一种多功能骨外科术后护理架的制作方法

技术特征：

1.一种多功能骨外科术后护理架，其特征在于，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t_s(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a_k(1)、a_k(2)、a_k(3)，陀螺仪采集到的三轴角速度分别为ω_k(1)、ω_k(2)、ω_k(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，

${\mathrm{\σ}}_{a_k}^2=\frac{1}{2s+1}\underset{j=k-s}{\overset{k+s}{\Σ}}{(a_k-{\stackrel{\‾}{a}}_k)}^2$

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：

${\mathrm{GC}}_{s,20}^{\mathrm{\β}}={\mathrm{GM}}_{s,20}^{\mathrm{\β}};$

接收信号s(t)的特征参数M²的理论值具体计算公式为：

${\mathrm{GC}}_{s,20}^{\mathrm{\β}}=\frac{1}{N}\underset{k=1}{\overset{N}{\Σ}}a\left(k\right)a\left(k\right)\left|ln\right|a\left(k\right)|{|}^2;$

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。

2.如权利要求1所述的多功能骨外科术后护理架，其特征在于，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：

$G({\mathrm{\ω}}_1,{\mathrm{\ω}}_2,{\mathrm{\ω}}_3,{\mathrm{\ω}}_4)=\underset{i=1}{\overset{4}{\Σ}}F\left({\mathrm{\ω}}_i\right)\×{10}^i$

$F\left(\mathrm{\ω}\right)=\left\{\begin{array}{c}1,\mathrm{\ω}\∈\[0,60)\\ 2,\mathrm{\ω}\∈\[60,120)\\ 3,\mathrm{\ω}\∈\[120,180)\\ 4,others\end{array}\right.;$

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：

$\begin{array}{c}Hc:G\left(C_1\right),G\left(C_2\right),...,G\left(C_i\right),...,G\left(C_x\right)\\ Hq:G\left(Q_1\right),G\left(Q_2\right),...,G\left(Q_i\right),...,G\left(Q_y\right)\end{array};$

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。

3.如权利要求1所述的多功能骨外科术后护理架，其特征在于，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-f_c|/f_c＜σ₀，其中δ₀为一个接近0的正数，f_c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-f_c|/f_c＜σ₀，则判断此信号类型为MSK信号。

4.如权利要求1所述的多功能骨外科术后护理架，其特征在于，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k_i(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x_i的接收准则

$k_{div}^i=\frac{1}{\frac{P_{Ti}}{{\mathrm{\σ}}_n^2}\left|\right|E_i|{|}^2(1-{\cos }^2\mathrm{\θ})};$

其中，i＝1,2，为信噪比，对于i＝1，E₁＝H₁p1，对于i＝2，E₂＝H₂p₂，

5.如权利要求1所述的多功能骨外科术后护理架，其特征在于，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A_i(x_i,y_i)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：

6.如权利要求5所述的多功能骨外科术后护理架，其特征在于，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，d_i表示待定位节点与锚节点A_i之间的修正距离，d_0i表示差分修正点A₀与锚节点A_i之间的实际距离，表示差分修正点A₀与锚节点A_i之间的测量距离，w表示个体差异系数修正系数，l_i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，