Un Nuevo Enfoque de Excreción Auxiliar para un Robot de Lavabo con Seguridad y Robustez
Autores: Zhao, Donghui; Zhang, Zihan; Yang, Junyou; Wang, Shuoyu; Hiroshi, Yokoi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un Nuevo Enfoque de Excreción Auxiliar para un Robot de Lavabo con Seguridad y Robustez
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Comportamiento de excreción
Ancianos
Discapacitados
Robot auxiliar de lavabo
Reconocimiento de postura
Personal de enfermería
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El comportamiento de excreción en la vida diaria de los ancianos y las personas con discapacidad es una conducta de alta frecuencia, alta carga física y riesgo. Por lo tanto, propusimos un robot auxiliar de lavabo (RAL) con movimiento autónomo y capacidad de autolimpieza. Cuando el personal de enfermería asiste a un usuario en la transferencia de una posición de pie o acostado a sentarse en el RAL, este puede seguir al usuario según su posición y postura. Durante todo el proceso de transferencia, el RAL siempre proporciona al usuario la mejor posición y postura de transferencia, lo que es un enfoque efectivo para reducir la carga de trabajo y la carga física. Sin embargo, la confusión y la oclusión de las extremidades inferiores entre el personal de enfermería y el usuario afectarían el reconocimiento de la postura del usuario. Primero, en este artículo, se propuso un método combinado de segmentación de objetos y restricción de forma para extraer el contorno de las extremidades inferiores del usuario y del personal de enfermería. Luego, dependiendo de la restricción de posición y las características dinámicas del contorno de las piernas y el contorno de la espalda del usuario, se propuso un enfoque de reconocimiento de postura dinámica basado en un algoritmo de asociación de datos probabilísticos de dos niveles (JPDA). Finalmente, se implementaron el experimento de reconocimiento de objetivos de piernas, el experimento de seguimiento de trayectoria y el experimento de transferencia auxiliar de excreción para verificar la efectividad y robustez de nuestro algoritmo propuesto. Los resultados experimentales mostraron que nuestro método propuesto mejoró la seguridad y la conveniencia del usuario, y también redujo la carga de trabajo y la carga física del personal de enfermería. El RAL, integrado con el método propuesto, tiene una buena propiedad universal para ancianos y discapacitados con capacidad de movimiento débil en hospitales, centros de atención y familias.
Descripción
El comportamiento de excreción en la vida diaria de los ancianos y las personas con discapacidad es una conducta de alta frecuencia, alta carga física y riesgo. Por lo tanto, propusimos un robot auxiliar de lavabo (RAL) con movimiento autónomo y capacidad de autolimpieza. Cuando el personal de enfermería asiste a un usuario en la transferencia de una posición de pie o acostado a sentarse en el RAL, este puede seguir al usuario según su posición y postura. Durante todo el proceso de transferencia, el RAL siempre proporciona al usuario la mejor posición y postura de transferencia, lo que es un enfoque efectivo para reducir la carga de trabajo y la carga física. Sin embargo, la confusión y la oclusión de las extremidades inferiores entre el personal de enfermería y el usuario afectarían el reconocimiento de la postura del usuario. Primero, en este artículo, se propuso un método combinado de segmentación de objetos y restricción de forma para extraer el contorno de las extremidades inferiores del usuario y del personal de enfermería. Luego, dependiendo de la restricción de posición y las características dinámicas del contorno de las piernas y el contorno de la espalda del usuario, se propuso un enfoque de reconocimiento de postura dinámica basado en un algoritmo de asociación de datos probabilísticos de dos niveles (JPDA). Finalmente, se implementaron el experimento de reconocimiento de objetivos de piernas, el experimento de seguimiento de trayectoria y el experimento de transferencia auxiliar de excreción para verificar la efectividad y robustez de nuestro algoritmo propuesto. Los resultados experimentales mostraron que nuestro método propuesto mejoró la seguridad y la conveniencia del usuario, y también redujo la carga de trabajo y la carga física del personal de enfermería. El RAL, integrado con el método propuesto, tiene una buena propiedad universal para ancianos y discapacitados con capacidad de movimiento débil en hospitales, centros de atención y familias.