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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810402001.7 (22)申请日 2018.04.28 (71)申请人 华中科技大学同济医学院附属协和 医院 地址 430030 湖北省武汉市解放大道1277 号武汉协和医院内科2号楼14楼 (72)发明人 熊宇 向李智 胡灵芝 杨梅 (74)专利代理机构 北京志霖恒远知识产权代理 事务所(普通合伙) 11435 代理人 朱昀 (51)Int.Cl. A61G 7/05(2006.01) G10L 15/22(2006.01) H04M 11/02(2006.01) 。
2、(54)发明名称 一种消化内科卧床患者多功能护理装置 (57)摘要 本发明属于医疗辅助器械技术领域， 公开了 一种消化内科卧床患者多功能护理装置， 设置有 栏杆， 栏杆背面上端焊接有两个可将栏杆挂在病 床侧面横杆上的挂槽， 栏杆右端焊接有收缩装 置， 收缩装置栓接有用于悬挂垃圾袋的两个夹 子， 收缩装置上端嵌装有弹簧按钮， 收缩装置左 侧设置有焊接在栏杆上的多个物品盒， 栏杆中间 设置有多个挂钩， 栏杆左端设置有隔层。 本发明 可方便卧床病人放置和取用生活用品， 不必完全 依靠家属和护理人员的帮助； 使患者的生活用品 摆放有序， 降低遗失的风险； 可保持床单和床头 柜的干净整洁， 改善病房环境。
3、， 从而促进患者的 病情恢复； 便于观察患者引流的情况， 提高医护 工作效率。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 108553236 A 2018.09.21 CN 108553236 A 1.一种消化内科卧床患者多功能护理装置， 其特征在于， 所述消化内科卧床患者多功 能护理装置设置有栏杆， 栏杆背面上端焊接有两个将栏杆挂在病床侧面横杆上的挂槽； 栏杆右端焊接有收缩装置， 收缩装置栓接有用于悬挂垃圾袋的两个夹子， 收缩装置上 端嵌装有弹簧按钮， 用于控制夹子的开合； 收缩装置左侧设置有焊接在栏杆上的多个物品盒， 用于放置各种生活小用品； 栏杆中间挂有多个挂钩， 用于悬挂患者的各类引。
4、流袋； 栏杆左端插接有隔层， 用于放置患者的各种检查报告。 栏杆上套装有用于患者在床边活动时， 避免跌倒的活动扶手； 栏杆上安装有能拉出的电脑支架； 病床一侧安装有镶装有耳机插孔的收音机和扩音机； 病床一侧安装有用于定时提醒患者或家属应翻身或作预防下肢深静脉血栓形成的踝 泵运动定时提醒模块； 病床一侧安装有与责任护士随身携带的对讲装置点对点连接， 并直接对讲沟通， 或直 接收到报警信息无线对讲和报警模块； 挂钩通过齿轮连接用于带动挂钩左右移动的机械齿轮组模块； 不同挂钩对应于不同机 械齿轮组； 机械齿轮组通过撞针结构连接电机； 电机通过信号线与镶装在病床一侧的中央 处理器模块； 中央处理器模块。
5、通过信号线连接镶装在病床一侧的语音识别模块； 栏杆两端 均镶装有限位器； 限位器通过信号线连接中央处理器模块。 2.如权利要求1所述的消化内科卧床患者多功能护理装置， 其特征在于， 物品盒为上侧 开口的正方体。 3.如权利要求1所述的消化内科卧床患者多功能护理装置， 其特征在于， 挂钩通过圆环 挂接在栏杆上端。 4.如权利要求1所述的消化内科卧床患者多功能护理装置， 其特征在于， 踝泵运动定时 提醒模块集成有电子感应接收装置， 用于接受翻身的活动信号， 报警提醒进行翻身以及进 行踝泵运动； 报警信息无线对讲和报警模块， 用于与护士手持终端通讯。 5.如权利要求1所述的消化内科卧床患者多功能护理。
6、装置， 其特征在于， 语音识别模块 的识别方法包括： 对于每一路声音信号， 按照下述公式对所述声音信号中的每一帧声音信 号进行噪声跟踪， 获取每一帧声音信号的噪声谱N(w,n)： 其中， X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换； u、 d为预设系数且0 d u1； w 表示频域上的频点序号； n表示时域上的帧序号； 按照下述公式对每一帧声音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱Xb(w, n)： 权 利 要 求 书 1/3 页 2 CN 108553236 A 2 Tb为预设第一阈值； 将其中一路声音信号对应的Ka个二值谱与另一路声音信号对应的Kb个二值谱进行两 两间的相干性匹配得。
7、到所述第一匹配结果， 所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组二值 谱对应的匹配位置和匹配度， Ka、 Kb均为正整数； 对于每一路声音信号， 按照下述公式计算所述声音信号中的每一帧声音信号的功率谱 P(w,n)： P(w， n) pP(w， n-1)+(1- p)|X(w， n)|2 其中， X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换； p为预设系数且0 p1； w表示频域上的频点序号； n表示时域上的帧序号； 按照下述公式计算每一帧声音信号的功率谱的谱间相关性DP(w,n)： DP(w,n)|P(w+1,n)-P(w,n)| 按照下述公式对所述谱间相关性DP(w,n)进行噪声跟踪， 获取每一。
8、帧声音信号的噪声 功率谱的谱间相关性NDP(w,n)： 其中， u、 d为预设系数且0 d u1； 进行语音识别时的传递函数为： 其中， 0为滤波器的中心频率， 对于不同的0， k使k/0保持不变； 在频率域构造滤波器， 对应的极坐标表达方式为： G(r, )G(r,r)rG( , )； 式中， Gr(r)为控制滤波器带宽的径向分量， G( )为控制滤波器方向的角度分量； r表示径向坐标， 表示角度坐标， f0为中心频率， 0为滤波器方向， f用于确定带宽； Bf2(2/ln2)1/2|ln f|， 确定角度带宽， B 2(2/ln2)1/2 。 6.如权利要求1所述的消化内科卧床患者多功能护。
9、理装置， 其特征在于， 中央处理器模 块的信号处理方法包括： S1， 构建三维空间干涉矩阵， 获取可行的挂钩左右移动序列； S2， 以挂钩左右移动序列规划评价的指标， 构造适应度函数； S3， 根据构造适应度函数对待钩左右移动序列进行迭代求解， 所获取的结果为最优执 行的挂钩左右移动序列。 7.如权利要求6所述的消化内科卧床患者多功能护理装置， 其特征在于， 步骤S1中的三 维空间干涉矩阵如下： 权 利 要 求 书 2/3 页 3 CN 108553236 A 3 其中， Ma为三维空间干涉矩阵， a为挂钩左右移动方向， 且ax,y,z； C1C2.Cn 表示各个待挂钩左右移动距离； n为待挂。
10、钩左右移动次数； Cij1表示在挂钩左右移动距离 Ci沿着方向a移动时， 将与挂钩左右移动距离Cj发生混淆； 挂钩左右移动距离不与自身发生 混淆， Cii0。 8.如权利要求6所述的消化内科卧床患者多功能护理装置， 其特征在于， 所述步骤S2中 的适应度函数为： 其中， Fit(t)为适应度函数， f(Xi)表示挂钩左右移动距离i的运行时间； Qi(k,k+1)表示完 成第k个挂钩左右移动距离到第k+1个挂钩左右移动距离的运行过程所花费的时间， 该 Qi(k,k+1)dDi(k,k+1)+kTi(k,k+1)+lLi(k,k+1)； Di(k,k+1)为挂钩左右移动方向的改变次数， Ti(k,。
11、k+1)为挂钩左右移动的更换次数， Li(k,k+1)为挂钩左右移动的改变次数， k1， N-1； d是 挂钩左右移动方向的重新定向时在运行时间中的权重系数， k是挂钩左右移动更换在运行 时间中的权重系数， l是挂钩左右移动的改变在总运行时间中的权重系数， 且满足d+k+l 1。 权 利 要 求 书 3/3 页 4 CN 108553236 A 4 一种消化内科卧床患者多功能护理装置 技术领域 0001 本发明属于医疗辅助器械技术领域， 尤其涉及一种消化内科卧床患者多功能护理 装置。 背景技术 0002 目前， 业内常用的现有技术是这样的： 0003 患者床头柜较小， 能够放置的东西较少， 患。
12、者及患者家属通常将生活物品随便放 置于床头柜或病床上， 杂乱不堪， 且类似于手机等小物品极易卷入患者的被单中， 容易忽 略， 给患者带来不必要的损失， 也会影响病房环境， 从而影响患者的治疗效果； 因患者柜子 放置的生活用品较多， 检查报告通常被放在柜顶或床垫下面， 患者极易遗忘或丢失， 造成不 必要的麻烦和损失； 患者习惯将装有呕吐物或生活垃圾的垃圾桶或垃圾袋置于床旁， 袋口 敞开， 极大影响病房的空气质量； 由于病床的引流袋挂钩较少且位置较低， 有时不便放置多 余的引流袋， 也不便医生和护士的观察， 影响医护工作效率。 0004 综上所述， 现有技术存在的问题是： 0005 (1)患者的生。
13、活物品、 检查报告和生活垃圾随意摆放， 影响病房环境， 从而影响患 者的治疗效果； 0006 (2)病床不能放置多余的引流袋， 影响医护工作效率。 0007 (3)患者平卧时， 由于被子对足背的压迫， 极易造成足下垂等并发症。 0008 解决上述技术问题的难度和意义： 0009 难度在于病房空间有限， 不能摆放多余的物品存放装置， 患者床头柜较小， 能够放 置的东西较少和病床的引流袋挂钩较少且位置较低； 意义在于可有效改善病房的环境， 防 止患者物品的丢失和能够放置多个引流袋， 方便医生和护士的观察， 预防足下垂。 现有的执 行设备， 控制准确度差。 发明内容 0010 针对现有技术存在的问题。
14、， 本发明提供了一种消化内科卧床患者多功能护理装 置， 能将患者的各项检查报告， 各种引流袋， 生活垃圾袋， 各种生活小用品如卫生纸、 手机、 充电器、 电视遥控器、 报纸等整齐排列在患者病床栏杆下。 0011 本发明是这样实现的， 一种消化内科卧床患者多功能护理装置设置有栏杆， 栏杆 背面上端焊接有两个可将栏杆挂在病床侧面横杆上的挂槽； 0012 栏杆右端焊接有收缩装置， 收缩装置栓接有用于悬挂垃圾袋的两个夹子， 收缩装 置上端嵌装有弹簧按钮， 用于控制夹子的开合； 0013 收缩装置左侧设置有焊接在栏杆上的多个物品盒， 用于放置各种生活小用品； 0014 栏杆中间挂有多个挂钩， 可悬挂患者。
15、的各类引流袋， 简单有序， 便于观察； 0015 栏杆左端插接有可活动、 可拉出的隔层， 可放置患者的各种检查报告。 0016 栏杆下装抽屉。 抽屉横插入床下。 说 明 书 1/8 页 5 CN 108553236 A 5 0017 栏杆上套装有用于患者在床边活动时， 避免跌倒的活动扶手； 0018 栏杆上安装有能拉出的电脑支架； 0019 病床一侧安装有镶装有耳机插孔的收音机和扩音机； 0020 病床一侧安装有用于定时提醒患者或家属应翻身或作预防下肢深静脉血栓形成 的踝泵运动定时提醒模块； 0021 病床一侧安装有与责任护士随身携带的对讲装置点对点连接， 并直接对讲沟通， 或直接收到报警信息。
16、无线对讲和报警模块。 0022 踝泵运动定时提醒模块集成有电子感应接收装置， 当患者保持同一姿势的睡姿2 小时以上， 仪器未接受到患者翻身的活动信号， 就会报警提醒患者翻身以及进行踝泵运动。 电子感应接收装置为一种提醒仪由护士根据患者情况设定不同的翻身提醒时间， 并可有 “音”“关”“振” 三个位置， 白天上班时调到 “音” 的位置， 有利于提醒护士与监督； 不需使用时 调到 “关” 的位置， 不影响患者休息；“振” 的模式可根据患者病情及需要随时调整。 0023 无线对讲和报警模块使用中， 每名患者的床旁安装无线呼叫器， 采用的是扩频调 频智能无线电呼叫器系统， 设置移动接收终端， 由护士手。
17、持。 当患者按下安装在设备上的黄 色呼叫键时， 护士的手持终端会显示相应的床号， 护士接收后， 可与患者进行语音对讲通 话， 以及时了解患者的情况， 再到患者床边进行相应的护理服务与处置。 患者如果有紧急情 况， 家属可以按下红色急救键， 护士的手持终端会显示床号并有报警声， 提示护士应立即到 患者床边进行相应的护理处置。 0024 安装的可拉出的活动扶手， 患者在床边活动时， 可以拉着扶手围绕床边活动， 以免 跌倒。 安装的可拉出的的电脑支架， 以方便半卧位时躺在病床上看电脑。 0025 挂钩通过齿轮连接用于带动挂钩左右移动的机械齿轮组模块； 不同挂钩对应于不 同机械齿轮组； 机械齿轮组通过。
18、撞针结构连接电机； 电机通过信号线与镶装在病床一侧的 中央处理器模块； 中央处理器模块通过信号线连接镶装在病床一侧的语音识别模块； 栏杆 两端均镶装有限位器； 限位器通过信号线连接中央处理器模块。 0026 进一步， 物品盒为上侧开口的正方体。 0027 进一步， 挂钩通过圆环挂接在栏杆上端， 可根据需要左右移动。 0028 进一步， 栏杆床尾端设置有支撑装置， 不用时还原， 用时拉出固定于对侧床栏， 可 以床尾被子撑起， 预防足下垂。 0029 进一步， 语音识别模块的识别方法包括： 对于每一路声音信号， 按照下述公式对所 述声音信号中的每一帧声音信号进行噪声跟踪， 获取每一帧声音信号的噪声。
19、谱N(w,n)： 0030 0031 其中， X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换； u、 d为预设系数且0 d u 1； w表示频域上的频点序号； n表示时域上的帧序号； 0032 按照下述公式对每一帧声音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱 Xb(w,n)： 说 明 书 2/8 页 6 CN 108553236 A 6 0033 0034 Tb为预设第一阈值； 0035 将其中一路声音信号对应的Ka个二值谱与另一路声音信号对应的Kb个二值谱进 行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果， 所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组 二值谱对应的匹配位置和匹配度， Ka、 Kb均为正。
20、整数； 0036 对于每一路声音信号， 按照下述公式计算所述声音信号中的每一帧声音信号的功 率谱P(w,n)： 0037 P(w， n) pP(w， n-1)+(1- p)|X(w， n)|2 0038 其中， X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换； 0039 p为预设系数且0 p1； w表示频域上的频点序号； n表示时域上的帧序号； 0040 按照下述公式计算每一帧声音信号的功率谱的谱间相关性DP(w,n)： 0041 DP(w,n)|P(w+1,n)-P(w,n)| 0042 按照下述公式对所述谱间相关性DP(w,n)进行噪声跟踪， 获取每一帧声音信号的 噪声功率谱的谱间相关性ND。
21、P(w,n)： 0043 0044 其中， u、 d为预设系数且0 d u1； 0045 进行语音识别时的传递函数为： 0046 0047 其中， 0为滤波器的中心频率， 对于不同的0， k使k/0保持不变； 0048 在频率域构造滤波器， 对应的极坐标表达方式为： 0049 0050 0051 G(r, )G(r,r)rG( , )； 0052 式中， Gr(r)为控制滤波器带宽的径向分量， G( )为控制滤波器方向的角度分量； 0053 r表示径向坐标， 表示角度坐标， f0为中心频率， 0为滤波器方向， f用于确定带 宽； 0054 Bf2(2/ln2)1/2|ln f|， 确定角度带宽。
22、， B 2(2/ln2)1/2 。 0055 进一步， 中央处理器模块的信号处理方法包括： 0056 S1， 构建三维空间干涉矩阵， 获取可行的挂钩左右移动序列； 0057 S2， 以挂钩左右移动序列规划评价的指标， 构造适应度函数； 0058 S3， 根据构造适应度函数对待钩左右移动序列进行迭代求解， 所获取的结果为最 说 明 书 3/8 页 7 CN 108553236 A 7 优执行的挂钩左右移动序列。 0059 步骤S1中的三维空间干涉矩阵如下： 0060 0061 其中， Ma为三维空间干涉矩阵， a为挂钩左右移动方向， 且ax,y,z； C1C2.Cn表示各个待挂钩左右移动距离； 。
23、n为待挂钩左右移动次数； Cij1表示在挂钩左右 移动距离Ci沿着方向a移动时， 将与挂钩左右移动距离Cj发生混淆； 挂钩左右移动距离不与 自身发生混淆， Cii0。 0062 进一步， 所述步骤S2中的适应度函数为： 0063 0064 其中， Fit(t)为适应度函数， f(Xi)表示挂钩左右移动距离i的运行时间； Qi(k,k+1)表 示完成第k个挂钩左右移动距离到第k+1个挂钩左右移动距离的运行过程所花费的时间， 该 Qi(k,k+1)dDi(k,k+1)+kTi(k,k+1)+lLi(k,k+1)； Di(k,k+1)为挂钩左右移动方向的改变次数， Ti(k,k+1)为挂钩左右移动的。
24、更换次数， Li(k,k+1)为挂钩左右移动的改变次数， k1， N-1； d是 挂钩左右移动方向的重新定向时在运行时间中的权重系数， k是挂钩左右移动更换在运行 时间中的权重系数， l是挂钩左右移动的改变在总运行时间中的权重系数， 且满足d+k+l 1。 0065 综上所述， 本发明的优点及积极效果为： 0066 本发明可方便卧床病人放置和取用生活用品， 不必完全依靠家属和护理人员的帮 助； 使患者的生活用品摆放有序， 降低遗失的风险； 可保持床单和床头柜的干净整洁， 改善 病房环境， 从而促进患者的病情恢复； 便于观察患者引流的情况， 提高医护工作效率。 0067 本发明通过人的语音口令，。
25、 在语音识别模块中接受并分析， 吻合口令内容进行处 理并将要求提交中央控制器模块， 由中央控制器模块传送命令至电机， 电机通过撞针结构 带动机械齿轮组模块运行； 挂钩通过齿轮连接用于带动挂钩左右移动的机械齿轮组模块； 最远达到限位器距离， 中央控制器模块指令电机停止工作； 例如， 口令，“挂钩” ； 自动判断出 挂钩模块， 进行齿轮运转， 弹出挂钩并伸长， 方便使用。 0068 本发明的语音识别方法， 提高了语音识别的效率和准确率。 0069 在移动搜索不断更新个体质量过程中， 适应度值优秀的个体质量较大， 在相互作 用运动过程中产生的引力较大， 而自身质量大， 移动得缓慢， 而质量小的个体移。
26、动相对就较 为迅速。 这样就使得整个挂钩系统不断朝适应度值较优秀的个体运动， 达到了个体间实现 信息交互、 优秀个体指导搜索， 使得整个挂钩系统朝着优秀解方向移动的目的。 从而获得挂 钩准确的运行数据， 本发明的方法也可应用于医学定位技术领域。 附图说明 0070 图1是本发明实施例提供的消化内科卧床患者多功能护理装置结构示意图； 0071 图2是本发明实施例提供的消化内科卧床患者多功能护理装置挂槽结构示意图； 说 明 书 4/8 页 8 CN 108553236 A 8 0072 图3是本发明实施例提供的无线对讲和报警模块连接示意图。 0073 图中： 1、 栏杆； 2、 收缩装置； 3、 。
27、夹子； 4、 弹簧按钮； 5、 物品盒； 6、 挂钩； 7、 隔层； 8、 挂 槽； 9、 活动扶手； 10、 电脑支架； 11、 收音机； 12、 扩音机； 13、 定时提醒模块； 14、 无线对讲和报 警模块； 15、 对讲装置。 0074 图4是本发明实施例提供的中央处理器模块连接示意图。 0075 图中： 16、 机械齿轮组模块； 17、 撞针结构； 18、 电机； 19、 中央处理器模块； 20、 语音 识别模块； 21、 限位器。 具体实施方式 0076 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合实施例， 对本发明 进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具。
28、体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于 限定本发明。 0077 如图1和图2所示， 针对现有技术存在的问题， 本发明实施例提供的消化内科卧床 患者多功能护理装置包括： 栏杆1、 收缩装置2、 夹子3、 弹簧按钮4、 物品盒5、 挂钩6、 隔层7、 挂 槽8。 0078 栏杆1背面上端焊接有两个挂槽8， 栏杆1右端焊接有收缩装置2， 收缩装置2栓接有 两个夹子3， 收缩装置2上端嵌装有弹簧按钮4， 收缩装置2左侧设置有焊接在栏杆1上的多个 物品盒5， 栏杆1中间设置有多个挂钩6， 挂钩6通过圆环挂接在栏杆1上端， 栏杆1左端插接有 可活动、 可拉出的隔层7。 0079 栏杆上套装有用于患者在床边。
29、活动时， 避免跌倒的活动扶手9； 0080 栏杆上安装有能拉出的电脑支架10； 0081 病床一侧安装有镶装有耳机插孔的收音机11和扩音机12； 0082 病床一侧安装有用于定时提醒患者或家属应翻身或作预防下肢深静脉血栓形成 的踝泵运动定时提醒模块13； 0083 病床一侧安装有与责任护士随身携带的对讲装置15点对点连接， 并直接对讲沟 通， 或直接收到报警信息无线对讲和报警模块14。 0084 安装的可拉出的活动扶手， 患者在床边活动时， 可以拉着扶手围绕床边活动， 以免 跌倒。 安装的可拉出的的电脑支架， 以方便半卧位时躺在病床上看电脑。 0085 通过挂槽8可将栏杆1悬挂在病床侧面的横杆。
30、上， 收缩装置2下侧的夹子3可以固定 垃圾袋， 通过弹簧按钮4可以控制夹子3的开合， 方便倾倒垃圾， 物品盒5用于放置各种生活 小用品， 挂钩6可悬挂患者的各类引流袋， 简单有序， 便于观察， 挂钩6可根据需要左右移动， 隔层7可放置患者的各种检查报告， 方便查看。 本发明可方便卧床病人放置和取用生活用 品， 不必完全依靠家属和护理人员的帮助； 使患者的生活用品摆放有序， 降低遗失的风险； 可保持床单和床头柜的干净整洁， 改善病房环境， 从而促进患者的病情恢复； 便于观察患者 引流的情况， 提高医护工作效率。 0086 踝泵运动定时提醒模块集成有电子感应接收装置， 当患者保持同一姿势的睡姿2 。
31、小时以上， 仪器未接受到患者翻身的活动信号， 就会报警提醒患者翻身以及进行踝泵运动。 电子感应接收装置为一种提醒仪由护士根据患者情况设定不同的翻身提醒时间， 并可有 “音”“关”“振” 三个位置， 白天上班时调到 “音” 的位置， 有利于提醒护士与监督； 不需使用时 说 明 书 5/8 页 9 CN 108553236 A 9 调到 “关” 的位置， 不影响患者休息；“振” 的模式可根据患者病情及需要随时调整。 0087 无线对讲和报警模块使用中， 每名患者的床旁安装无线呼叫器， 采用的是扩频调 频智能无线电呼叫器系统， 设置移动接收终端， 由护士手持。 当患者按下安装在设备上的黄 色呼叫键时。
32、， 护士的手持终端会显示相应的床号， 护士接收后， 可与患者进行语音对讲通 话， 以及时了解患者的情况， 再到患者床边进行相应的护理服务与处置。 患者如果有紧急情 况， 家属可以按下红色急救键， 护士的手持终端会显示床号并有报警声， 提示护士应立即到 患者床边进行相应的护理处置。 0088 如图3-图4所示， 挂钩6通过齿轮连接用于带动挂钩左右移动的机械齿轮组模块 16； 不同挂钩对应于不同机械齿轮组； 机械齿轮组通过撞针结构17连接电机18； 电机通过信 号线与镶装在病床一侧的中央处理器模块19； 中央处理器模块19通过信号线连接镶装在病 床一侧的语音识别模块20； 栏杆两端均镶装有限位器2。
33、1； 限位器21通过信号线连接中央处 理器模块19。 0089 本发明通过人的语音口令， 在语音识别模块中接受并分析， 吻合口令内容进行处 理并将要求提交中央控制器模块， 由中央控制器模块传送命令至电机， 电机通过撞针结构 带动机械齿轮组模块运行； 挂钩通过齿轮连接用于带动挂钩左右移动的机械齿轮组模块； 最远达到限位器距离， 中央控制器模块指令电机停止工作； 例如， 口令，“挂钩” ； 自动判断出 挂钩模块， 进行齿轮运转， 弹出挂钩并伸长， 方便使用。 0090 撞针结构17类似于汽车发电机的变速箱， 电机接收到中央控制器模块指令后， 弹 出相应撞针， 推出相应区域齿轮组； 最终转动电机带动。
34、机械齿轮组模块的齿轮组， 实现挂钩 不同距离、 不同挂钩的运行； 不同挂钩连接不同机械齿轮组模块。 0091 进一步， 语音识别模块的识别方法包括： 对于每一路声音信号， 按照下述公式对所 述声音信号中的每一帧声音信号进行噪声跟踪， 获取每一帧声音信号的噪声谱N(w,n)： 0092 0093 其中， X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换； u、 d为预设系数且0 d u 1； w表示频域上的频点序号； n表示时域上的帧序号； 0094 按照下述公式对每一帧声音信号的短时傅里叶变换进行二值化处理得到二值谱 Xb(w,n)： 0095 0096 Tb为预设第一阈值； 0097 将其中一路。
35、声音信号对应的Ka个二值谱与另一路声音信号对应的Kb个二值谱进 行两两间的相干性匹配得到所述第一匹配结果， 所述第一匹配结果包括匹配度最高的一组 二值谱对应的匹配位置和匹配度， Ka、 Kb均为正整数； 0098 对于每一路声音信号， 按照下述公式计算所述声音信号中的每一帧声音信号的功 率谱P(w,n)： 0099 P(w， n) pP(w， n-1)+(1- p)|X(w， n)|2 说 明 书 6/8 页 10 CN 108553236 A 10 0100 其中， X(w,n)表示所述声音信号的短时傅里叶变换； 0101 p为预设系数且0 p1； w表示频域上的频点序号； n表示时域上的帧。
36、序号； 0102 按照下述公式计算每一帧声音信号的功率谱的谱间相关性DP(w,n)： 0103 DP(w,n)|P(w+1,n)-P(w,n)| 0104 按照下述公式对所述谱间相关性DP(w,n)进行噪声跟踪， 获取每一帧声音信号的 噪声功率谱的谱间相关性NDP(w,n)： 0105 0106 其中， u、 d为预设系数且0 d u1； 0107 进行语音识别时的传递函数为： 0108 0109 其中， 0为滤波器的中心频率， 对于不同的0， k使k/0保持不变； 0110 在频率域构造滤波器， 对应的极坐标表达方式为： 0111 0112 0113 G(r, )G(r,r)rG( , )；。
37、 0114 式中， Gr(r)为控制滤波器带宽的径向分量， G( )为控制滤波器方向的角度分量； 0115 r表示径向坐标， 表示角度坐标， f0为中心频率， 0为滤波器方向， f用于确定带 宽； 0116 Bf2(2/ln2)1/2|ln f|， 确定角度带宽， B 2(2/ln2)1/2 。 0117 进一步， 中央处理器模块的信号处理方法包括： 0118 S1， 构建三维空间干涉矩阵， 获取可行的挂钩左右移动序列； 0119 S2， 以挂钩左右移动序列规划评价的指标， 构造适应度函数； 0120 S3， 根据构造适应度函数对待钩左右移动序列进行迭代求解， 所获取的结果为最 优执行的挂钩左。
38、右移动序列。 0121 步骤S1中的三维空间干涉矩阵如下： 0122 0123 其中， Ma为三维空间干涉矩阵， a为挂钩左右移动方向， 且ax,y,z； C1C2.Cn表示各个待挂钩左右移动距离； n为待挂钩左右移动次数； Cij1表示在挂钩左右 移动距离Ci沿着方向a移动时， 将与挂钩左右移动距离Cj发生混淆； 挂钩左右移动距离不与 自身发生混淆， Cii0。 说 明 书 7/8 页 11 CN 108553236 A 11 0124 所述步骤S2中的适应度函数为： 0125 0126 其中， Fit(t)为适应度函数， f(Xi)表示挂钩左右移动距离i的运行时间； Qi(k,k+1)表 。
39、示完成第k个挂钩左右移动距离到第k+1个挂钩左右移动距离的运行过程所花费的时间， 该 Qi(k,k+1)dDi(k,k+1)+kTi(k,k+1)+lLi(k,k+1)； Di(k,k+1)为挂钩左右移动方向的改变次数， Ti(k,k+1)为挂钩左右移动的更换次数， Li(k,k+1)为挂钩左右移动的改变次数， k1， N-1； d是 挂钩左右移动方向的重新定向时在运行时间中的权重系数， k是挂钩左右移动更换在运行 时间中的权重系数， l是挂钩左右移动的改变在总运行时间中的权重系数， 且满足d+k+l 1。 0127 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 8/8 页 12 CN 108553236 A 12 图1 图2 说 明 书 附 图 1/2 页 13 CN 108553236 A 13 图3 图4 说 明 书 附 图 2/2 页 14 CN 108553236 A 14 。