基于操控意圖識別的醫(yī)用助力車系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2023-02-14 21:28
隨著我國人口老齡化形勢的嚴(yán)峻,醫(yī)療資源問題日益突出,而病床是最為關(guān)鍵的資源之一。醫(yī)院在病人運送方面面臨著諸多挑戰(zhàn),主要包括人力有限、工傷、推床方式效率低下等原因。針對這一問題,提出了一種基于操作人員意圖識別的醫(yī)用助力車。該助力車可以安裝在醫(yī)院病床的底部,在醫(yī)護(hù)人員的操控下運行,可大大減少人力,有益于醫(yī)院工作人員的身體健康。醫(yī)用助力車可通過醫(yī)護(hù)人員對其推手上的壓力傳感器進(jìn)行操控意圖識別,從而控制醫(yī)用助力車進(jìn)行橫向、縱向、旋轉(zhuǎn)等運動。其獨特的直角橫移特點使其可以更好地在小空間范圍內(nèi)移動且操作簡單,更有效,更安全。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)系統(tǒng)的實際功能需求,對醫(yī)用助力車系統(tǒng)進(jìn)行總體方案設(shè)計,包括驅(qū)動系統(tǒng)、操控意圖識別系統(tǒng)及機械結(jié)構(gòu)。并根據(jù)系統(tǒng)總體方案利用Solid Works對醫(yī)用助力車機械部分做了三維模擬。(2)設(shè)計一種醫(yī)用助力車方向操控意圖識別方法。利用基于支持向量機算法的薄膜式壓力傳感器操控意圖進(jìn)行辨識,并對支持向量機算法中的核函數(shù)參數(shù)g和懲罰系數(shù)C進(jìn)行優(yōu)化,通過實驗驗證了手部操控意圖辨識的有效性。同時利用模糊推理算法對操控意圖進(jìn)行研究,運用模糊算法前對壓力傳感器信號進(jìn)行比例...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 課題研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)外助力車研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)外意圖識別研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)外助力車平臺驅(qū)動方式研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容與安排
第2章 醫(yī)用助力車系統(tǒng)方案設(shè)計
2.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.1.1 醫(yī)用助力車設(shè)計要求
2.1.2 總體設(shè)計方案
2.2 驅(qū)動系統(tǒng)方案設(shè)計
2.2.1 驅(qū)動方式設(shè)計
2.2.2 關(guān)鍵部件設(shè)計
2.3 操控意圖識別方案設(shè)計
2.3.1 傳感器的使用和布局
2.3.2 操控意圖識別系統(tǒng)架構(gòu)
2.4 機械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
第3章 醫(yī)用助力車方向操控意圖識別
3.1 醫(yī)用助力車操控意圖識別系統(tǒng)組成
3.2 操控意圖識別算法設(shè)計
3.2.1 支持向量機原理
3.2.2 基于SVM的操控意圖識別
3.2.3方向操控意圖辨別實驗
3.3 模糊算法
3.3.1 模糊算法理論基礎(chǔ)
3.3.2 模糊算法過程
3.4 基于模糊理論的操控意圖識別
3.4.1 模糊比例算法總體架構(gòu)
3.4.2 FSR數(shù)據(jù)層信號融合
3.4.3 比例信號模糊化
3.4.4 模糊規(guī)則設(shè)計
3.4.5 模糊推理操控意圖輸出
3.5方向操控意圖辨別實驗
3.6 本章小結(jié)
第4章 醫(yī)用助力車速度操控意圖識別
4.1 速度操控意圖識別
4.2 速度操控意圖實驗
4.3 本章小結(jié)
第5章 醫(yī)用助力車系統(tǒng)實現(xiàn)
5.1 醫(yī)用助力車平臺搭建
5.1.1 醫(yī)用助力車整體結(jié)構(gòu)
5.1.2 系統(tǒng)硬件實現(xiàn)
5.1.3 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)
5.2 實驗及結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
本文編號:3743062
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 課題研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)外助力車研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)外意圖識別研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)外助力車平臺驅(qū)動方式研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容與安排
第2章 醫(yī)用助力車系統(tǒng)方案設(shè)計
2.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.1.1 醫(yī)用助力車設(shè)計要求
2.1.2 總體設(shè)計方案
2.2 驅(qū)動系統(tǒng)方案設(shè)計
2.2.1 驅(qū)動方式設(shè)計
2.2.2 關(guān)鍵部件設(shè)計
2.3 操控意圖識別方案設(shè)計
2.3.1 傳感器的使用和布局
2.3.2 操控意圖識別系統(tǒng)架構(gòu)
2.4 機械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
2.5 本章小結(jié)
第3章 醫(yī)用助力車方向操控意圖識別
3.1 醫(yī)用助力車操控意圖識別系統(tǒng)組成
3.2 操控意圖識別算法設(shè)計
3.2.1 支持向量機原理
3.2.2 基于SVM的操控意圖識別
3.2.3方向操控意圖辨別實驗
3.3 模糊算法
3.3.1 模糊算法理論基礎(chǔ)
3.3.2 模糊算法過程
3.4 基于模糊理論的操控意圖識別
3.4.1 模糊比例算法總體架構(gòu)
3.4.2 FSR數(shù)據(jù)層信號融合
3.4.3 比例信號模糊化
3.4.4 模糊規(guī)則設(shè)計
3.4.5 模糊推理操控意圖輸出
3.5方向操控意圖辨別實驗
3.6 本章小結(jié)
第4章 醫(yī)用助力車速度操控意圖識別
4.1 速度操控意圖識別
4.2 速度操控意圖實驗
4.3 本章小結(jié)
第5章 醫(yī)用助力車系統(tǒng)實現(xiàn)
5.1 醫(yī)用助力車平臺搭建
5.1.1 醫(yī)用助力車整體結(jié)構(gòu)
5.1.2 系統(tǒng)硬件實現(xiàn)
5.1.3 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)
5.2 實驗及結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
本文編號:3743062
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