本发明涉及医学设备技术领域，尤其涉及一种约束装置及其约束方法。
背景技术：
在临床治疗的过程中，经常会遇到一些病人因意识不清而出现坠床、撞伤、抓伤或自行拔管等意外情况，这些行为往往会使病情加重，甚至危及生命。
临床上通常采用普通布制成约束带，通过对用户的手、脚、肩、胸等部位进行必要的约束，以保障病人的安全，但常规的约束带没有伸缩性，使用时间不宜过长，在病情稳定或治疗结束后应及时解除约束。对于需长期约束的病人来说，每半小时需要观察约束部位的末梢循环情况及约束带的松紧度，每两小时需要活动肢体或放松一次，发现异常及时处理。约束带的松紧程度也很重要，太松用户容易挣脱约束带，极易造成二次伤害，并危及身边的人员；太紧容易造成肢体受压过久引起压疮或肢体损伤，但是往往松紧程度不好控制。
传统的约束带为简单的束带，结构、功能较为单一，在保护病人的过程中，其制动慢、约束操作复杂、约束带松紧不容易掌握是一直困扰大家的难题。此外，传统的约束带在约束病人的时候，不能保持肢体及关节处于功能位，需协助病人经常改变体位，保持病人舒适度。再者，传统的约束带需要护理人员根据用户不同的体位调整适当的松紧度，且固定的方法都是打结，若不注意，用户可能自己松解固定而导致意外的发生。传统的约束带需缠绕病人后固定在床档上，然而床档通常为横向设置的横杆，约束带系在上面后会沿横杆的轴向滑动。特别躁动的病人，会将约束带拨开一定的间隙，从而使约束带失去束缚的作用。
技术实现要素：
本发明技术方案所要解决的技术问题是提供一种对用户身体无危害的，操作简单，可以有效预防和控制用户危险行为发生的约束装置。
为解决上述技术问题，本发明技术方案提供了一种约束装置，包括：信息采集部件和约束部件，所述信息采集部件用于获取用户的动作信息，所述约束部件根据信息采集部件采集的用户动作信息进行收紧、放松或位置调整。
可选的，所述约束部件包括约束带与牵引部件，所述牵引部件与所述约束带相连，用于控制所述约束带的收紧与放松，其中约束带由无弹性坚韧柔软布质材料制作而成。
可选的，所述牵引装置为第一电机。
可选的，所述约束装置是约束床。
可选的，所述约束部件还包括运输部件，所述运输部件包括轨道、传送带及第二电机，所述轨道设于所述约束床床体的周围，所述传送带设于所述轨道上且一端与所述约束带相连，所述第二电机控制所述传送带移动。
可选的，所述信息采集部件包括压力采集装置，所述压力采集装置包括压力传感器，所述压力传感器用于采集床体各部位的压力信息。
可选的，所述压力采集装置还包括张力传感器和角度传感器，所述张力传感器、所述角度传感器均设置于所述第一电机与所述约束带的连接处，所述张力传感器用于采集所述约束带的张力信息，所述角度传感器用于获取约束带的角度信息。
可选的，所述信息采集部件还包括图像采集装置，所述图像采集装置用于采集用户的影像。
可选的，所述图像采集装置是红外摄像头。
可选的，约束装置还包括分析部件，所述分析部件接收信息采集部件采集的动作信息并对动作进行识别，根据识别结果控制约束部件收紧、放松或位置调整。
可选的，所述分析部件根据信息采集部件采集的红外影像和压力信息，识别动作。
本发明还提供了一种上述约束装置的约束方法，包括以下步骤：
步骤s1：获取用户的图像信息和身体各部位的压力信息：采用红外摄像头对用户的情况进行实时拍摄，通过红外热成像技术获取用户的多组二维红外影像；通过压力传感器采集用户身体各部位对约束床的压力，通过张力传感器采集所述约束带的张力，通过角度传感器获取约束带的角度信息；
步骤s2：分析图像信息和压力信息：对红外摄像头获取的多组二维图像进行处理，重建人体三维轮廓信息，采用人体轮廓识别技术对图像信息进行分析与计算，得到用户的身体位置信息；结合身体位置信息和压力信息形成用户的体重压力分布图；根据体重压力分布图变化特征，人体三维轮廓信息，并结合约束带张力的变化进行人体行为识别；
步骤s3：根据人体行为识别结果做出相应的动作：若识别结果显示用户的动作有害，则通过第一电机控制约束带长度和/或通过第二电机控制约束带的位置，限制用户动作；若识别结果显示用户的动作无害，则不限制用户动作。
与现有技术相比，本发明技术方案的约束装置具有以下优点：
通过红外成像技术与人体轮廓识别技术得到用户的图像信息，通过压力传感器获得约束床不同部位的压力信息，结合图像信息与压力信息分析出用户的行为信息，并对用户的行为进行科学的预判，从而适时进行约束，避免长时间不必要的约束给用户带来的身体和心理的伤害。
能够智能约束用户，避免了传统约束带只能固定躯干及四肢的弊端，并可以随时调整固定位置，同时保持肢体处于功能位和适当的松紧度，保障被约束者的舒适度，防止二次伤害。
在床体边缘设置轨道及运输部件，避免了约束带固定在床档后会沿床档横杆的轴向滑动，从而保证有效的约束。
附图说明
图1是本发明实施例的约束装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的约束装置的结构示意图。
图3是本发明实施例的约束装置的约束方法流程图。
具体实施方式
请参照图1，本发明实施例的约束装置包括信息采集部件和约束部件，其中信息采集部件用于获取用户的动作信息，约束部件根据信息采集部件采集的用户动作信息进行收紧、放松或位置调整。
约束部件包括约束带1与牵引部件，牵引部件与约束带1相连，用于控制约束带1的收紧与放松，其中牵引部件可以为第一电机2。
本实施例的约束装置可以是约束床，约束床的约束部件还包括运输部件，运输部件包括轨道31、传送带32及第二电机(未示出)，轨道31设于约束床床体4的周围，传送带32设于轨道31上且一端与约束带1相连，第二电机(未示出)控制传送带32移动。
信息采集部件包括压力采集装置，压力采集装置包括压力传感器51，压力传感器51用于采集约束床4各部位的压力信息，压力采集装置还包括张力传感器52以及角度传感器53，张力传感器52与角度传感器53均设置于第一电机2与约束带1的连接处，张力传感器52用于采集约束带1的张力(即张力的大小及方向)。值得注意的是，张力传感器52的位置设置于约束带1和第一电机2的连接处，可以更好获得的张力信息，角度传感器53用于获取约束带1的角度信息。在其他实施例中，还可以在约束带1的两端分别安装一个参照红外光源来代替角度传感器53获取约束带1的角度信息，通过红外图像分析两点之间的角度获取。
信息采集部件包括图像采集装置，图像采集装置为具有摄像功能的装置，用于采集用户的影像。在本实施例中，采用红外摄像头(未示出)作为图像采集装置，因为红外摄像头(未示出)不受光线强弱的影响。
由于本发明实施例中部分部件之间属于信号连接，所以在图1的结构示意图中示出会导致连接关系不清楚，所以为了清晰起见，请参照图2。本实施例的约束装置还包括分析部件，分析部件接收信息采集部件(即压力传感器51、张力传感器52、角度传感器53与红外摄像头)采集的动作信息并对动作进行识别，根据识别结果控制约束部件收紧、放松或位置调整。具体地，分析部件根据动作信息形成体重压力分布图，识别动作。
请参照图3，本发明的约束装置的约束方法，包括以下步骤：
步骤s1：获取用户的图像信息和压力信息；具体地，采用多个红外摄像头对用户的情况进行实时拍摄，通过红外成像技术获取用户的多组二维红外图像，通过压力传感器采集用户身体各部位对病床的压力，通过张力传感器采集约束带的张力，通过角度传感器获取约束带的角度信息。
红外热成像技术是由红外传感器接收位于一定距离的被测对象所发出的红外辐射，再通过信号处理系统将其转变为目标的热图像。它以可视图像的方式呈现物体的热分布，并以灰度或伪彩色形式显示出来，从而得到被测对象的温度分布场。
步骤s2：分析图像信息和压力信息：对红外摄像头获取的多组二维图像进行处理，重建人体三维轮廓信息，采用人体轮廓识别技术对图像信息进行分析与计算，得到用户的身体位置信息；根据体重压力分布图变化特征，人体三维轮廓信息，并结合约束带张力的变化(即张力的大小及方向)进行人体行为识别。
步骤s3：执行模块根据人体行为识别结果做出相应的动作。具体地，若识别结果显示用户的动作有害，则通过第一电机控制约束带长度和/或通过第二电机控制约束带的位置，限制用户动作；若识别结果显示用户的动作无害，则不限制用户动作。
在临床应用过程中，一般在病房的不同方位设置多个红外摄像头进行持续监控，在约束床的床体4四周设置红外光源，利用红外热成像技术获取用户的红外影像，该红外影像被输入系统中的分析部件，分析部件采用人体轮廓识别技术计算用户身体各部位的位置信息，并对多组二位图像进行处理，重建人体的三维轮廓信息。床体4上层设有压力传感器51，对用户身体各部位的压力进行实时监控，所得压力信息被传送至分析部件，分析部件结合三维轮廓信息与压力信息形成用户的体重压力分布图。
床体4边缘设置有轨道31，轨道31的四角设有转轴6，传送带32绕转轴设置与轨道31中，轨道31的四角上方设置有防止传送带32脱离轨道31的挡板33，约束带1的一端设于用户身体上，另一端与传送带32连接，第二电机(未示出)通过转轴6带动传送带32移动，与传送带32连接的约束带1也会随传送带32一起转动，从而改变约束带1在轨道上的位置。约束带1与第一电机2相连，第一电机2控制约束带1的收紧与放松，第一电机2与第二电机(未示出)均由分析部件控制。约束带1还与张力传感器52相连，张力感受器52检测约束带1的张力，并将张力信息传送给分析部件。
用户平卧于床上，当其肌肉发生收缩，引起体重压力分布图及约束带1的张力发生变化，分析部件会根据这些信息对人体行为进行识别。若识别结果显示用户的动作有害，则分析部件发出指令使第一电机2转动，将约束带1调整到合适的长度，并且发出指令使第二电机(未示出)转动以调节约束带1的位置，通过这些措施限制用户动作；若识别结果显示用户的动作无害，则不限制用户动作。
本发明技术方案的约束装置的实际工作过程如下：
用户平卧于床上，其左臂突然做向右侧运动的动作，相应体重压力分布图及约束带的张力发生变化(大小及方向)，分析部件根据这些信息进行人体行为识别，预判用户有可能想要拔出右手上的输液装置，则分析装置发出收紧指令给第一电机，第一电机转动将约束带收紧，同时分析部件发出指令给第二电机，第二电机转动并带动传送带向与约束带运动方向相反的方向转动，辅助约束带收紧。
若用户的躯干突然作出向左侧转动的动作，分析部件进行人体行为识别，如果预判用户想要翻身，分析部件发出指令给第一电机及第二电机，使用户躯干部位的约束带放松，顺利完成翻身动作。
若用户的右臂突然做出向头部运动动作，分析部件如果预判用户想要自残，程序发出指令给第一电机及第二电机，使用户右手腕的约束带收紧，从而限制用户动作。
以上详细描述了本发明的具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。