本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种多功能骨外科术后护理架。
背景技术：
骨外科是医疗机构的一个诊疗科目，是创伤、脊柱外科的总称，是以诊疗各种类型断指、断掌、多指离断的再植、各种类型皮瓣移植、神经修复术、四肢先天性畸形、臂丛神经损伤及神经卡压的诊治的专业科室。科室骨创伤专业采用多种中西结合方法、开展创伤骨科、脊柱外科和关节外科等各种骨科手术、如:骨不连、骨脊炎、关节置换术、颈椎病等的治疗。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有的护理架功能单一，没有设置予以导航装置，不利于患者的术后康复。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种多功能骨外科术后护理架。
本发明是这样实现的，一种多功能骨外科术后护理架，所述多功能骨外科术后护理架设置有：
上横梁和下横梁；
所述上横梁和下横梁之间设置有网兜，网兜下方安装有弹性带，在左侧支架和右侧支架的中间位置各安装有一个加强架，两个加强架之间安装有坐板，在左侧支架和右侧支架的底部还安装有万向轮；
所述左侧支架和右侧支架上还设置有橡胶扶手，橡胶扶手底部安装有语音导航装置和紧急求助按钮；
所述语音导航装置包括：
语音导航数据库，用于存放语音信息；
道口顺行信息配置模块，用于根据网络模型中的每一个路口配置顺行信息；
路径规划模块，用于根据始点和终点确定骨科术后护理架的行驶路径；所述路径规划模块利用惯导设备中的加速度计与陀螺仪进行计步运算，通过条件检测方法，计算出行走的步数和直线长度，并计算每一步的电子地图坐标，记录第k步坐标产生的时刻ts(k),k＝1,2,...,L，L表示该路径上总的行走步数，k时刻加速度计采集到的三轴加速度值分别为ak(1)、ak(2)、ak(3)，陀螺仪采集到的三轴角速度分别为ωk(1)、ωk(2)、ωk(3)，条件检测方法使用三个条件C1，C2和C3来判断人的脚是否处于静止状态；
所述条件C1，C2和C3：
条件C1为加速度大小满足介于两个给定门限之间：
条件C2为局部加速度方差要大于给定的门限值，
局部加速度方差计算方式为，
其中是局部平均加速度，计算式为s为均值的窗口长度；
条件C3为陀螺仪测量值的大小满足低于给定门限：
条件之间是逻辑与的关系，即条件检测结果为C1&C2&C3，条件检测的结果再通过一个窗口长度为11的中值滤波器，输出逻辑“1”表示停止状态，逻辑“0”表示行走状态，从停止状态变化到行走状态则计为行走了一步，当前路径上行走的总步数为m(k)，把人行走时的步长近似看作固定长度l，则当前行走的直线长度d(k)计算公式为：
d(k)＝m(k)*l或d(k)＝d(k-1)+l；
GPS定位模块，用于确定骨科术后护理架的当前位置；
语音分析模块，用于根据建立的网络模型和路径规划模块确定的行驶路径确定分歧点的语音触发点；所述语音分析模块内置有接收信号子模块，所述接收信号子模块的接收信号s(t)广义二阶循环累积量按如下公式进行：
接收信号s(t)的特征参数M2的理论值具体计算公式为：
经过计算可知，BPSK信号和MSK信号的均为1，QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信号的均为0，由此可以用最小均方误差分类器将BPSK、MSK信号与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM信号分开；对于BPSK信号而言，在广义循环累积量幅度谱上仅在载频位置存在一个明显谱峰，而MSK信号在两个频率处各有一个明显谱峰，由此可通过特征参数M2和检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数将BPSK信号与MSK信号识别出来；
导航语音模块，用于语音分析模块获得的语音触发点从语音导航数据库中取出相应的语音信息予以播放；
主控模块，用于根据GPS定位模块所确定的当前位置和路径规划模块所确定的骨科术后护理架行驶路径；
所述紧急求助按钮连接的信号触发模块是按钮触发装置，紧急求助按钮连接的语音模块包括话筒和扬声器；语音模块包括至少一对实现对讲功能的话筒和扬声器，每对话筒和扬声器中有一套话筒和扬声器与按钮触发装置连接为整体结构。
进一步，所述主控模块的人体姿态信息一级索引编码和匹配的方法为：
步骤一，假设人体的左、右上臂，左、右大腿与上一级骨骼之间的空间夹角分别为ω1，ω2，ω3，ω4，定义每一帧的一级索引编码函数G(ω1，ω2，ω3，ω4)为：
步骤二，然后，对候选片段C与实例片段Q中编码相同的，也就是函数G(ω1，ω2，ω3，ω4)的值相同的相邻帧进行聚合，分别得到查询序列Q和候选序列C的编码序列Hc和Hq：
检索时先对检索片段和候选片段进行一级索引匹配，若Hq与Hc一致，则进行二级索引的检索。
进一步，检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数的具体方法包括：
首先搜索广义循环累积量幅度谱的最大值Max及其位置对应的循环频率α0，将其小邻域[α0-δ0,α0+δ0]内置零，其中δ0为一个正数，若|α0-fc|/fc＜σ0，其中δ0为一个接近0的正数，fc为信号的载波频率，则判断此信号类型为BPSK信号，否则继续搜索次大值Max1及其位置对应的循环频率α1；若|Max-Max1|/Max＜σ0，并且|(α0+α1)/2-fc|/fc＜σ0，则判断此信号类型为MSK信号。
进一步，所述导航语音模块内置有接收准则子模块，所述接收准则子模块的信号处理方法包括：获取x1和x2的接收干信比，即干扰信号与期望信号的功率比ki(i＝1,2)，信噪比以及干扰与期望信号的空间相关度cos2θ，并计算xi的接收准则
其中，i＝1,2，为信噪比，对于i＝1，E1＝H1p1，对于i＝2，E2＝H2p2，
进一步，所述GPS定位模块内置有定位节点坐标计算子模块，所述定位节点坐标接收子模块的计算方法包括：
选定差分修正点，确定定位交点坐标和复数定位交点，计算定位交点间距离；：
从中选择距离值最小的锚节点A0为差分修正点，再从剩余的距离值中取出3个最小的距离值，这3个为距离值分别和对应的锚节点坐标分别为A1(x1,y1)、A2(x2,y2)和A3(x3,y3)，分别以锚节点Ai(xi,yi)为圆心，为半径作三个定位圆i，其中i＝1,2,3，三个定位圆的相交情况共有6种，两个圆之间存在两个交点，这两个交点为两个相等的实数交点，或两个不相等的实数交点，或两个复数交点；两个定位圆的两个交点中，选择与第三定位圆圆心坐标的距离较小的那个交点作为定位交点，以参与待定位节点的定位；由3个定位圆确定三个定位交点及复数定位交点的个数m，由定位圆2和定位圆3确定的定位交点坐标为由定位圆1和定位圆3确定的定位交点的坐标为由定位圆1和定位圆2确定的定位交点的坐标为定位交点与与与的距离分别为d12、d23、d13：
进一步，所述定位节点坐标接收子模块的计算方法还包括：
第一步，设置阈值T，个体差异系数修正系数w，参数l(l>0)，设置T＝0.5、w＝1500以及l＝0.001，三个定位交点之间的距离d12<T、d23<T、d13<T时，执行第三步；
第二步，根据如下自适应距离修正公式修正得到修正距离为d1、d2、d3：
其中，di表示待定位节点与锚节点Ai之间的修正距离，d0i表示差分修正点A0与锚节点Ai之间的实际距离，表示差分修正点A0与锚节点Ai之间的测量距离，w表示个体差异系数修正系数，li表示方向修正因子，表示指数函数；
根据修正后的距离d1、d2、d3，重新求解修正后的三个定位交点间的距离d12、d23、d13，返回第一步；
第三步，根据如下公式，计算出待定位节点的定位坐标O(x0,y0)：
其中，a1、a2、a3分别表示的权重，b1、b2、b3分别表示的权重，
本发明的优点及积极效果为：安装有弹性带可供患者锻炼康复，安装有坐板可供患者坐下休息，网兜可放置药品，橡胶扶手底部安装有语音导航装置和紧急求助按钮可在紧急情况下使用，使用安全方便。
本发明通过语音导航装置获取的参数信息，实时的显示到用户移动设备上，该应用将会推动对骨外科术后进行技术检测，使用者随时随地获取参数。进而根据参数，实时的了解术后状况。本发明在准确率和时延性方面均能够满足客户的需求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的多功能骨外科术后护理架结构示意图；
图中：1、左侧支架；2、右侧支架；3、上横梁；4、下横梁；5、网兜；6、弹性带；7、加强架；8、万向轮；9、坐板；10、插孔；11、语音导航装置；12、紧急求助按钮。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的多功能骨外科术后护理架包括：
包括左侧支架1、右侧支架2、上横梁3、下横梁4、网兜5、弹性带6、加强架7、万向轮8、坐板9、插孔10；所述的左侧支架1和右侧支架2通过上横梁3和下横梁4连接，上横梁3和下横梁4之间设置有网兜5，网兜5下方安装有弹性带6，在左侧支架1和右侧支架2的中间位置各安装有一个加强架7，两个加强架7之间安装有坐板9，加强架7可取下，在左侧支架1和右侧支架2的底部还安装有万向轮8。
进一步，所述的左侧支架1和右侧支架2能够向内侧折叠收起，左侧支架1和右侧支架2顶部安装有插接加强架的插孔10。
进一步，所述的插孔10斜向设置，加强架7插接在插孔中与左侧支架1或者右侧支架2的前后支架组成三角形支架。
进一步，所述的左侧支架1和右侧支架2上还设置有橡胶扶手，橡胶扶手底部安装有语音导航装置11和紧急求助按钮12。
进一步，语音导航装置11包括：
语音导航数据库，用于存放语音信息；
道口顺行信息配置模块，用于根据网络模型中的每一个路口配置顺行信息；
路径规划模块，用于根据始点和终点确定骨科术后护理架的行驶路径；
GPS定位模块，用于确定骨科术后护理架的当前位置；
语音分析模块，用于根据建立的网络模型和路径规划模块确定的行驶路径确定分歧点的语音触发点；所述语音分析模块内置有接收信号子模块，所述接收信号模块的接收信号s(t)广义二阶循环累积量按如下公式进行：
接收信号s(t)的特征参数M2的理论值具体计算公式为：
经过计算可知，BPSK信号和MSK信号的均为1，QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信号的均为0，由此可以用最小均方误差分类器将BPSK、MSK信号与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM信号分开；对于BPSK信号而言，在广义循环累积量幅度谱上仅在载频位置存在一个明显谱峰，而MSK信号在两个频率处各有一个明显谱峰，由此可通过特征参数M2和检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数将BPSK信号与MSK信号识别出来；
导航语音模块，用于语音分析模块获得的语音触发点从语音导航数据库中取出相应的语音信息予以播放；
主控模块，用于根据GPS定位模块所确定的当前位置和路径规划模块所确定的骨科术后护理架行驶路径；
语音导航装置的实现方法：
步骤一，获取导航路径；
步骤二，获取导航对象的当前位置；当根据当前位置确定所述导航对象到达预设的引导点时，获取引导点中存储的导航参照物信息，并根据导航路径获取引导方向；
步骤四，根据导航参照物信息和引导方向获取导航语句，并对导航语句进行语音播报。
进一步，紧急求助按钮连接的信号触发模块是按钮触发装置，紧急求助按钮连接的语音模块包括话筒和扬声器；语音模块包括至少一对实现对讲功能的话筒和扬声器，每对话筒和扬声器中有一套话筒和扬声器与按钮触发装置连接为整体结构。
进一步，万向轮包括底板、脚轮架、向心轴承、推力轴承和脚轮，脚轮架为倒U叉型结构，脚轮架上端设有一圆柱凸台与底板中心孔连接，底板与脚轮架之间设有推力轴承，底板中心孔处设有一凹形孔，向心轴承安装在凹形孔与圆柱凸台所形成的环形空间内，向心轴承上端设有一销钉穿过圆柱凸台，脚轮架上安装有脚轮，脚轮架为铸造件，底板下端设有环形台阶，脚轮架肩部设有与底板相对应的环形台阶。
所述路径规划模块利用惯导设备中的加速度计与陀螺仪进行计步运算，通过条件检测方法，计算出行走的步数和直线长度，并计算每一步的电子地图坐标，记录第k步坐标产生的时刻ts(k),k＝1,2,...,L，L表示该路径上总的行走步数，k时刻加速度计采集到的三轴加速度值分别为ak(1)、ak(2)、ak(3)，陀螺仪采集到的三轴角速度分别为ωk(1)、ωk(2)、ωk(3)，条件检测方法使用三个条件C1，C2和C3来判断人的脚是否处于静止状态；
所述条件C1，C2和C3：
条件C1为加速度大小满足介于两个给定门限之间：
条件C2为局部加速度方差要大于给定的门限值，
局部加速度方差计算方式为，
其中是局部平均加速度，计算式为s为均值的窗口长度；
条件C3为陀螺仪测量值的大小满足低于给定门限：
条件之间是逻辑与的关系，即条件检测结果为C1&C2&C3，条件检测的结果再通过一个窗口长度为11的中值滤波器，输出逻辑“1”表示停止状态，逻辑“0”表示行走状态，从停止状态变化到行走状态则计为行走了一步，当前路径上行走的总步数为m(k)，把人行走时的步长近似看作固定长度l，则当前行走的直线长度d(k)计算公式为：
d(k)＝m(k)*l或d(k)＝d(k-1)+l。
所述主控模块的人体姿态信息一级索引编码和匹配的方法为：
步骤一，假设人体的左、右上臂，左、右大腿与上一级骨骼之间的空间夹角分别为ω1，ω2，ω3，ω4，定义每一帧的一级索引编码函数G(ω1，ω2，ω3，ω4)为：
步骤二，然后，对候选片段C与实例片段Q中编码相同的，也就是函数G(ω1，ω2，ω3，ω4)的值相同的相邻帧进行聚合，分别得到查询序列Q和候选序列C的编码序列Hc和Hq：
检索时先对检索片段和候选片段进行一级索引匹配，若Hq与Hc一致，则进行二级索引的检索。
进一步，检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数的具体方法包括：
首先搜索广义循环累积量幅度谱的最大值Max及其位置对应的循环频率α0，将其小邻域[α0-δ0,α0+δ0]内置零，其中δ0为一个正数，若|α0-fc|/fc＜σ0，其中δ0为一个接近0的正数，fc为信号的载波频率，则判断此信号类型为BPSK信号，否则继续搜索次大值Max1及其位置对应的循环频率α1；若|Max-Max1|/Max＜σ0，并且|(α0+α1)/2-fc|/fc＜σ0，则判断此信号类型为MSK信号。
进一步，所述导航语音模块内置有接收准则子模块，所述接收准则子模块的信号处理方法包括：获取x1和x2的接收干信比，即干扰信号与期望信号的功率比ki(i＝1,2)，信噪比以及干扰与期望信号的空间相关度cos2θ，并计算xi的接收准则
其中，i＝1,2，为信噪比，对于i＝1，E1＝H1p1，对于i＝2，E2＝H2p2，
进一步，所述GPS定位模块内置有定位节点坐标计算子模块，所述定位节点坐标接收子模块的计算方法包括：
选定差分修正点，确定定位交点坐标和复数定位交点，计算定位交点间距离；：
从中选择距离值最小的锚节点A0为差分修正点，再从剩余的距离值中取出3个最小的距离值，这3个为距离值分别和对应的锚节点坐标分别为A1(x1,y1)、A2(x2,y2)和A3(x3,y3)，分别以锚节点Ai(xi,yi)为圆心，为半径作三个定位圆i，其中i＝1,2,3，三个定位圆的相交情况共有6种，两个圆之间存在两个交点，这两个交点为两个相等的实数交点，或两个不相等的实数交点，或两个复数交点；两个定位圆的两个交点中，选择与第三定位圆圆心坐标的距离较小的那个交点作为定位交点，以参与待定位节点的定位；由3个定位圆确定三个定位交点及复数定位交点的个数m，由定位圆2和定位圆3确定的定位交点坐标为由定位圆1和定位圆3确定的定位交点的坐标为由定位圆1和定位圆2确定的定位交点的坐标为定位交点与与与的距离分别为d12、d23、d13：
进一步，所述定位节点坐标接收子模块的计算方法还包括：
第一步，设置阈值T，个体差异系数修正系数w，参数l(l>0)，设置T＝0.5、w＝1500以及l＝0.001，三个定位交点之间的距离d12<T、d23<T、d13<T时，执行第三步；
第二步，根据如下自适应距离修正公式修正得到修正距离为d1、d2、d3：
其中，di表示待定位节点与锚节点Ai之间的修正距离，d0i表示差分修正点A0与锚节点Ai之间的实际距离，表示差分修正点A0与锚节点Ai之间的测量距离，w表示个体差异系数修正系数，li表示方向修正因子，表示指数函数；
根据修正后的距离d1、d2、d3，重新求解修正后的三个定位交点间的距离d12、d23、d13，返回第一步；
第三步，根据如下公式，计算出待定位节点的定位坐标O(x0,y0)：
其中，a1、a2、a3分别表示的权重，b1、b2、b3分别表示的权重，
本发明的工作原理为：
左侧支架1和右侧支架2的底部安装有万向轮8可辅助患者行走，患者累了的时候可以坐在坐板9上休息，插孔10斜向设置，加强架7插接在插孔中与左侧支架1或者右侧支架2的前后支架组成三角形支架，网兜5下方安装有弹性带6，可供患者锻炼康复，所述的左侧支架1和右侧支架2上还设置有橡胶扶手，橡胶扶手底部安装有语音导航装置和紧急求助按钮，可以用于紧急导航和求救。
本发明的骨科术后护理架安装有弹性带可供患者锻炼康复，安装有坐板可供患者坐下休息，网兜可放置药品，橡胶扶手底部安装有语音导航装置和紧急求助按钮可在紧急情况下使用，使用安全方便。本发明通过语音导航装置获取的参数信息，实时的显示到用户移动设备上，该应用将会推动对骨外科术后进行技术检测，使用者随时随地获取参数。进而根据参数，实时的了解术后状况。本发明在准确率和时延性方面均能够满足客户的需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。