CN109394442A - 一种脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及护理床技术领域,尤其为一种脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,包括用于患者治疗的护理床本体、佩戴在患者头部的脑帽装置以及用于对脑电波分析的分析装置,该脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,通过摇动摇把带动第一卷线盘一侧的连接头转动,使得卷线轴随着摇把转动能够将牵引绳回收到卷线轴上,并通过连接布拉动床垫,进而实现患者的翻身工作,通过脑电信号前端采集模块能够对脑帽装置接收的脑电信号进行采集,并通过特征提取模块能够对接收到的脑电信号进行特征提取,进而通过语音模块能够对脑电信号进行语音表达。
Description
技术领域
本发明涉及护理床技术领域,具体为一种脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床。
背景技术
对于老年或者危重症病人,有意识形态却无法言语或者肢体无法活动的病人,在护理操作中临床医护人员无法知道病人的确切需求,比如病人要喝水要吃东西,要翻身或者提出一些其他的需求,临床现在并不能有效的解决。鉴于此,我们提出一种脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,以解决上述背景技术中提出的老年或者危重症病人,有意识形态却无法言语或者肢体无法活动的病人,在护理操作中临床医护人员无法知道病人的确切需求的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,包括用于患者治疗的护理床本体、佩戴在患者头部的脑帽装置以及用于对脑电波分析的分析装置,所述护理床本体包括设置在所述护理床本体顶部的床垫,所述床垫的背侧设置有一端连接布,所述连接布的另一端设置有牵引绳,所述护理床本体的床沿一端安装有收卷装置,所述收卷装置包括夹持在床沿上的一对夹具,其中一个所述夹具背侧安装有第一卷线盘,另一个所述夹具背侧安装有第二卷线盘,所述第一卷线盘和所述第二卷线盘的内部均安装有卷线轴,所述第一卷线盘和所述第二卷线盘的外壁均设置有连接头,所述连接头的内部开设有凹槽,两个所述凹槽之间设置有传送带,靠近所述第一卷线盘一侧的所述连接头外壁安装有摇把。
作为优选,所述连接布的一端和床垫通过针线缝合固定,所述连接布的另一端和所述牵引绳缝合固定。
作为优选,所述牵引绳的另一端环形缠绕在所述卷线轴外壁。
作为优选,所述摇把和所述连接头焊接固定。
作为优选,所述分析装置包括脑电信号前端采集模块、单片机控制模块、无线传输模块、显示模块、特征提取模块以及语音模块;
所述脑电信号前端采集模块用于对脑帽装置接收的脑电信号进行采集;
所述单片机控制模块用于将模拟信号转换为数字信号;
所述无线传输模块用于将脑电的数字信号发送给接收端;
所述显示模块用于将接收端单片机接收到脑电数据传送到液晶显示器进行显示;
所述特征提取模块用于对接收到的脑电信号进行特征提取;
所述语音模块用于对脑电信号进行语音表达。
作为优选,所述特征提取模块包括自回归模型模块、统计特征提取模块、频域分析模块以及特征检验模块;
所述自回归模型模块用于采用AR模型进行参数估计;
所述统计特征提取模块用于检测信号的离散程度;
所述频域分析模块用分析功率谱、平均功率频率和功率谱密度比值这几个特征值;
所述特征检验模块采用K-W检验法对提取的特征值进行检验。
作为优选,所述语音模块包括语音识别模块、语音解码模块以及语音输出模块;
所述语音识别模块用于对脑电波分析的数据进行识别;
所述语音解码模块用于对脑电波进行解码,并分析和识别相对应的语音;
所述语音输出模块用于输出语音信息。
作为优选,所述语音解码模块包括信息识别模块、语音模型模块以及语言建模模块;
所述信息识别模块用于识别时,将待识别的语音特征参数同声学模型进行匹配,得到识别结果;
所述语音模型模块用于计算一个句子出现概率的概率模型;
所述语言建模模块用于结合汉语语法和语义的知识,描述词之间的内在关系,从而提高识别率,减少搜索范围。
作为优选,该脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床的操作步骤如下:
S1:首先患者平躺在护理床本体上,操作人员通过摇动摇把带动第一卷线盘一侧的连接头转动,而位于第二卷线盘一侧的连接头在传送带的带动下进行转动,此时第一卷线盘和第二卷线盘内的卷线轴随着摇把转动能够将牵引绳回收到卷线轴上,并通过连接布拉动床垫,进而实现患者的翻身工作;
S2:通过脑电信号前端采集模块能够对脑帽装置2接收的脑电信号进行采集;
S3:通过单片机控制模块将模拟信号转换为数字信号;
S4:通过无线传输模块能够将脑电的数字信号发送给接收端;
S5:通过显示模块能够将接收端单片机接收到脑电数据传送到液晶显示器进行显示;
S6:通过特征提取模块能够对接收到的脑电信号进行特征提取;
S7:通过语音模块能够对脑电信号进行语音表达。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、该脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,通过摇动摇把带动第一卷线盘一侧的连接头转动,使得卷线轴随着摇把转动能够将牵引绳回收到卷线轴上,并通过连接布拉动床垫,进而实现患者的翻身工作。
2、该脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,通过脑电信号前端采集模块能够对脑帽装置接收的脑电信号进行采集,并通过特征提取模块能够对接收到的脑电信号进行特征提取,进而通过语音模块能够对脑电信号进行语音表达。
3、该脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,通过特征提取模块便于对脑电波的特征进行提取,并对脑电波进行检验和分析。
4、该脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,通过语音模块,能够将脑电波的特征转化为语音并输出语音信息;
5、该脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,通过语音解码模块,能够对脑电波的特征进行解码,并结合语言建模模块,结合汉语语法和语义的知识,进行快速进行匹配,得到识别结果。
附图说明
图1为本发明的护理床本体结构示意图;
图2为本发明的收卷装置结构示意图;
图3为本发明的脑帽装置和分析装置连接图;
图4为本发明的脑电信号前端采集模块图;
图5为本发明的特征提取模块图;
图6为本发明的语音模块图;
图7为本发明的语音解码模块图;
图8为本发明的脑电信号前端采集模块输入***功能框图;
图9为本发明的脑电信号前端采集模块输出***功能框图;
图10为本发明的无线模块电路图;
图11为本发明的显示模块电路图;
图12为本发明的STC12C5A60S2单片机发送数据流程图;
图13为本发明的STC12C5A60S2单片机接收数据流程图;
图14为本发明的脑电信号前端采集模块仿真结果图;
图15为本发明的WT558语音芯片引脚图;
图16为本发明的语音芯片和单片机连接图。
图中:1、护理床本体;11、床垫;12、连接布;13、牵引绳;14、收卷装置;141、夹具;142、第一卷线盘;143、第二卷线盘;144、卷线轴;145、连接头;146、凹槽;147、传送带;148、摇把;2、脑帽装置;3、分析装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
实施例1
一种脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,如图1至图3所示,包括用于患者治疗的护理床本体1、佩戴在患者头部的脑帽装置2以及用于对脑电波分析的分析装置3,护理床本体1包括设置在护理床本体1顶部的床垫11,床垫11的背侧设置有一端连接布12,连接布12的另一端设置有牵引绳13,护理床本体1的床沿一端安装有收卷装置14,收卷装置14包括夹持在床沿上的一对夹具141,其中一个夹具141背侧安装有第一卷线盘142,另一个夹具141背侧安装有第二卷线盘143,第一卷线盘142和第二卷线盘143的内部均安装有卷线轴144,第一卷线盘142和第二卷线盘143的外壁均设置有连接头145,连接头145的内部开设有凹槽146,两个凹槽146之间设置有传送带147,靠近第一卷线盘142一侧的连接头145外壁安装有摇把148,连接布12的一端和床垫11通过针线缝合固定,连接布12的另一端和牵引绳13缝合固定,牵引绳13的另一端环形缠绕在卷线轴144外壁,摇把148和连接头145焊接固定。
本实施例中,连接布12采用弹性布材质制成,其材质具有良好的韧性,且弹性好,耐磨性高。
进一步的,连接头145和卷线轴144同轴设置,便于通过连接头145带动卷线轴144转动,从而进行收卷工作。
本实施例的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床在进行患者翻身时,首先患者平躺在护理床本体1上,操作人员通过摇动摇把148带动第一卷线盘142一侧的连接头145转动,而位于第二卷线盘143一侧的连接头145在传送带147的带动下进行转动,此时第一卷线盘142和第二卷线盘143内的卷线轴144随着摇把转动能够将牵引绳13回收到卷线轴144上,并通过连接布12拉动床垫11,进而实现患者的翻身工作。
实施例2
作为一种优选实施例,为了便于对脑电波进行分析,本发明人员设置有分析装置3,作为一种优选实施例,如图4所示,分析装置3包括脑电信号前端采集模块、单片机控制模块、无线传输模块、显示模块、特征提取模块以及语音模块,脑电信号前端采集模块用于对脑帽装置2接收的脑电信号进行采集,单片机控制模块用于将模拟信号转换为数字信号,无线传输模块用于将脑电的数字信号发送给接收端,显示模块用于将接收端单片机接收到脑电数据传送到液晶显示器进行显示,特征提取模块用于对接收到的脑电信号进行特征提取,语音模块用于对脑电信号进行语音表达。
本实施例中,如图8和图9所示,分析装置3基于STC12C5A60S2单片机、无线芯片nRF24L01、真彩液晶显示器TFT6448BS-5.7的脑电信号前端采集模块***,其中发送端的STC12C5A60S2单片机负责数据采集与预处理,nRF24L01模块负责数据收发传输,接收端STC12C5A60S2单片机将接收到的数据通过液晶显示器TFT6448BS-5.7进行波形显示。
本实施例中,如图12和图13所示,脑电信号前端采集模块***由STC12C5A60S2单片机与nRF24L01无线收发芯片构成的发送端和接收端组成,发送端通过单片机进行A/D变换和无线传输,接收端通过nRF24L01接收数据,再送至STC12C5A60S2单片机进行显示与分析,无线模块nRF24L01所有配置工作都是通过SPI完成,共有30B的配置字,一般采用Enhanced Shock BurstTM收发模式,这种工作模式下,***的程序编制会更加简单,并且稳定性也会更高,Enhanced Shock BurstTM的配置字使nRF24L01能够处理射频协议,配置完成后,在nRF24L01工作的过程中,只需改变其最低一个字节中的内容就可以实现接收模式和发送模式之间的切换。
本实施例中,由于人体脑电信号的主要频率范围为0.05~100Hz,幅度约为10~200μV,信号十分微弱,同时脑电信号中通常混杂有其他生物电信号,再加上50Hz的工频干扰,使得脑电信号的测量条件非常复杂,传统采集前端通常通过模拟抗混滤波器、多级放大电路和波电路等来提高信号的信噪比,这会导致***体积较大、操作不便和功耗高等缺点,为了精确地监测出有临床意义的脑电信号,其前端采集模块选用TI公司的ADC1299芯片。
进一步的,单片机控制模块包括发送端的单片机和接收端单片机,发送端单片机须具有片内集成A/D转换器,接收端的单片机须外接LCD,因此选用型号为STC12C5A60S2单片机,该单片机是宏晶科技新一代的8051单片机,采用宏晶最新第六代加密技术的STC12C5A60S2系列单片机无法解密,具有很强的抗干扰能力,内部集成有8路10位A/D转换器,该***中用到了A/D转换功能,使***不需外加A/D转换芯片,同时,该单片机速度快,精度高,STC12C5A60S2的ADC是逐次比较型ADC,通电后,脑电信号通过8导电极采集后经过电子开关控制进入发送端的单片机,保证一个时刻只有一导信号进入,ADC输入通道与P1口复用,上电复位后P1口为弱上拉型I/O口,不作为ADC使用的口可继续作为I/O口使用,单片机通过ADC将模拟信号转换为数字信号,同时控制无线模块将脑电的数字信号发送给接收端的无线模块,进入到接收端的单片机实现信号的实时显示及存储。
具体的,无线传输模块采用2.4GHz无线单片收发芯片nRF24L01,采用FSK调制,可以实现点对点或1对6的无线通信,无线通信速度可以达到2Mb/s,nRF24L01可以由SPI接口与微处理器连接,通过这个接口完成设置和收发数据工作,STC12C5A60S2单片机集成了SPI控制器,可以非常方便地通过软件设置,只收到本机地址时才会输出数据,编程很方便,nRF24L01与单片机的连接图如图10所示。
此外,显示模块包括视域对角线为5.7英寸、分辨率为640&TImes;480的真彩液晶显示器TFT6448BS-5.7,此显示屏工作电压为3.3/5V,支持256色,该***的程序设计包括单片机程序、液晶显示屏驱动程序,发送端通过单片机进行A/D变换和无线传输,接收端由单片机通过nRF24L01接收数据,送至液晶显示器进行显示。接收端单片机接收到脑电数据之后传送到液晶显示器进行显示,显示屏中每个点影射显示存储器中的一个字节,显示屏上的X、Y坐标与显示存储器的地址一一对应,因此,只需输入X、Y坐标便可直接读写相应点数据,不用计算像素点在显示存储器中的地址,写入数据后X坐标自动加1,写满一行后自动换行,也可实现Y坐标自动加1,单片机与液晶显示屏的连接如图11所示。
除此之外,脑电信号前端采集模块的核心代码如下:
#codeforbuildinganLSTMwith100neuronsanddropout.Runsfor50epochs
model=Sequential()
model.add(LSTM(100,return_sequences=False,input_shape=(time_st eps,n_features)))
其中,每个脑电波信号都由time_steps个单元组成,而每个单元用n_features维的向量表示。
return_sequences:布尔值,默认False,控制返回类型。若为True则返回整个序列,否则仅返回输出序列的最后一个输出
model.add(Dropout(0.5))
model.add(Dense(1,activation='sigmoid'))
model.compile(loss='binary_crossentropy',
optimizer='rmsprop',
metrics=['accuracy'])
model.fit(X_train,y_train,batch_size=16,epochs=50)
score=model.evaluate(X_test,y_test,batch_size=16)
除此之外,采用该***检测的脑电波仿真图如图14所示,首先初始化CS《=‘1’,A0《=‘1’,RC《=‘1’,LOCK《=‘0’;接着启动转换CS《=‘0’,A0《=‘0’,RC《=‘0’;然后保持该状态直到RC《=‘1’时,转换好的数据输出,在STS由高电平变为低电平之后读取转换数据。图中,转换好的数据235送到输出端Q[11:0]。
本实施例的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床整体在使用时,通过脑电信号前端采集模块能够对脑帽装置2接收的脑电信号进行采集,通过单片机控制模块将模拟信号转换为数字信号,通过无线传输模块能够将脑电的数字信号发送给接收端,通过显示模块能够将接收端单片机接收到脑电数据传送到液晶显示器进行显示,通过特征提取模块能够对接收到的脑电信号进行特征提取,通过语音模块能够对脑电信号进行语音表达。
实施例3
作为发明的第三种实施例,为了便于对脑电波的特征进行提取,本发明人员设置特征提取模块,作为一种优选实施例,如图5所示,特征提取模块包括自回归模型模块、统计特征提取模块、频域分析模块以及特征检验模块,自回归模型模块用于采用AR模型进行参数估计,统计特征提取模块用于检测信号的离散程度,频域分析模块用分析功率谱、平均功率频率和功率谱密度比值这几个特征值,特征检验模块采用K-W检验法对提取的特征值进行检验。
本实施例中,自回归模型法算法采用AR模型计算,设单通道脑电信号由n个采样点x0…xn-1的活动段组成,根据AR模型,信号中第k个采样值xk如式:
式中,ai为AR模型系数,p为模型的阶数,ek为残差白噪声,对AR模型进行参数估计的方法主要有自相关法、改进协方差法和Burg算法等,其中Burg算法计算简单,产生的谱质量较高。
进一步的,统计特征提取算法如式:
其中设脑电信号为x(i),数据长度为N,该特征表现了信号的集中程度;
脑电信号均方根值算法如式:该特征体现了信号的离散程度。
具体的,将脑电信号看作随机信号x(n),有N点样本值且能量有限,对其进行傅里叶变换得到XN(ejω);然后再取幅值的平方并除以N,作为x(n)的功率谱P(ejω)如式:
从脑电信号的功率谱可以看到有峰值的出现,且峰值两侧的幅值递减,可以用功率谱中某特定频率范围内的功率除以整个谱的功率,从而得到功率谱密度比值这个特征值I″,如式:式中,fmax表示功率谱出现峰值时的频率,n表示积分范围;此外,平均功率频率是指在频域范围内计算脑电信号的平均功率频率,可以定量刻画脑电信号频谱的特征,计算算法如式:
此外,为了提高分类的正确率,采用K-W检验法对提取的特征值进行检验,K-W检验如式:式中,N为样品个数,m为样本类数,R为各个样品的编号的平均值,H的值越大,表明该特征的分类能力越强。
本实施例的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床在进行脑电波的特征提取时,通过自回归模型模块对AR模型进行参数估计,通过统计特征提取模块能够检测信号的离散程度,通过频域分析模块能够分析功率谱、平均功率频率和功率谱密度比值这几个特征值,通过特征检验模块对提取的特征值进行检验。
实施例4
作为发明的第四种实施例,为了便于对脑电波的特征转化为语音,本发明人员设置语音模块,作为一种优选实施例,如图6所示,语音模块包括语音识别模块、语音解码模块以及语音输出模块,语音识别模块用于对脑电波分析的数据进行识别,语音解码模块用于对脑电波进行解码,并分析和识别相对应的语音,语音输出模块用于输出语音信息。
本实施例中,如图15所示,语音模块包括16个引脚的语音芯片和一个对语音模块进行语音下载的编程器以及上位机软件VioceChip,WT588D语音芯片为WT588D语音芯片,是一款可重复擦除烧写的语音单片机芯片,配套WT588DVioceChip上位机操作软件可随意更换WT588D语音芯片的任何一种控制模式,把信息下载到SPI-Flash上即可,可控制220个语音地址,每个地址位能加载组合128段语音,支持DAC/PWM两种输出方式,PWM输出可直接推动0.5W/8Ω扬声器,先将提示语音下载到语音芯片上,通过单片机的第六引脚连接道语音芯片的第三引脚,并选择PWM音频输出方式,而语音芯片的第三和第四引脚接至扬声器。
进一步的,如图16所示,WT588D语音芯片还连接有AT89S52单片机,AT89S52单片机的第五引脚为P1.4引脚,P1.4引脚连接AT89S52单片机的RESET控制复位信号,AT89S52单片机的第六引脚为P1.5引脚,AT89S52单片机第六引脚连接WT588D语音芯片的第三引脚,作为数据输出端,选择PWM音频输出方式,WT588D语音芯片的第三和第四引脚接至扬声器。
本实施例的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床对脑电波的特征转化为语音时,通过语音识别模块对脑电波分析的数据进行识别,通过语音解码模块对脑电波进行解码,并分析和识别相对应的语音,通过语音输出模块能够输出语音信息。
实施例5
作为发明的第五种实施例,为了便于对脑电波的特征进行解码,本发明人员设置语音解码模块,作为一种优选实施例,如图7所示,语音解码模块包括信息识别模块、语音模型模块以及语言建模模块,信息识别模块用于识别时,将待识别的语音特征参数同声学模型进行匹配,得到识别结果,语音模型模块用于计算一个句子出现概率的概率模型,语言建模模块用于结合汉语语法和语义的知识,描述词之间的内在关系,从而提高识别率,减少搜索范围。
本实施例的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床对脑电波的特征进行解码时,通过信息识别模块用于识别时,将待识别的语音特征参数同声学模型进行匹配,得到识别结果,通过语音模型模块用于计算一个句子出现概率的概率模型,通过语言建模模块用于结合汉语语法和语义的知识,描述词之间的内在关系,从而提高识别率,减少搜索范围。
该脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床在使用时的操作步骤如下:
S1:首先患者平躺在护理床本体1上,操作人员通过摇动摇把148带动第一卷线盘142一侧的连接头145转动,而位于第二卷线盘143一侧的连接头145在传送带147的带动下进行转动,此时第一卷线盘142和第二卷线盘143内的卷线轴144随着摇把转动能够将牵引绳13回收到卷线轴144上,并通过连接布12拉动床垫11,进而实现患者的翻身工作;
S2:通过脑电信号前端采集模块能够对脑帽装置2接收的脑电信号进行采集;
S3:通过单片机控制模块将模拟信号转换为数字信号;
S4:通过无线传输模块能够将脑电的数字信号发送给接收端;
S5:通过显示模块能够将接收端单片机接收到脑电数据传送到液晶显示器进行显示;
S6:通过特征提取模块能够对接收到的脑电信号进行特征提取;
S7:通过语音模块能够对脑电信号进行语音表达。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,包括用于患者治疗的护理床本体(1)、佩戴在患者头部的脑帽装置(2)以及用于对脑电波分析的分析装置(3),其特征在于:所述护理床本体(1)包括设置在所述护理床本体(1)顶部的床垫(11),所述床垫(11)的背侧设置有一端连接布(12),所述连接布(12)的另一端设置有牵引绳(13),所述护理床本体(1)的床沿一端安装有收卷装置(14),所述收卷装置(14)包括夹持在床沿上的一对夹具(141),其中一个所述夹具(141)背侧安装有第一卷线盘(142),另一个所述夹具(141)背侧安装有第二卷线盘(143),所述第一卷线盘(142)和所述第二卷线盘(143)的内部均安装有卷线轴(144),所述第一卷线盘(142)和所述第二卷线盘(143)的外壁均设置有连接头(145),所述连接头(145)的内部开设有凹槽(146),两个所述凹槽(146)之间设置有传送带(147),靠近所述第一卷线盘(142)一侧的所述连接头(145)外壁安装有摇把(148)。
2.根据权利要求1所述的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,其特征在于:所述连接布(12)的一端和床垫(11)通过针线缝合固定,所述连接布(12)的另一端和所述牵引绳(13)缝合固定。
3.根据权利要求1所述的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,其特征在于:所述牵引绳(13)的另一端环形缠绕在所述卷线轴(144)外壁。
4.根据权利要求1所述的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,其特征在于:所述摇把(148)和所述连接头(145)焊接固定。
5.根据权利要求1所述的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,其特征在于:所述分析装置(3)包括脑电信号前端采集模块、单片机控制模块、无线传输模块、显示模块、特征提取模块以及语音模块;
所述脑电信号前端采集模块用于对脑帽装置(2)接收的脑电信号进行采集;
所述单片机控制模块用于将模拟信号转换为数字信号;
所述无线传输模块用于将脑电的数字信号发送给接收端;
所述显示模块用于将接收端单片机接收到脑电数据传送到液晶显示器进行显示;
所述特征提取模块用于对接收到的脑电信号进行特征提取;
所述语音模块用于对脑电信号进行语音表达。
6.根据权利要求5所述的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,其特征在于:所述特征提取模块包括自回归模型模块、统计特征提取模块、频域分析模块以及特征检验模块;
所述自回归模型模块用于采用AR模型进行参数估计;
所述统计特征提取模块用于检测信号的离散程度;
所述频域分析模块用分析功率谱、平均功率频率和功率谱密度比值这几个特征值;
所述特征检验模块采用K-W检验法对提取的特征值进行检验。
7.根据权利要求5所述的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,其特征在于:所述语音模块包括语音识别模块、语音解码模块以及语音输出模块;
所述语音识别模块用于对脑电波分析的数据进行识别;
所述语音解码模块用于对脑电波进行解码,并分析和识别相对应的语音;
所述语音输出模块用于输出语音信息。
8.根据权利要求7所述的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,其特征在于:所述语音解码模块包括信息识别模块、语音模型模块以及语言建模模块;
所述信息识别模块用于识别时,将待识别的语音特征参数同声学模型进行匹配,得到识别结果;
所述语音模型模块用于计算一个句子出现概率的概率模型;
所述语言建模模块用于结合汉语语法和语义的知识,描述词之间的内在关系,从而提高识别率,减少搜索范围。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的脑波控制的可显示和语音提示多功能护理床,其特征在于:操作步骤如下:
S1:首先患者平躺在护理床本体(1)上,操作人员通过摇动摇把(148)带动第一卷线盘(142)一侧的连接头(145)转动,而位于第二卷线盘(143)一侧的连接头(145)在传送带(147)的带动下进行转动,此时第一卷线盘(142)和第二卷线盘(143)内的卷线轴(144)随着摇把转动能够将牵引绳(13)回收到卷线轴(144)上,并通过连接布(12)拉动床垫(11),进而实现患者的翻身工作;
S2:通过脑电信号前端采集模块能够对脑帽装置2接收的脑电信号进行采集;
S3:通过单片机控制模块将模拟信号转换为数字信号;
S4:通过无线传输模块能够将脑电的数字信号发送给接收端;
S5:通过显示模块能够将接收端单片机接收到脑电数据传送到液晶显示器进行显示;
S6:通过特征提取模块能够对接收到的脑电信号进行特征提取;
S7:通过语音模块能够对脑电信号进行语音表达。
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