[发明专利]基于脑机接口的护理床系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是一种护理床，具体涉及一种基于脑机接口的护理床系统。

背景技术

相比于国外的基于视觉诱发电位的脑机接口技术，国内利用脑电波控制被控对象的起步明显晚于国外，但是目前也有了很多的研究成果。山东建筑大学研发出了一款新型机器人护理床，北京工业大学开发了一款多功能护理床，但是他们设计的系统存在以下一些问题：

1、大多数系统只能进行手动或者电动控制，缺乏一定的智能化，不能对用户使用信息进行分析，操作步骤也较为复杂，对体弱的老年患者来说，繁琐的控制操作既费时又费力，用起来并不是很舒适。

2、若系统的使用者身体运动肢体有障碍，传统的手动或电动系统就无法满足使用者的需要。

综上所述，由于现有的护理床的控制只能通过手动等方式控制，这类系统对于丧失了某些运动能力的残障人士来说并不能起到很好的作用，如何让他们更加便捷的生活，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现通过采集使用者的脑电信号来实现对护理床的控制，为没有行动能力的残障人士提供了便捷生活的基于脑机接口的护理床系统。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种基于脑机接口的护理床系统，它包含Android设备、脑波采集装置和无线接口，所述的Android设备包含脑波信号处理及分析模块、蓝牙模块一和蓝牙模块二，且蓝牙模块一连接脑波信号处理及分析模块，脑波信号处理及分析模块连接蓝牙模块二；所述的脑波采集装置包含脑波预处理模块和蓝牙模块三，脑波预处理模块与蓝牙模块三连接，且蓝牙模块三与蓝牙模块一实现无线通讯；所述的无线接口包含蓝牙模块四、微处理器和护理床动作驱动模块，蓝牙模块四与微处理器连接，微处理器与护理床动作驱动模块连接，且蓝牙模块二与蓝牙模块四实现无线通讯。

作为本发明的进一步改进；所述的Android设备中安装有“脑波控制护理床系统”的APP，APP屏幕的整体背景设置为黑色，APP屏幕的四角处设置有各模块的大白色字样，再设置子线程，子线程以一个固定频率向主线程发送一条消息，主线程在接收到消息之后将各个模块的大白色字样进行显示或者隐藏，其中每个闪烁块都是一个特定频率的刺激源；APP中编写FFT算法来实现对EEG信号的处理，且APP具有实时显示使用者脑波信号强弱的功能。

作为本发明的进一步改进；所述的脑波预处理模块采用NeuroSky芯片，对采集到的脑波信号进行预处理，其中EEG端采集枕叶区的脑波电位，EEG_shile端屏蔽在信号传入NeuroSky之前的干扰；REF端采集额叶区的脑波电位，REF_shiled端屏蔽干扰的参考信号；采样后的信号经过NeuroSky芯片的TXD端口传送给蓝牙模块三的RX端，然后再通过蓝牙模块三进一步发送到Android设备中进行下一步的操作处理。

作为本发明的进一步改进；所述的微处理器采用51单片机，蓝牙模块四作为通讯桥梁，护理床作为被控对象，蓝牙模块四在接受指令后，微控制器进行指令转换后通过护理床动作驱动模块驱动护理床进行相关的动作。

采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

1、现有的脑机接口系统的开发语言基本上都是基于C语言或者VC等其他语言，但本发明是采用java语言和c语言共同进行程序开发。

2、本发明中，将7吋的平板电脑作为视觉刺激模块和信号处理模块，因此整个系统更为轻便。

3、本发明能够实现通过采集使用者的脑电信号来实现对护理床的控制，为那些没有行动能力的残障人士提供了更为便捷的生活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的采集与传输部分的硬件结构图；

图3为本发明所提供的实施例中系统运行主界面示意图；

图4为本发明所提供的实施例中“起落背部”对应的子界面图；

附图标记：

1—Android设备；11—脑波信号处理及分析模块；12—蓝牙模块一；13—蓝牙模块二；

2—脑波采集装置；21—脑波预处理模块；22—蓝牙模块三；