CN117100282A - 基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于瘫痪病人用脑机接口大便处理技术领域，特别涉及一种基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，包括床板、床垫和戴于床垫上患者头部的非侵入式电极帽，非侵入式电极帽与显示PLC控制器相连接，床板和床垫上开设有椭圆孔，椭圆孔内壁安装有固定椭圆环形气囊，椭圆孔下方设有加厚塑料袋，加厚塑料袋挂置于椭圆环上，椭圆环上压设有硬质非金属吸气开口环，椭圆孔内设有硅胶杆，硅胶杆通过三通连接供水伸缩软管和输送热风伸缩软管，硅胶杆出口端均匀布设有柔性压力传感器和内窥镜摄像头。有益效果是：减轻了护理人员繁重体力劳动，避免瘫痪病人遭受不必要的折磨，提高了护理质量和效率，可用于医院、养老院和家庭。

Description

基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统

技术领域

本发明属于瘫痪病人用脑机接口大便处理技术领域，特别涉及一种基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统。

背景技术

对瘫痪病人大便的护理及清理工作是十分繁重的，这在医院和养老院及家庭中尤为突出，如何自动完成瘫痪病人大便前准备及对瘫痪病人大便后清洗、按摩、烘干等，使护理人员减轻繁重体力劳动、瘫痪病人也免受折磨，这一直严重地困扰着我们。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，包括床板、床垫和戴于床垫上患者头部的非侵入式电极帽，其特征是：所述非侵入式电极帽与显示PLC控制器相连接，床板和床垫上开设有椭圆孔，椭圆孔内壁安装有固定椭圆环形气囊，椭圆孔下方设有加厚塑料袋，加厚塑料袋挂置于椭圆环上，椭圆环上压设有硬质非金属吸气开口环，椭圆孔内设有硅胶杆，硅胶杆安装于小臂伺服电动缸上，小臂伺服电动缸安装于小臂伺服电机上，小臂伺服电机安装于大臂伺服电动缸上，大臂伺服电动缸安装于水平伺服电机上，水平伺服电机固定于竖直伺服电机上，竖直伺服电机固定于竖直伺服电机伺服电动缸的输出端，硅胶杆内开设有出水出风孔，出水出风孔通过三通连接供水伸缩软管和输送热风伸缩软管，硅胶杆出口端均匀布设有柔性压力传感器和内窥镜摄像头。

所述非侵入式电极帽与信号放大滤波处理器无线连接，信号放大滤波处理器与特征信号处理计算机相连接，特征信号处理计算机与显示PLC控制器相连接。

所述供水伸缩软管通过抽水真空泵与吸水管相连接，吸水管伸入盛水罐内，盛水罐上方安装盛水罐盖，盛水罐底部设有水加热电控发热板，盛水罐侧壁分别安装水温温度传感器和搅拌电机。

所述输送热风伸缩软管通过PTC陶瓷发热片与鼓风机相连接。

所述三通与供水伸缩软管之间依次连接供水电磁阀、供水管道压力传感器和供水温度传感器，三通与输送热风伸缩软管之间依次连接热风电磁阀、热风管道压力传感器和热风温度传感器。

所述硅胶杆通过固定套安装在小臂伺服电动缸的小臂伺服电动缸伸缩端上，固定套前端安装电动云台摄像头。

所述加厚塑料袋两侧分别设有电动夹爪，电动夹爪两侧分别连接爪臂，同侧两爪臂分别通过压缩弹簧连接压持框，同侧两爪臂之间连接压持电控发热板。

所述电动夹爪安装于支撑杆上，电动夹爪上表面中部固定支撑板，支撑板与椭圆环相连接。

所述硬质非金属吸气开口环固定于水平连杆上，水平连杆固定于轴套上，轴套安装于开口环伺服电动缸的输出端。

所述硬质非金属吸气开口环连接负压气管，负压气管连接负压气管管道压力传感器，负压气管管道压力传感器安装于负压气管真空负压泵的进气端，负压气管真空负压泵的出气端连接除臭滤网器。

所述加厚塑料袋连接塑料袋卷，塑料袋卷绕设于轴座上，轴座固定于燕尾槽滑板上。

所述燕尾槽滑板下表面固定丝母，丝母安装于丝杆轴上，丝杆轴两端安装于燕尾固定板上，丝杆轴由丝杆轴伺服电机带动。

所述燕尾固定板安装于水平托板上，水平托板下表面四角分别安装有垂直轴伺服电机，垂直轴伺服电机连接垂直输出轴，垂直输出轴下端固定有电机轮法兰盘，电机轮法兰盘下端固定安装有轮毂鼓刹电机轮。

所述燕尾槽滑板上还设有封堵装置，封堵装置包括固定于燕尾槽滑板上的封堵伺服电动缸，封堵伺服电动缸的输出端固定有封堵法兰盘，封堵法兰盘上固定有椭圆托板，椭圆托板上方固定有椭圆封堵垫，椭圆封堵垫外周固定有移动椭圆环形气囊，移动椭圆环形气囊通过移动椭圆环形气囊气管连接移动椭圆环形气囊电磁阀，移动椭圆环形气囊电磁阀与移动椭圆环形气囊管道压力传感器相连接，移动椭圆环形气囊管道压力传感器与移动椭圆环形气囊真空泵相连接。

所述固定椭圆环形气囊连接固定椭圆环形气囊气管，固定椭圆环形气囊气管连接固定椭圆环形气囊电磁阀，固定椭圆环形气囊电磁阀与固定椭圆环形气囊管道压力传感器相连接，固定椭圆环形气囊管道压力传感器与固定椭圆环形气囊真空泵相连接。

所述固定椭圆环形气囊连通有挡护气囊。

所述椭圆托板左端安装有左激光对准仪，床板下方分别设有与左激光对准仪对应的左接收端和中接收端，燕尾固定板右端安装有右激光对准仪，床板下方设有与右激光对准仪相对应的右接收端。

本发明的有益效果是：可自动完成瘫痪病人大便前准备，便后自动进行清洗、按摩、烘干等动作，大便污物不污染被褥，环境友好，操作维护方便，减轻了护理人员繁重体力劳动，避免瘫痪病人遭受不必要的折磨，提高了护理质量和效率，可用于医院、养老院和家庭。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的瘫痪病人非大便状态结构示意图；

附图2为本发明的瘫痪病人大便状态结构示意图；

附图3为本发明的平面布置结构示意图；

附图4为本发明的封堵装置工作状态结构示意图；

附图5为本发明的封堵装置非工作状态结构示意图；

附图6为本发明的盛接大便部分及清洗烘干部分非工作状态结构示意图；

附图7为本发明的盛接大便部分及清洗烘干部分工作状态结构示意图；

附图8为本发明的盛接大便部分结构示意图；

附图9为本发明的清洗烘干部分结构示意图；

附图10为本发明的硅胶杆与供水伸缩软管及输送热风伸缩软管连接结构示意图；

附图11为本发明的硅胶杆结构示意图；

附图12为本发明的轮毂鼓刹电机轮安装结构示意图；

附图13为本发明的挡护气囊非工作状态结构示意图；

附图14为本发明的挡护气囊工作状态结构示意图；

附图15为本发明的控制原理框图；

图中，1床板，2床垫，3非侵入式电极帽，4显示PLC控制器，5椭圆孔，6固定椭圆环形气囊，7加厚塑料袋，8椭圆环，9硬质非金属吸气开口环，10硅胶杆，11小臂伺服电动缸，12小臂伺服电机，13大臂伺服电动缸，14水平伺服电机，15竖直伺服电机，16竖直伺服电机伺服电动缸，17出水出风孔，18三通，19供水伸缩软管，20输送热风伸缩软管，21柔性压力传感器，22内窥镜摄像头，23信号放大滤波处理器，24特征信号处理计算机，25抽水真空泵，26吸水管，27盛水罐，28盛水罐盖，29水加热电控发热板，30水温温度传感器，31搅拌电机，32PTC陶瓷发热片，33鼓风机，34供水电磁阀，35供水管道压力传感器，36供水温度传感器，37热风电磁阀，38热风管道压力传感器，39热风温度传感器，40固定套，41小臂伺服电动缸伸缩端，42电动云台摄像头，43电动夹爪，44爪臂，45压缩弹簧，46压持框，47压持电控发热板，48支撑杆，49支撑板，50水平连杆，51轴套，52开口环伺服电动缸，53负压气管，54负压气管管道压力传感器，55负压气管真空负压泵，56除臭滤网器，57塑料袋卷，58轴座，59燕尾槽滑板，60丝母，61丝杆轴，62燕尾固定板，63丝杆轴伺服电机，64水平托板，65垂直轴伺服电机，66垂直输出轴，67电机轮法兰盘，68轮毂鼓刹电机轮，69封堵装置，70封堵伺服电动缸，71封堵法兰盘，72椭圆托板，73椭圆封堵垫，74移动椭圆环形气囊，75移动椭圆环形气囊气管，76移动椭圆环形气囊电磁阀，77移动椭圆环形气囊管道压力传感器，78移动椭圆环形气囊真空泵，79固定椭圆环形气囊气管，80固定椭圆环形气囊电磁阀，81固定椭圆环形气囊管道压力传感器，82固定椭圆环形气囊真空泵，83挡护气囊，84左激光对准仪，85左接收端，86中接收端，87右激光对准仪，88右接收端。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括置于地面上的四个带刹车脚轮，脚轮上装床腿，床腿顶部装床板1，床板1上放床垫2，瘫痪病人躺在床垫2上，显示PLC控制器4与床垫2及床板1开孔或封堵、大便接收处理、臀部清洗和烘干、监控和激光定位及传动等部分有线或无线连接。其中床垫2及床板1开孔和封堵部分是：在瘫痪病人的臀部下方的床垫2和床板1处开有椭圆孔5，在椭圆孔5内壁上装有固定椭圆环形气囊6，在固定椭圆环形气囊6上设有挡护气囊83，挡护气囊83充气后可防止瘫痪病人小便时尿液飞溅。固定椭圆环形气囊6与挡护气囊83相互连通，固定椭圆环形气囊6上连接固定椭圆环形气囊气管79，固定椭圆环形气囊气管79另一端连接固定椭圆环形气囊电磁阀80，固定椭圆环形气囊电磁阀80与固定椭圆环形气囊管道压力传感器81连接，固定椭圆环形气囊管道压力传感器81与固定椭圆环形气囊真空泵82连接，固定椭圆环形气囊真空泵82通过螺栓固定在床板1下表面。固定椭圆环形气囊6的内径与移动椭圆环形气囊74的外径接触，移动椭圆环形气囊74的内径固定在椭圆封堵垫73的外径上，椭圆封堵垫73固定在椭圆托板72上表面，移动椭圆环形气囊74通过移动椭圆环形气囊气管75与移动椭圆环形气囊电磁阀76连接，移动椭圆环形气囊电磁阀76与移动椭圆环形气囊管道压力传感器77连接，移动椭圆环形气囊管道压力传感器77与移动椭圆环形气囊真空泵78连接，移动椭圆环形气囊真空泵78通过螺栓固定在椭圆托板72下表面，在椭圆托板72左边部装有左激光对准仪84，其左接收端85和中接收端86装在床板1下表面。

椭圆托板72下表面通过螺栓固定在封堵法兰盘71上，封堵法兰盘71固定在封堵伺服电动缸70的伸缩端顶部，封堵伺服电动缸70下端通过螺栓固定在燕尾槽滑板59的移动方向中心线上，燕尾槽滑板59下表面中部固定丝母60，丝母60内旋有丝杆轴61，丝杆轴61为丝杆轴伺服电机63的轴，丝杆轴伺服电机63通过螺栓固定在燕尾固定板62的左端，丝杆轴61的另一端按装在燕尾固定板62的右端，燕尾固定板62通过螺栓固定在水平托板64上，水平托板64下表面四角各装垂直轴伺服电机65，垂直输出轴66下端固定电机轮法兰盘67，电机轮法兰盘67下端通过螺栓装轮毂鼓刹电机轮68。

在燕尾槽滑板59移动方向中心线上，通过螺栓固定两轴座58，两轴座58之间装塑料袋卷57，塑料袋卷57上的加厚塑料袋7可以自由上移，单个加厚塑料袋7上端开口由内向上向外全周挂置在椭圆环8上，椭圆环8左右两侧下边分别焊接在两支撑板49上，两支撑板49通过螺栓分别固定在电动夹爪43上表面的中部，两电动夹爪43下表面中部分别通过螺栓固定在支撑杆48上，两支撑杆48下端通过螺栓固定在燕尾槽滑板59的移动方向中心线上。

左、右两电动夹爪43同侧爪臂44的内侧分别通过压缩弹簧45共同连接一压持框46，在压持框46的框内设有压持电控发热板47，压持电控发热板47固定在左、右两电动夹爪43的同侧爪臂44的内侧，压持框46比压持电控发热板47更接近加厚塑料袋7，当两电动夹爪43的爪臂44相互靠近移动时，前后两压持框46首先接触并压持加厚塑料袋7，最后在压缩弹簧45作用下使加厚塑料袋7上部内侧前后接触，爪臂44继续靠近移动使前后两压持电控发热板47接触加厚塑料袋7并产生一定作用力使加厚塑料袋7热熔封口。

在左侧的电动夹爪43上表面中部通过螺栓装开口环伺服电动缸52，开口环伺服电动缸52的伸缩端装轴套51，轴套51焊接水平连杆50，水平连杆50通过螺栓固定硬质非金属吸气开口环9，硬质非金属吸气开口环9为椭圆柱右侧开口状，硬质非金属吸气开口环9的下端为凹面，可与椭圆环8上部凸面良好接触，当加厚塑料袋7的上端开口处由内向上向外全周挂置在椭圆环8上后，开口环伺服电动缸52的伸缩端下移，硬质非金属吸气开口环9下端将加厚塑料袋7的上端开口固定在椭圆环8上，因硬质非金属吸气开口环9的材质为非金属，所以利于压持固定加厚塑料袋7的上端开口不使其破损。硬质非金属吸气开口环9和椭圆环8的内径都大于固定椭圆环形气囊6的外径，这样可确保上方下落的污物和水滴落入加厚塑料袋7内。硬质非金属吸气开口环9的内侧设有众多吸气孔，硬质非金属吸气开口环9的外侧连接负压气管53，负压气管53另一端接负压气管管道压力传感器54，负压气管管道压力传感器54装在负压气管真空负压泵55的进气端，负压气管真空负压泵55的出气端连接除臭滤网器56，除臭滤网器56和负压气管真空负压泵55都通过螺栓固定在燕尾槽滑板59上。

在硬质非金属吸气开口环9的开口处可插入硅胶杆10、小臂伺服电动缸11、小臂伺服电机12、大臂伺服电动缸13的伸缩端，大臂伺服电动缸13固定在水平伺服电机14的水平轴上，水平伺服电机14通过法兰盘固定在竖直伺服电机15的垂直轴上，竖直伺服电机15通过法兰盘固定在竖直伺服电机伺服电动缸16的伸缩端，竖直伺服电机伺服电动缸16下端通过螺栓固定在燕尾槽滑板59上。

在燕尾槽滑板59上表面右边通过螺栓固定盛水罐27，盛水罐27内底部设有水加热电控发热板29，盛水罐27内下部内壁上设有搅拌电机31和水温温度传感器30，搅拌电机31安装在盛水罐27的外壁上，穿越盛水罐27外壁处的搅拌电机31的轴和水温温度传感器30及水加热电控发热板29的导线都设有耐温密封胶。吸水管26下端部位于水加热电控发热板29上部，吸水管26上端穿过盛水罐27的盛水罐盖28上的孔与抽水真空泵25的进水口连接，抽水真空泵25通过螺栓固定在盛水罐盖28上，抽水真空泵25的出水口接供水伸缩软管19，供水伸缩软管19的另一端接供水电磁阀34的进水端，在供水电磁阀34的进水端管道上装供水管道压力传感器35和供水温度传感器36，供水电磁阀34的出水端接三通18的上进口，三通18的下进口接热风电磁阀37，热风电磁阀37的进口管道上装热风管道压力传感器38和热风温度传感器39，热风电磁阀37的进口端接输送热风伸缩软管20，输送热风伸缩软管20的另一端接在PTC陶瓷发热片32的外壳出风口，PTC陶瓷发热片32的外壳进风口接微型鼓风机33，微型鼓风机33通过螺栓固定在右边电动夹爪43上表面中部。

三通18的出口接硅胶杆10的进口，硅胶杆10通过固定套40安装在小臂伺服电动缸11的小臂伺服电动缸伸缩端41上，在固定套40的端部通过螺栓装电动云台摄像头42。硅胶杆10中心设有出水出风孔17，硅胶杆10出口端为半球面，其上均布柔性压力传感器21和内窥镜摄像头22。硅胶杆10中出水出风孔17内可喷出温水或热风，小臂伺服电动缸11工作可使硅胶杆10上下移动，小臂伺服电机12工作可实现硅胶杆10以小臂伺服电机12的轴中心线为圆心上下转动，大臂伺服电动缸13工作可使硅胶杆10沿大臂伺服电动缸13的伸缩端移动，水平伺服电机14工作可使硅胶杆10以水平伺服电机14的水平轴中心线为圆心上下转动，竖直伺服电机15工作使硅胶杆10以竖直伺服电机15的垂直轴为圆心水平转动，竖直伺服电机伺服电动缸16工作可实现硅胶杆10上下移动。由此实现硅胶杆10出口端半球面能在狭小的空间内接近或接触到瘫痪病人的臀部所有部位，包括屁股沟及肛门。

开口环伺服电动缸52、小臂伺服电动缸11、大臂伺服电动缸13、竖直伺服电机伺服电动缸16、封堵伺服电动缸70、小臂伺服电机12、水平伺服电机14、竖直伺服电机15、丝杆轴伺服电机63、PTC陶瓷发热片32、鼓风机33、固定椭圆环形气囊真空泵82、抽水真空泵25、移动椭圆环形气囊真空泵78、负压气管真空负压泵55、水温温度传感器30、供水温度传感器36、热风温度传感器39、搅拌电机31、水加热电控发热板29、两件压持电控发热板47、两件电动夹爪43、固定椭圆环形气囊管道压力传感器81、供水管道压力传感器35、负压气管管道压力传感器54、移动椭圆环形气囊管道压力传感器77、热风管道压力传感器38、左激光对准仪84、右激光对准仪87、固定椭圆环形气囊电磁阀80、供水电磁阀34、移动椭圆环形气囊电磁阀76、热风电磁阀37、电动云台摄像头42、四件轮毂鼓刹电机轮68、四件垂直轴伺服电机65、多个柔性压力传感器21和内窥镜摄像头22等电控线均与显示PLC控制器4有线或无线连接，对显示PLC控制器4输入控制程序和图像分析软件，即自学习自适应程序。

将非侵入式电极帽3佩戴在瘫痪病人的头上，开启信号放大滤波处理器23和特征信号处理计算机24及显示PLC控制器4中的工作启动按钮，各电控部件进入工作状态。当瘫痪病人想要大便或着通过外界声音及图形提示刺激诱导，瘫痪病人的大脑皮质枕叶区神经细胞会自发产生特定的电活动变化，非侵入式电极帽3将这些电活动变化信号传送至信号放大滤波处理器23，信号放大滤波处理器23对电信号进行提取、放大、滤波等过程形成可识别的有用信号再传送至特征信号处理计算机24，特征信号处理计算机24分析判断出瘫痪病人想要大便的特征信号，特征信号处理计算机24设有自学习自适应程序，由初始的模糊判定逐渐提高到准确快速判定，特征信号处理计算机24将判定结果转化为指令信号发送至显示PLC控制器4，显示PLC控制器4接到指令后控制相关机械部分完成编程设定的动作，同时依据自学习自适应程序逐渐提高控制机械部件的动作敏捷性和准确性。显示PLC控制器4控制封堵伺服电动缸70工作使椭圆封堵垫73下移，显示PLC控制器4控制丝杆轴伺服电机63工作使燕尾槽滑板59向左移动，当左激光对准仪84与左接收端85对准则丝杆轴伺服电机63停止工作，同时右激光对准仪87与右接收端88仍处于对准状态，此时加厚塑料袋7位于固定椭圆环形气囊6的正下方，显示PLC控制器4控制固定椭圆环形气囊真空泵82和负压气管真空负压泵55工作，固定椭圆环形气囊真空泵82向固定椭圆环形气囊6内充气，固定椭圆环形气囊6的顶部升起接触瘫痪病人臀部，类似于接触马桶盖，固定椭圆环形气囊6右边顶部连通挡护气囊83，挡护气囊83在气体压力作用下膨胀升起弯曲挡护住瘫痪病人的尿液飞溅，使尿液流淌至加厚塑料袋7内，当固定椭圆环形气囊管道压力传感器81达到编程设定压力值后，显示PLC控制器4控制固定椭圆环形气囊真空泵82停止工作，并使固定椭圆环形气囊电磁阀80处于关闭状态。负压气管真空负压泵55工作使硬质非金属吸气开口环9上的孔处于负压状态，其内环设置的众多孔将瘫痪病人臀部下方的气味吸入孔内，经负压气管53由负压气管真空负压泵55排至除臭滤网器56，从而改善空气环境。

当显示PLC控制器4根据电动云台摄像头42和内窥镜摄像头22提供的影像数据依据编程判定瘫痪病人大便完毕，显示PLC控制器4控制小臂伺服电动缸11、小臂伺服电机12、大臂伺服电动缸13、水平伺服电机14、竖直伺服电机15、竖直伺服电机伺服电动缸16的工作，使硅胶杆10的球面端部可接近或接触到瘫痪病人臀部区域，包括屁股沟及肛门等部位，硅胶杆10端部的球面出水出风孔17喷出编程设定压力、温度的水，出水出风孔17周围设有多个柔性压力传感器21和内窥镜摄像头22，所以可确保硅胶杆10端部的球面对瘫痪病人臀部的接触力在编程规定范围内，同时电动云台摄像头42可监控到臀部是否清洗干净，内窥镜摄像头22监控屁股沟及肛门等部位是否清洗洁净。显示PLC控制器4根据影像判定清洗达到编程要求后，显示PLC控制器4控制抽水真空泵25停止工作、供水电磁阀34关闭，硅胶杆10上的出水出风孔17不再喷温水。清洗过程废水均淌至加厚塑料袋7内。

显示PLC控制器4控制PTC陶瓷发热片32通电工作、微型鼓风机33工作，当热风管道压力传感器38和热风温度传感器39感知达到编程规定范围值，则显示PLC控制器4控制热风电磁阀37导通，热风由硅胶杆10上的出水出风孔17喷出。显示PLC控制器4控制如上所述喷水时所控电机，使硅胶杆10上的出水出风孔17喷出热风逐一对瘫痪病人臀部包括屁股沟及肛门等部位进行烘干。显示PLC控制器4依据电动云台摄像头42和内窥镜摄像头22传送的影像数据判定烘干完成后，显示PLC控制器4控制热风电磁阀37关闭、PTC陶瓷发热片32断电、微型鼓风机33停止工作，固定椭圆环形气囊电磁阀80导通使固定椭圆环形气囊6内不再有正压力。显示PLC控制器4控制小臂伺服电动缸11、小臂伺服电机12、大臂伺服电动缸13、水平伺服电机14、竖直伺服电机15、竖直伺服电机伺服电动缸16的工作，使硅胶杆10和小臂伺服电动缸11及小臂伺服电机12移离硬质非金属吸气开口环9和加厚塑料袋7。

显示PLC控制器4控制两电动夹爪43的两对爪臂44同步靠近移动，连接在每对爪臂44上的压持框46和压持电控发热板47在加厚塑料袋7前后两侧相互靠近移动，前后两压持框46首先接触并压持加厚塑料袋7最后在压缩弹簧45作用下使加厚塑料袋7上部内侧前后接触、两对爪臂44继续靠近移动使前后两压持电控发热板47也接触加厚塑料袋7并产生一定作用力使加厚塑料袋7热熔封口。之后显示PLC控制器4控制两电动夹爪43的两对爪臂44及两压持电控发热板47和两压持框46相互远离移动至启动前位置。显示PLC控制器4控制负压气管真空负压泵55停止工作，显示PLC控制器4将瘫痪病人大便后清理工作完成信息发送给总控室和护理人员。若现场无护理人员则显示PLC控制器4控制丝杆轴伺服电机63工作、丝杆轴61转动、丝杆轴61推动丝母60向右移动，固定在丝母60上的燕尾槽滑板59及固定在燕尾槽滑板59上的所有部件也同步向右移动。当左激光对准仪84与中接收端86对准时，显示PLC控制器4控制丝杆轴伺服电机63停止工作，显示PLC控制器4控制封堵伺服电动缸70工作使椭圆封堵垫73上升。显示PLC控制器4控制移动椭圆环形气囊真空泵78工作，当移动椭圆环形气囊管道压力传感器77感测到移动椭圆环形气囊74内的压力值达到编程设定值后，显示PLC控制器4控制移动椭圆环形气囊电磁阀76关闭、移动椭圆环形气囊真空泵78停止工作。移动椭圆环形气囊74增压膨胀后的作用是抵消固定椭圆环形气囊6泄压后产生的缝隙空间。当护理人员来到现场，护理人员可控制开口环伺服电动缸52的伸缩端上升同时带动硬质非金属吸气开口环9上升，盛有污物封装后的加厚塑料袋7下落，护理人员由椭圆环8下部的前或后方取出盛有污物封装后的加厚塑料袋7，再将塑料袋卷57上的下一个新加厚塑料袋7上提，将加厚塑料袋7上端开口由内向上向外全周挂置在椭圆环8上，再控制开口环伺服电动缸52的伸缩端下移同时带动硬质非金属吸气开口环9下移，将加厚塑料袋7上端口压持在椭圆环8上待下一次使用。

显示PLC控制器4控制移动椭圆环形气囊电磁阀76导通，移动椭圆环形气囊74泄压，显示PLC控制器4控制封堵伺服电动缸70工作使椭圆封堵垫73上表面下移至床板1下表面以下，显示PLC控制器4控制四个垂直轴伺服电机65工作使垂直输出轴66转动一定角度，同时控制四个轮毂鼓刹电机轮68转动使水平托板64及固定在水平托板64上的所有部件移动到床板1以外，此时可进行相关的处理或维护等方面的工作，工作完成后显示PLC控制器4控制相关电控部件反向工作，使水平托板64回归原位，特别是左激光对准仪84与中接收端86对准和右激光对准仪87与右接收端88对准，显示PLC控制器4才控制封堵伺服电动缸70工作使椭圆封堵垫73上升，移动椭圆环形气囊真空泵78工作，移动椭圆环形气囊74达到规定压力后，移动椭圆环形气囊电磁阀76关闭，移动椭圆环形气囊真空泵78停止工作。

Claims (10)

1.一种基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，包括床板（1）、床垫（2）和戴于床垫（2）上患者头部的非侵入式电极帽（3），其特征是：所述非侵入式电极帽（3）与显示PLC控制器（4）相连接，床板（1）和床垫（2）上开设有椭圆孔（5），椭圆孔（5）内壁安装有固定椭圆环形气囊（6），椭圆孔（5）下方设有加厚塑料袋（7），加厚塑料袋（7）挂置于椭圆环（8）上，椭圆环（8）上压设有硬质非金属吸气开口环（9），椭圆孔（5）内设有硅胶杆（10），硅胶杆（10）安装于小臂伺服电动缸（11）上，小臂伺服电动缸（11）安装于小臂伺服电机（12）上，小臂伺服电机（12）安装于大臂伺服电动缸（13）上，大臂伺服电动缸（13）安装于水平伺服电机（14）上，水平伺服电机（14）固定于竖直伺服电机（15）上，竖直伺服电机（15）固定于竖直伺服电机伺服电动缸（16）的输出端，硅胶杆（10）内开设有出水出风孔（17），出水出风孔（17）通过三通（18）连接供水伸缩软管（19）和输送热风伸缩软管（20），硅胶杆（10）出口端均匀布设有柔性压力传感器（21）和内窥镜摄像头（22），非侵入式电极帽（3）与信号放大滤波处理器（23）无线连接，信号放大滤波处理器（23）与特征信号处理计算机（24）相连接，特征信号处理计算机（24）与显示PLC控制器（4）相连接。

2.根据权利要求1所述的基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，其特征是：所述供水伸缩软管（19）通过抽水真空泵（25）与吸水管（26）相连接，吸水管（26）伸入盛水罐（27）内，盛水罐（27）上方安装盛水罐盖（28），盛水罐（27）底部设有水加热电控发热板（29），盛水罐（27）侧壁分别安装水温温度传感器（30）和搅拌电机（31），输送热风伸缩软管（20）通过PTC陶瓷发热片（32）与鼓风机（33）相连接，三通（18）与供水伸缩软管（19）之间依次连接供水电磁阀（34）、供水管道压力传感器（35）和供水温度传感器（36），三通（18）与输送热风伸缩软管（20）之间依次连接热风电磁阀（37）、热风管道压力传感器（38）和热风温度传感器（39）。

3.根据权利要求1所述的基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，其特征是：所述硅胶杆（10）通过固定套（40）安装在小臂伺服电动缸（11）的小臂伺服电动缸伸缩端（41）上，固定套（40）前端安装电动云台摄像头（42）。

4.根据权利要求1所述的基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，其特征是：所述加厚塑料袋（7）两侧分别设有电动夹爪（43），电动夹爪（43）两侧分别连接爪臂（44），同侧两爪臂（44）分别通过压缩弹簧（45）连接压持框（46），同侧两爪臂（44）之间连接压持电控发热板（47），电动夹爪（43）安装于支撑杆（48）上，电动夹爪（43）上表面中部固定支撑板（49），支撑板（49）与椭圆环（8）相连接。

5.根据权利要求1所述的基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，其特征是：所述硬质非金属吸气开口环（9）固定于水平连杆（50）上，水平连杆（50）固定于轴套（51）上，轴套（51）安装于开口环伺服电动缸（52）的输出端，硬质非金属吸气开口环（9）连接负压气管（53），负压气管（53）连接负压气管管道压力传感器（54），负压气管管道压力传感器（54）安装于负压气管真空负压泵（55）的进气端，负压气管真空负压泵（55）的出气端连接除臭滤网器（56）。

6.根据权利要求1所述的基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，其特征是：所述加厚塑料袋（7）连接塑料袋卷（57），塑料袋卷（57）绕设于轴座（58）上，轴座（58）固定于燕尾槽滑板（59）上，燕尾槽滑板（59）下表面固定丝母（60），丝母（60）安装于丝杆轴（61）上，丝杆轴（61）两端安装于燕尾固定板（62）上，丝杆轴（61）由丝杆轴伺服电机（63）带动，燕尾固定板（62）安装于水平托板（64）上，水平托板（64）下表面四角分别安装有垂直轴伺服电机（65），垂直轴伺服电机（65）连接垂直输出轴（66），垂直输出轴（66）下端固定有电机轮法兰盘（67），电机轮法兰盘（67）下端固定安装有轮毂鼓刹电机轮（68）。

7.根据权利要求6所述的基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，其特征是：所述燕尾槽滑板（59）上还设有封堵装置（69），封堵装置（69）包括固定于燕尾槽滑板（59）上的封堵伺服电动缸（70），封堵伺服电动缸（70）的输出端固定有封堵法兰盘（71），封堵法兰盘（71）上固定有椭圆托板（72），椭圆托板（72）上方固定有椭圆封堵垫（73），椭圆封堵垫（73）外周固定有移动椭圆环形气囊（74），移动椭圆环形气囊（74）通过移动椭圆环形气囊气管（75）连接移动椭圆环形气囊电磁阀（76），移动椭圆环形气囊电磁阀（76）与移动椭圆环形气囊管道压力传感器（77）相连接，移动椭圆环形气囊管道压力传感器（77）与移动椭圆环形气囊真空泵（78）相连接。

8.根据权利要求1所述的基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，其特征是：所述固定椭圆环形气囊（6）连接固定椭圆环形气囊气管（79），固定椭圆环形气囊气管（79）连接固定椭圆环形气囊电磁阀（80），固定椭圆环形气囊电磁阀（80）与固定椭圆环形气囊管道压力传感器（81）相连接，固定椭圆环形气囊管道压力传感器（81）与固定椭圆环形气囊真空泵（82）相连接。

9.根据权利要求1所述的基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，其特征是：所述固定椭圆环形气囊（6）连通有挡护气囊（83）。

10.根据权利要求7所述的基于脑机接口信号放大的瘫痪病人护理系统，其特征是：所述椭圆托板（72）左端安装有左激光对准仪（84），床板（1）下方分别设有与左激光对准仪（84）对应的左接收端（85）和中接收端（86），燕尾固定板（62）右端安装有右激光对准仪（87），床板（1）下方设有与右激光对准仪（87）相对应的右接收端（88）。