一种背带式多功能输液架的制作方法

文档序号:14255616阅读:213来源:国知局

本发明属于医疗辅助器械技术领域,尤其涉及一种背带式多功能输液架。



背景技术:

临床输液时,由于现有的输液架通常固定在床上、输液椅上或悬挂在轨道上,输液时患者活动会受到明显限制,很多患者下床活动和疾病康复会受影响。婴幼儿或儿童输液时,由于孩子的多动性,经常出现难以安静地坐着或躺着进行完静脉输液治疗。继而出现输液过程中,当孩子哭闹时,两位家长协助,一人举着输液架一人抱着孩子在病区或走廊溜达;举着输液架的家长很快出现手臂酸痛,不能坚持长久,抱孩子的家长也会感动很累且由于输液管长度所限容易导致孩子活动致输液针脱落等风险,或者高度不定,致输液压力的改变而致输液速度不定。

随着社会现代化水平的提高,人们对于娱乐文化生活的要求也越来越高,以三维、沉浸感的逼真输出为标志的虚拟现实技术也逐渐被应用到这些领域。通过对客观现实世界的模拟创造出一个虚拟的世界,而儿童正是基于他们在现实世界中所积累的生活经验和习惯性的行为模式与虚拟世界进行交互。所以沉浸感越强烈,即儿童在虚拟世界中发生的行为或观看到的影像越接近他们在现实世界中的体验与感知,就越能获得大众的青睐。而3显示技术带来的立体感觉更是将虚拟世界的呈现空间延伸到了屏幕之外。

在目前市面上的大多数立体显示设备中,当多个儿童观看同一屏幕显示器时,他们看到的画面往往是一致的。即当显示器的画面上有物体运动时,他们所看到的物体的运动方向也是一致的。但是在现实世界中,当有物体朝我们“飞”来时,不同视角位置的人看到的物体的运动轨迹其实是不同的。这说明了目前3d显示设备在提高儿童沉浸感方面的局限性。因此,本发明设计了一种基于立体多画显示的隔网对抗性项目虚拟仿真系统,并具体说明了基于该系统进行的虚拟网球对抗比赛项目,可以将不同视角的3d游戏画面分别输出到相应玩家的眼中,而玩家可以像在现实世界进行网球比赛那样通过相应的动作控制游戏中的对应角色跑动、挥拍等,从而使得游戏有更好的交互性和沉浸感。

而现有技术没有利用这点,应用于儿童的输液过程中,使儿童的输液恐惧心理进行转移;从而达到护士便于工作。

综上所述,现有技术存在的问题是:现有的输液架不能随身携带,通常将患者限制在床上或座椅上接受输液治疗;现有的输液装置限制患者的床下活动,不利于疾病康复,尤其是手术后需要早期下床活动的患者;患者输液治疗时活动范围受限;即使是输液架底部带轮是可以移动患者可下床活动,但行动起来仍需要一手推着或者他人推着输液架移动;现有输液架灵活度差,婴幼儿输液时容易闹,家长经常需要抱着孩子走动,让孩子安静治疗,现有的输液装置只能两个大人合作(1人抱孩子、1人举着输液杆);现在的输液装置虑不够人性化。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种背带式多功能输液架。

本发明是这样实现的,该背带式多功能输液架设置有:

架体;

架体两侧缝制有可调节长度的背带;

架体顶端中央或者两侧套装有抽拉式伸缩杆;

抽拉式伸缩杆顶端焊接有环扣。

进一步,所述抽拉式伸缩杆下方螺旋安装有紧固旋钮。

进一步,所述背带的前端活动安装有卡扣,所述背带的后端设置有与卡扣相匹配的通孔。

进一步,所述抽拉式伸缩杆的表面包裹有防护层,所述防护层的表面设置有刻度尺。

进一步,所述环扣的长度为10cm。

进一步,所述架体上搁置有虚拟头盔;所述虚拟头盔通过无线连接网络运行中心;所述虚拟头盔包括网络连接模块、游戏逻辑模块、交互控制模块、立体渲染模块和双画投影显示模块;

所述网络连接模块,包括客户端子模块,用于进行网络通信和数据传递;

所述游戏逻辑模块,用于存储游戏规则、角色动画的播放控制和位置映射;

所述交互控制模块,利用kinect组合阵列捕捉玩家位置、识别玩家动作,控制虚拟网游戏场景中各自相应的游戏角色进行移动,拍摄不同视点的立体画面;

所述交互控制模块的交互方法包括;

通过网络监测节点收集异构网络运维数据;

根据获得的异构网络运维数据,构建统一的运维监测模型,以对异构网络进行实时监测;

将整个异构网络的优化目标分解为多个son功能的决策行为,每一个son功能的决策行为是一个单独的控制环sonuc;

根据运维监测模型的实时监测,调整和确定相应的无线网络参数,并触发和运行相应类型的特定sonm功能;

如果其sonm是同一时间尺度下的多个sonuc管理,则采用同一时间尺度下的多son冲突避免优化处理机制;

如果其sonm是不同时间尺度下的sonuc管理,则采用不同时间尺度下的son用例协同管理方法;

所述运维监控模型是通过根据异构网络运维数据与异构网络无线资源管理参数的映射分析、逻辑回归分析方法和回归函数构建的;

所述运维监控模型的具体构建过程为:

采用逻辑回归分析方法,选取回归函数:flog(z)=1/(1+exp-z),z表示无线网络参数,flog(z)为关键性技术指标的逻辑回归分析值;

逻辑回归映射模型为:

ηm,i=βm,0+βm,1xi

其中,ym,i为第m个运维数据kpi指标的第i次采样值,xi为相应的无线网络参数,εi表示误差值,ηm,i=βm,0+βm,1xi为无线参数预测值,其中βm,0和βm,1为方程变量系数;

采用最大似然估计后,得到优化后的运维监控模型为:

其中开销函数为wm表示第m个运维kpi指标的权重,表示无线网络参数的最大似然估计值,表示第m运维数据kpi指标的最大似然估计值,thm表示第m个运维数据kpi指标的门限值,ac表示运维数据kpi指标的集合;

所述异构网络运维数据包括玩家位置、识别玩家动作及虚拟网游戏场景中各自相应的游戏角色的信息;

所述同一时间尺度下的多son冲突避免优化处理机制为:

将每个son作为一个单独的智能体,则将同一时间尺度下的son管理转化为在相同环境下,对多个智能体的优化管理;

每个智能体单独优化的过程为一个马尔科夫过程,网络节点单独的控制环sonuc;其中,网络节点采用q学习算法对每个智能体进行优化求解;

所述同一时间尺度下的多son冲突避免优化处理机制包括智能体单元,冲突检测单元和效用单元;且所述每个智能体单独优化的马尔科夫过程,包括{状态信息s,行为集合a,转移概率t,回报值r};

所述的智能体单元包含所有的son智能体,该单元的状态信息是所有son智能体状态信息的集合,行为是所有son智能体行为的行为集合,回报值定义为:

其中ri第i个son智能体的回报值,wi为相应的权重;

冲突检测单元,通过检测多个son调整的参数或是优化值,判定son之间是否存在冲突,如果无冲突,则每个son智能体单独进行优化,如果检测到冲突存在,则根据网络实际需求确定对应son智能体优化目标的权重wi;

效用单元,根据冲突检测结果,确定的son智能体优化目标的权重wi,计算回报值作为网络节点的整体回报值;

所述q学习算法为根据网络节点的所有状态信息集合s来建立一个参数系统,其具体过程为:

首先建立和维护一个二维的q值表,第一维用来表示所有可能的状态,第二维表示网络节点智能体所可能采取的行动,而每一个q值表的单元q(s,a)都对应着智能体在状态s下采取行动a的q值;

用户选择行动的准则为:son智能体单元基于在给定状态下的每个动作的q值表,按照概率进行动作选择,一个动作的q值越大,则被选择的概率就越大;

网络节点智能体根据逻辑回归分析确定将要优化的无线网络参数,构建一个新状态s,在构建完状态s后,计算对应s的各个q值;

son智能体根据q值以概率选择优化策略;然后网络节点智能体返回回报值;

客户端根据回报值和现有的q值按照以下公式,更新q值表中的状态s和所选动作对应的值:

其中r(x,α)=e{r|s,a},π为所选的策略,α是学习因子;

所述不同时间尺度下的son用例协同管理机制为:

将每个son作为一个智能体,根据不同sonm的运行时间,确定不同的son时间尺度;

将每一种son时间尺度作为网络优化的一层,根据不同的son时间尺度,确定网络优化的层次;

最终,根据网络优化中的son的时间尺度,把不同时间尺度的son协同管理转化为多层次目标优化问题;然后,采用分层优化方法进行不同时间尺度下的son网络优化;

所述立体渲染模块,用于利用时分法,将儿童装配的双目摄像头同步拍摄渲染出角色视点的左右帧画面中每一帧计算出的两个不同的画面进行交替显示,从而得到虚拟角色视点的立体画面;

所述双画投影显示模块,用于将渲染出的两组立体画面分别输送到两投影仪中,经过加装在两投影仪前端的水平和竖直偏振片的过滤,水平和竖直偏振光分别搭载一组立体视频投影到同一屏幕显示器上;

所述客户端子模块处理从kinect传输的确定的动作行为指令,来控制本地相应游戏角色的动画播放,并将确定的行为结果发送给游戏逻辑模块。

进一步,所述虚拟头盔的管理方法包括:

通过连接服务器接入到虚拟游戏系统中,产生对应的游戏角色,kinect阵列协同工作捕捉到两个玩家在真实空间中的位置坐标,并将游戏角色分别映射到虚拟场景中场地的两端;

根据场景中的位置,通过立体渲染模块对场景双目摄像机拍摄的左右帧画面进行实时渲染;

将两客户端渲染的立体画面投影到同一屏幕显示器上,每位玩家透过3d眼镜,针对看到的基于其所在位置的立体视像做出交互反应,控制对应的游戏角色的动画播放和位置移动;

重复上述步骤;

游戏角色分别配有两台虚拟摄像机,这两台摄像机均包括两台并列安置的虚拟摄像机,来模拟人双眼观察景物的方法,同步拍摄出两条带水平视差的视频画面;利用时分法,将每一帧计算出的两个不同的画面进行交替显示。

本发明的优点及积极效果为:通在架体上套装抽拉式伸缩杆,实现架体输液,方便输液病人和抱孩子的家长的自由活动提高输液治疗患者的舒适性;病人可以避免输液时活动受限,手术后病人早期下床可促进疾病早日康复;儿童输液时,减少哭闹,在疾病时更好地感受到亲情和爱护;避免传统输液时活动使输液管脱落或液体掉地等现象。

本发明在同一场景中根据儿童位置渲染出基于其视点位置的三维画面,并做双画投影显示。即分别渲染出两虚拟游戏角色在网球场地中拍摄到的影像并传递给相应的玩家。该技术在目前流行的3d显示技术的基础上进行了扩展,结合光分式和时分式立体显示的优势,实现在同一屏幕显示器上显示两不同视角的立体画面。首先,通过kinect阵列捕捉玩家在真实空间中的位置来映射网球场地中虚拟角色的位置。虚拟角色配有双目摄像机来同步拍摄视点位置的左右画面,配合nvidia3dvision驱动程式的支持,渲染出左右帧交替显示的立体画面,通过刷新率达到120hz的投影仪和3d快门眼镜,便可观看到立体影像。另外,对于两虚拟角色拍摄到的两组立体影像,则通过安装在投影仪前端的偏振片和偏振眼镜的过滤,分别输送到对应玩家的眼中。玩家便可根据所看到的影像做出交互,推进游戏的发展。

本发明使用一组kinect构建成的协同工作阵列对玩家进行位置跟踪和动作识别,相较于传统体感游戏中一个kinect对应捕捉一个儿童动作来说,玩家有了更大的活动范围。且对于玩家来说,只需像在真实世界中进行网球比赛那样自然地进行移动做出发球、挥拍和移动等动作,而不需要进行额外的训练学习,便可对游戏中的虚拟角色进行相应的控制,交互更加真实、自然;

基于玩家位置的动态视点实时渲染能力。玩家可以在允许的范围内任意移动,根据捕获的位置实时渲染同一场景的多个立体画面;

使用一个投影屏幕显示不同立体画面,有效利用了屏幕空间,节约了投影区域和成本;

克服了目前不同位置的观众在同一屏幕上只能看到同一个立体视像的缺点,为儿童提供了更强烈更自然的沉浸感体验;

本发明所采用的设备充分利用现有的硬件资源,不需要太多的额外成本,能大幅度提高视像的趣味性、娱乐性和真实感,吸引更多的儿童;

本发明的交互控制模块的交互方法可实时获得准确数据,使儿童能真正体验逼真的游戏或观看动画故事。

附图说明

图1是本发明实施例提供的背带式多功能输液架结构示意图。

图中:1、架体;2、背带;3、环扣;4、抽拉式伸缩杆;5、紧固旋钮;6、虚拟头盔。

图2是本发明实施例提供的虚拟头盔的管理方法流程图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

图1,本发明实施例提供的背带式多功能输液架,设置有:

架体1;

架体1两侧缝制有可调节长度的背带2;

架体1顶端中央或者两侧套装有抽拉式伸缩杆4;

抽拉式伸缩杆4顶端焊接有环扣3。

作为本发明的优选实施例,所述抽拉式伸缩杆4下方螺旋安装有紧固旋钮5。

作为本发明的优选实施例,所述背带2的前端活动安装有卡扣,所述背带2的后端设置有与卡扣相匹配的通孔。

作为本发明的优选实施例,所述抽拉式伸缩杆4的表面包裹有防护层,所述防护层的表面设置有刻度尺。

作为本发明的优选实施例,所述环扣3的长度为10cm。实现对现有大部分输液袋的悬挂。

本发明的工作原理是:通过调节卡扣在不同的通孔内,实现背带2使用长度的调节。根据患者的需求,将抽拉式伸缩杆4安装在架体1的中部或者两侧进行输液,使用方便。将架体1上的抽拉式伸缩杆4拉长一定高度,通过紧固旋钮5进行固定。拉伸的长度经刻度尺进行测量,防护层的设置,有效的实现对抽拉式伸缩杆4本体的防护,增加了抗冲击能力,延长了使用寿命。将输液袋挂在环扣3上,患者挎上背带2,即可一边输液一边自由活动。

所述架体上搁置有虚拟头盔6;所述虚拟头盔通过无线连接网络运行中心;所述虚拟头盔包括网络连接模块、游戏逻辑模块、交互控制模块、立体渲染模块和双画投影显示模块;

所述网络连接模块,包括客户端子模块,用于进行网络通信和数据传递;

所述游戏逻辑模块,用于存储游戏规则、角色动画的播放控制和位置映射;

所述交互控制模块,利用kinect组合阵列捕捉玩家位置、识别玩家动作,控制虚拟网游戏场景中各自相应的游戏角色进行移动,拍摄不同视点的立体画面;

所述交互控制模块的交互方法包括;

通过网络监测节点收集异构网络运维数据;

根据获得的异构网络运维数据,构建统一的运维监测模型,以对异构网络进行实时监测;

将整个异构网络的优化目标分解为多个son功能的决策行为,每一个son功能的决策行为是一个单独的控制环sonuc;

根据运维监测模型的实时监测,调整和确定相应的无线网络参数,并触发和运行相应类型的特定sonm功能;

如果其sonm是同一时间尺度下的多个sonuc管理,则采用同一时间尺度下的多son冲突避免优化处理机制;

如果其sonm是不同时间尺度下的sonuc管理,则采用不同时间尺度下的son用例协同管理方法;

所述运维监控模型是通过根据异构网络运维数据与异构网络无线资源管理参数的映射分析、逻辑回归分析方法和回归函数构建的;

所述运维监控模型的具体构建过程为:

采用逻辑回归分析方法,选取回归函数:flog(z)=1/(1+exp-z),z表示无线网络参数,flog(z)为关键性技术指标的逻辑回归分析值;

逻辑回归映射模型为:

ηm,i=βm,0+βm,1xi

其中,ym,i为第m个运维数据kpi指标的第i次采样值,xi为相应的无线网络参数,εi表示误差值,ηm,i=βm,0+βm,1xi为无线参数预测值,其中βm,0和βm,1为方程变量系数;

采用最大似然估计后,得到优化后的运维监控模型为:

其中开销函数为wm表示第m个运维kpi指标的权重,表示无线网络参数的最大似然估计值,表示第m运维数据kpi指标的最大似然估计值,thm表示第m个运维数据kpi指标的门限值,ac表示运维数据kpi指标的集合;

所述异构网络运维数据包括玩家位置、识别玩家动作及虚拟网游戏场景中各自相应的游戏角色的信息;

所述同一时间尺度下的多son冲突避免优化处理机制为:

将每个son作为一个单独的智能体,则将同一时间尺度下的son管理转化为在相同环境下,对多个智能体的优化管理;

每个智能体单独优化的过程为一个马尔科夫过程,网络节点单独的控制环sonuc;其中,网络节点采用q学习算法对每个智能体进行优化求解;

所述同一时间尺度下的多son冲突避免优化处理机制包括智能体单元,冲突检测单元和效用单元;且所述每个智能体单独优化的马尔科夫过程,包括{状态信息s,行为集合a,转移概率t,回报值r};

所述的智能体单元包含所有的son智能体,该单元的状态信息是所有son智能体状态信息的集合,行为是所有son智能体行为的行为集合,回报值定义为:

其中ri第i个son智能体的回报值,wi为相应的权重;

冲突检测单元,通过检测多个son调整的参数或是优化值,判定son之间是否存在冲突,如果无冲突,则每个son智能体单独进行优化,如果检测到冲突存在,则根据网络实际需求确定对应son智能体优化目标的权重wi;

效用单元,根据冲突检测结果,确定的son智能体优化目标的权重wi,计算回报值作为网络节点的整体回报值;

所述q学习算法为根据网络节点的所有状态信息集合s来建立一个参数系统,其具体过程为:

首先建立和维护一个二维的q值表,第一维用来表示所有可能的状态,第二维表示网络节点智能体所可能采取的行动,而每一个q值表的单元q(s,a)都对应着智能体在状态s下采取行动a的q值;

用户选择行动的准则为:son智能体单元基于在给定状态下的每个动作的q值表,按照概率进行动作选择,一个动作的q值越大,则被选择的概率就越大;

网络节点智能体根据逻辑回归分析确定将要优化的无线网络参数,构建一个新状态s,在构建完状态s后,计算对应s的各个q值;

son智能体根据q值以概率选择优化策略;然后网络节点智能体返回回报值;

客户端根据回报值和现有的q值按照以下公式,更新q值表中的状态s和所选动作对应的值:

其中r(x,α)=e{r|s,a},π为所选的策略,α是学习因子;

所述不同时间尺度下的son用例协同管理机制为:

将每个son作为一个智能体,根据不同sonm的运行时间,确定不同的son时间尺度;

将每一种son时间尺度作为网络优化的一层,根据不同的son时间尺度,确定网络优化的层次;

最终,根据网络优化中的son的时间尺度,把不同时间尺度的son协同管理转化为多层次目标优化问题;然后,采用分层优化方法进行不同时间尺度下的son网络优化;

所述立体渲染模块,用于利用时分法,将儿童装配的双目摄像头同步拍摄渲染出角色视点的左右帧画面中每一帧计算出的两个不同的画面进行交替显示,从而得到虚拟角色视点的立体画面;

所述双画投影显示模块,用于将渲染出的两组立体画面分别输送到两投影仪中,经过加装在两投影仪前端的水平和竖直偏振片的过滤,水平和竖直偏振光分别搭载一组立体视频投影到同一屏幕显示器上;

所述客户端子模块处理从kinect传输的确定的动作行为指令,来控制本地相应游戏角色的动画播放,并将确定的行为结果发送给游戏逻辑模块。

如图2所示,所述虚拟头盔的管理方法包括:

s101:通过连接服务器接入到虚拟游戏系统中,产生对应的游戏角色,kinect阵列协同工作捕捉到两个玩家在真实空间中的位置坐标,并将游戏角色分别映射到虚拟场景中场地的两端;

s102:根据场景中的位置,通过立体渲染模块对场景双目摄像机拍摄的左右帧画面进行实时渲染;

s103:将两客户端渲染的立体画面投影到同一屏幕显示器上,每位玩家透过3d眼镜,针对看到的基于其所在位置的立体视像做出交互反应,控制对应的游戏角色的动画播放和位置移动;

s104:重复上述步骤。

游戏角色分别配有两台虚拟摄像机,这两台摄像机均包括两台并列安置的虚拟摄像机,来模拟人双眼观察景物的方法,同步拍摄出两条带水平视差的视频画面;利用时分法,将每一帧计算出的两个不同的画面进行交替显示。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。

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