[发明专利]基于近红外主动立体视觉和脑电波技术的护理床及方法

权利要求书

1.一种基于近红外主动立体视觉和脑电波技术的护理床，其特征在于，包括近红外主动立体视觉模块(1)、脑电波控制模块(2)和自主护理模块；

所述自主护理模块包括主控系统(3)、床架(4)、床板(5)、桌板(6)和机械臂(8)；所述床板(5)能够调节靠背的角度，所述床架(4)的两侧分别设有滑轨(7)，所述机械臂(8)安装在床架(4)一侧的滑轨(7)上，机械臂(8)能够在滑轨(7)上滑动；所述桌板(6)的两端分别安装在滑轨(7)上，且能够在滑轨(7)上滑动；

所述近红外主动立体视觉模块(1)安装在床板(5)的上端，所述近红外主动立体视觉模块(1)用于计算出物体与近红外主动立体视觉模块(1)的近红外相机之间的距离，并三维重构被护理人鼻子和嘴巴、机械臂末端以及待抓取物品的空间位置和姿态；所述近红外主动立体视觉模块(1)还用于采集被护理人近红外人脸视频图像；近红外主动立体视觉模块(1)将采集到的信号传送到自主护理模块的主控系统(3)；

所述脑电波控制模块(2)用于采集被护理人的脑电波信号，对脑电波信号进行校核以及解析，并传递给自主护理模块的主控系统(3)；

所述自主护理模块的主控系统(3)分别与近红外主动立体视觉模块(1)、脑电波控制模块(2)、床板(5)、桌板(6)和机械臂(8)连接，所述主控系统(3)根据被护理鼻子和嘴巴、机械臂末端以及待抓取物品的空间位置和姿态，以及脑电波信号来控制床板(5)、桌板(6)和机械臂(8)的运动；自主护理模块的主控系统(3)根据被护理人近红外人脸视频图像进行心率检测。

2.根据权利要求1所述的基于近红外主动立体视觉和脑电波技术护理床，其特征在于，所述近红外主动立体视觉模块(1)包括数据采集单元、距离测量和三维重构单元和心率检测单元；

所述数据采集单元包括近红外调制投射仪和近红外相机，近红外调制投射仪射出红外线，被远处物体反射，由近红外相机接收，近红外相机还用于获取被护理人近红外人脸视频图像；

所述距离测量和三维重构单元用于根据近红外相机所接收的近红外反射信号计算信号的相位偏移，获得空间距离，重构物体表面三维形貌；

所述心率检测单元用于采集近红外人脸视频图像，并根据近红外人脸视频图像中的心率信号进行频谱分析，得到心率。

3.根据权利要求1所述的基于近红外主动立体视觉和脑电波技术护理床，其特征在于，所述脑电波控制模块(2)包括数据采集单元、信号校核单元、脑电波信号解析单元和蓝牙传送单元；

所述数据采集单元用于采集脑电波；

所述信号校核单元用于对采集的脑电波信号进行检查校核；

所述脑电波信号解析单元用于对校核正确的脑电波信号进行解析，得到脑电波数据；

所述蓝牙传送单元用于将脑电波数据传送到主控系统(3)。

4.根据权利要求1所述的基于近红外主动立体视觉和脑电波技术护理床，其特征在于，所述主控系统(3)包括数据接收模块、分析模块、护理床控制模块、机械臂控制模块和报警模块；

所述数据接收模块用于接收近红外主动立体视觉模块(1)和脑电波控制模块(2)发送的信号；

所述分析模块用于根据脑电波控制模块(2)发送的脑电波信号进行分析评估被护理人的意愿，决定是否激活自主护理模块，若决定激活自主护理模块，则根据近红外主动立体视觉模块(1)发送的鼻尖指向信号决定是启动护理床控制模块还是启动机械臂控制模块；

所述护理床控制模块用于根据三维鼻尖指向与脑电波信号调节床板(5)靠背的角度，以及桌板(6)的位置；

所述机械臂控制模块根据三维鼻尖指向控制机械臂(8)抓取位于这一方向桌板(6)上的指定物品，通过近红外立体视觉模块(1)不断传送机械臂(8)末端与嘴巴之间的相对位置关系来规划动作路径，将物品送入被护理人的嘴巴；

所述报警模块用于将检测到的心率与预设值对比，当检测到的心率比预设值大时进行报警。