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基本信息
- 項目名稱：
- 救護(hù)車病床平衡系統(tǒng)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- “救護(hù)車病床平衡系統(tǒng)”結(jié)合了機(jī)器人學(xué)，單片機(jī)知識和自動化控制原理，使救護(hù)車上的病床在救護(hù)車上下坡時，不會因為地形的改變而發(fā)生傾斜，使病人的身體可以一直保持水平。由此一來則可以避免病人,尤其是重傷患者,在送院途中，由于傾角而使斷骨(或其他造成外傷的物體)移位，抑或是由于車身的傾斜而可能導(dǎo)致的靜脈注射管中漏入空氣等造成身體損傷的機(jī)會，同時減輕患者的無著落感。本系統(tǒng)利用了水銀開關(guān)作為平衡狀態(tài)的檢測裝置，將病床所處的狀態(tài)利用水銀開關(guān)輸入到單片機(jī)MEGA16中，做出判斷與指示，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，利用滾珠導(dǎo)軌傳動，實現(xiàn)病床三個支腳的升降，并設(shè)計出獨特的機(jī)器人關(guān)節(jié)將滾珠導(dǎo)軌與病床相連接，從而達(dá)到保持水平平衡的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 市場前景： 無論何時何地，人生安全都備受重視，本系統(tǒng)可有效保障使用者的人生安全，提高使用者的舒適度，相信一定會得到市場的重視。另外本系統(tǒng)的原創(chuàng)性決定了其在市場上的獨占性。不僅在山區(qū)需要本系統(tǒng)，隨著城市里立交網(wǎng)的建立，本系統(tǒng)的市場就大大的推廣了。 創(chuàng)新性： 生產(chǎn)與設(shè)計中并無同類產(chǎn)品競爭。另外，通常汽車檢測傾角都是用角度傳感器。但由于角度傳感器昂貴的價格以及難以操作，只有高檔的轎車才配備。為了解決成本問題，制造一種平民的汽車傾角檢測系統(tǒng)，我們利用廉價水銀開關(guān)來實現(xiàn)。另外，也創(chuàng)造性的解決了斜線延伸的問題。同時，自己設(shè)計出了一種新的防止過沖的算法。
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計、發(fā)明的目的： 剛發(fā)生的汶川地震仍然揪痛我們的心，在四川的山區(qū)，讓病患坐在救護(hù)車上，在崎嶇的山路上顛簸，無疑是給他們雪上加霜，尤其是對于出血，骨折，內(nèi)傷等病患；更危險的是靜脈注射時，由于車身的傾斜可能導(dǎo)致的靜脈注射管中漏入空氣，造成患者的生命危險。所以最好能讓他們保持身體水平，護(hù)送到醫(yī)院。不只是山區(qū)，現(xiàn)在城市里的立交越來越發(fā)達(dá)，也存在這一問題。 我們利用開關(guān)系統(tǒng)的全或無特性進(jìn)行信號采集，利用數(shù)字電路邏輯分析，使病床的支腳總是往失去平衡的反方向移動，以此來得到水平的狀態(tài)。 創(chuàng)新點： 我們的設(shè)計，無論從實現(xiàn)的目的到實現(xiàn)的方法，都是前人所沒有做過的,填補了這一領(lǐng)域的空白。我們不是做救護(hù)車的平衡，而是做病床的平衡。另外，我們利用簡單水銀開關(guān)來實現(xiàn)了復(fù)雜的平衡檢測。也創(chuàng)造性的解決了斜線延伸的問題。同時，自己設(shè)計出了一種新型的防止過沖的算法。 技術(shù)關(guān)鍵: 使電機(jī)對傾角做出及時反應(yīng)以及如何使病床的三個支腳不等長伸縮時可以實現(xiàn)自由扭動。 主要技術(shù)指標(biāo)： 最大傾角：±35° 初始化完成時間：最小3s，最大9s 水平誤差：<±5° 最快反應(yīng)速度：0.3S
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1）創(chuàng)新性： 生產(chǎn)與設(shè)計中并無同類產(chǎn)品競爭。現(xiàn)有的救護(hù)車病床并無配備有專門的平衡系統(tǒng)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比：現(xiàn)有的技術(shù)僅僅專注于車體的避震，而沒有考慮到在山路行走時病床所形成的傾角對人體的傷害。 2）成本低廉： 用簡單的電路達(dá)到良好效果，我們的電路成本相當(dāng)?shù)土?，全部的電路成本僅在100元以內(nèi)。這個價格在汽車電路里所占比例是相當(dāng)小的。 與現(xiàn)有技術(shù)相比：以前用角度傳感器來實現(xiàn)平衡的設(shè)計，一個角度傳感器就至少要近千元。 3）技術(shù)攻關(guān)： 攻克了如何使病床的三個支腳不等長伸縮時，病床可以實現(xiàn)自由扭動的技術(shù)難題。 與現(xiàn)有技術(shù)相比：現(xiàn)有的技術(shù)通常是以彈簧系統(tǒng)來實現(xiàn)避震功能，而我們則采用的是軸承的伸縮來實現(xiàn)彈簧系統(tǒng)無法做到保持水平的調(diào)節(jié)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 本作品曾獲得2008廣東省電子設(shè)計大賽二等獎，2009年廣東省挑戰(zhàn)杯特等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作+技術(shù)入股
作品可展示的形式
- 模型、現(xiàn)場演示、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 使用說明： 只需要接通電源，就能實現(xiàn)完全的自動化控制無需人工干預(yù)。 技術(shù)特點和優(yōu)勢： 原理簡單，操作簡單，創(chuàng)新性好，無同類產(chǎn)品。 適應(yīng)范圍： 除救護(hù)車病床外，還可用于私家車的座椅和輪椅的平衡；特殊物質(zhì)的運輸。 推廣前景的技術(shù)性說明及市場分析: 1、由于市場上并無同類產(chǎn)品，在占領(lǐng)市場上，本產(chǎn)品無疑是具有領(lǐng)先地位的。 2、在各項產(chǎn)品都日趨人性化的今天，本產(chǎn)品人性化的設(shè)計將得到眾多的認(rèn)可。 3、無論是在山區(qū)還是立交網(wǎng)發(fā)達(dá)的城市，本產(chǎn)品都具有極大的實用價值。 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測： 全國大約至少有20000多所上規(guī)模的醫(yī)院，按最低每個醫(yī)院有兩臺救護(hù)車計算，至少就有40000多的潛在用戶，由于沒有同類產(chǎn)品的競爭，盈利是相當(dāng)可觀的。另外，還有專利與后續(xù)保修的收入。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)外暫無對救護(hù)車病床保持水平的系統(tǒng)的研究。 國內(nèi)： 雖然國內(nèi)外對于汽車避震裝置的研究已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)?shù)乃?，但是很少有人將汽車上的平衡著眼于水平平衡的研究上，尤其是對于救護(hù)車病床來說，使救護(hù)車病床保持水平并無先例。我們的作品填補了這一領(lǐng)域的空白。 國外： 在對于汽車避震系統(tǒng)的研究中，與國內(nèi)相同，其著重點并沒有放在保持水平平衡這一層面上。 另外，我們的作品中，滾珠導(dǎo)軌與床板之間使用了機(jī)器人關(guān)節(jié)從而實現(xiàn)了主動自由轉(zhuǎn)動，無法被動轉(zhuǎn)動的功能。即可以只讓電機(jī)帶動床板升降而不讓床板上的外力造成電機(jī)以及導(dǎo)軌的轉(zhuǎn)動的功能。國外也有一些關(guān)于機(jī)械人保持平衡的設(shè)計。國外已經(jīng)研制出各式各樣可以自動行走，自動保持平衡的機(jī)器人，麻省理工大學(xué)機(jī)器人實驗室設(shè)計出的，是在跑步的過程中能保持平衡，被絆之后能自動調(diào)節(jié)，以另外一只“腳”的迅速落地保持平衡而不會“跌倒”的機(jī)器人。
