22)的下表面和下平台(25)的上表面;
所述移动副(2312)和圆柱副(2321)为微型电动推杆构成的伸缩杆;
所述联接机构(24)为固定副,联接机构(24)与驱动支链(231)和恰约束支链(232)的接触端分别设有与驱动支链(231)的球副(2311)相配合的半球形凹槽和与恰约束支链(232)的球副(2322)相配合的半球形凹槽。
2.根据权利要求1所述的一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,其特征在于,所述传感器铺设毯(3)通过子母扣固定在床垫(2)上方。
3.根据权利要求1所述的一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,其特征在于,所述弹性垫(21)为乳胶垫,自下而上依次包括2cm乳胶、4cm棕榈和透气防水面料,所述乳胶垫的四周均设有倒角。
4.根据权利要求1所述的一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,其特征在于,所述压力传感器模块包括第一传感器单元和第二传感器单元,所述第一传感器单元的安装位置与人体的躯干和双臂相适应,所述第二传感器单元的安装位置与人体的枕骨、髋部和下肢相适应;
所述第一传感器单元包括多个FSR-406压敏传感器(31),所述第二传感器单元包括多个RP-L-170压敏传感器(32)。
5.根据权利要求1所述的一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,其特征在于,所述控制器(4)包括显示装置、输入装置和存储装置,所述控制器(4)用于根据传感器模块的测量数据以及预设置的褥疮监测程序和跌落监测程序生成控制信号,或根据输入装置输入的命令生成控制信号。
6.根据权利要求5所述的一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,其特征在于,预设置的褥疮监测程序包括以下步骤:
A1:根据人体的自主运动程度确定人体每个身体部位的压力阈值和每个身体部位的第一时间长度;
A2:获取传感器模块的测量数据,确定人体的姿势和各个身体部位的压力值;
A3:如果一个身体部位的压力值大于压力阈值且持续时间大于第一时间长度内,则执行步骤A4,否则,重复步骤A2;
A4:确定该身体部位所对应的床体单元,确定该床体单元及周边床体单元的运动参数,并根据运动参数生成每个床体单元的控制信号,以保证人体的翻转,重复步骤A2。
7.根据权利要求5所述的一种基于压力分布检测的阵列式防褥疮护理床,其特征在于,预设置的跌落监测程序包括以下步骤:
B1:分别获取阵列式防褥疮护理床左侧的压力值、中部的压力值和右侧的压力值,计算左侧的压力值占比、中部的压力值占比和右侧的压力值占比;
B2:如果左侧或右侧的压力值占比大于80%,且中部的压力值占比和另一侧的压力值占比之和小于20%,则确定人体所对应的床体单元,确定该床体单元及周边床体单元的运动参数,并根据运动参数生成每个床体单元的控制信号,以保证人体向阵列式防褥疮护理床的中部转动,经过时间T1后重复步骤B1,否则,执行步骤B3;
B3:如果左侧或右侧的压力值占比大于50%,则经过时间T2后重复步骤B1,否则,执行步骤B4;
B4:计算左侧的受压范围、中部的受压范围和右侧的受压范围,如果左侧或右侧的受压范围小于20%,且另一侧和中部受压范围均小于5%时,则经过时间T3后重复步骤B1,否则,经过时间T4后执行步骤B1;
其中,T1、T3和T4的值是根据人体的自主运动程度预设置的,T2的大小与压力值占比超过50%的一侧的压力值占比负相关。
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