專利名稱：一種模擬人體呼吸的仿真器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生命探測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種由無線射頻控制的人體呼吸仿真裝置。
背景技術(shù)：
在倒塌建筑物廢墟內(nèi)進(jìn)行“雷達(dá)生命探測儀”應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究過程中，如果采用真人進(jìn)行壓埋實驗，則無法保證壓埋人員的生命安全，顯然是不可行的。因此出現(xiàn)了人體呼吸等仿真人裝置。然而目前的仿真人裝置還存在以下問題1、呼吸頻率和幅度均為固定值，現(xiàn)實中這兩個值是隨時間變化的；2、每次調(diào)節(jié)呼吸裝置的參數(shù)時都需要將它挖出來，使用很不方便。隨著自動控制技術(shù)、無線通信技術(shù)及醫(yī)學(xué)理論的不斷發(fā)展，使得解決以上問題成為可能，其中，頻率和幅度自動控制及無線參數(shù)設(shè)置為本發(fā)明的創(chuàng)新點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是使現(xiàn)有人體呼吸仿真裝置具有頻率和幅度隨時間變化功能和無線射頻參數(shù)設(shè)置功能。本發(fā)明的技術(shù)核心在于具有頻率和幅度隨時間變化功能和無線射頻參數(shù)設(shè)置功能，能更加真實地仿真人體呼吸且調(diào)節(jié)參數(shù)更加方便。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種模擬人體呼吸的仿真器，該仿真器包括模擬肺腔、控制器、電源開關(guān)、天線、電動呼吸泵；模擬肺腔使用硅膠軟體材料；電動呼吸泵連接空氣呼吸管道，空氣呼吸管道的出口端伸出地面；打開電源開關(guān)仿真器開始工作，將該仿真器壓埋到地下即可開始工作，通過控制器能夠用天線實時的調(diào)整仿真器參數(shù)；控制器控制電動呼吸泵呼氣和吸氣使模擬肺腔擴(kuò)展和收縮，實現(xiàn)人體呼吸仿真的效果；其中，該控制器包括所述的天線、所述的電動呼吸泵、狀態(tài)指示燈、EEPR0M、蜂鳴器、電源監(jiān)測、鋰電池、CC430微處理器；CC430微處理器輸出控制信號使電動呼吸泵按照預(yù)定的頻率和幅度工作；天線用于接收參數(shù)設(shè)置信號和發(fā)送電源報警信號；EEPR0M用于存儲設(shè)置參數(shù)；電源監(jiān)測用于監(jiān)測仿真器電源狀態(tài)，電壓低時發(fā)出報警信號；狀態(tài)指示燈和蜂鳴器用于電源指示和電壓低報警；鋰電池參數(shù)為5V，5000mAh可充電電池。其中，所述的天線為無線射頻天線。其中，所述的控制器中CC430微處理器輸出控制信號為Y(t)=r1*A*sin(r2*2pft+j),其中 r1； r2, A, f, j 分別為隨機(jī)數(shù) r1； r2,取值范圍為(O I),幅度A，取值范圍為(O 5cm)，頻率f，取值范圍為(O 2Hz)，相位j，取值范圍為(O 360° )，這些參數(shù)可以通過無線射頻天線進(jìn)行設(shè)置，用于控制模擬肺腔的收縮和擴(kuò)張。由于采用了以上的技術(shù)特征，本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，能更加真實地仿真人體呼吸且調(diào)節(jié)參數(shù)更加方便。


圖1 (a)為模擬人體呼吸的仿真器結(jié)構(gòu)后視圖；圖1 (b)為模擬人體呼吸的仿真器結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；圖2為模擬人體呼吸的控制器硬件框圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)核心在于具有頻率和幅度隨時間變化功能和無線射頻參數(shù)設(shè)置功能，能更加真實地仿真人體呼吸且調(diào)節(jié)參數(shù)更加方便。圖1 (a)、圖1(b)分別為本發(fā)明實施例提供的模擬人體呼吸的仿真器結(jié)構(gòu)后視圖 和側(cè)視圖。該仿真器包括模擬肺腔1、控制器2、開關(guān)3、天線4、電動呼吸泵5。模擬肺腔I使用硅膠軟體材料；電動呼吸泵5連接空氣呼吸管道，空氣呼吸管道的出口端伸出地面；打開電源開關(guān)3仿真器開始工作，將仿真器壓埋到地下即可開始工作，通過控制器2可以用無線射頻天線4實時的調(diào)整仿真器參數(shù)?？刂破?控制電動呼吸泵5呼氣和吸氣使模擬肺腔I擴(kuò)展和收縮，實現(xiàn)人體呼吸仿真的效果。圖2為本發(fā)明實施例提供的模擬人體呼吸的控制器硬件結(jié)構(gòu)圖。該控制器硬件包括天線4、電動呼吸泵5、狀態(tài)指示燈6、EEPR0M7、蜂鳴器8、電源監(jiān)測9、鋰電池10、CC430微處理器11。CC430微處理器11輸出控制信號使電動呼吸泵5按照預(yù)定的頻率和幅度工作；天線4用于接收參數(shù)設(shè)置信號和發(fā)送電源報警信號；EEPR0M7用于存儲設(shè)置參數(shù)；電源監(jiān)測9用于監(jiān)測仿真器電源狀態(tài)，電壓低時發(fā)出報警信號；指示燈和蜂鳴器用于電源指示和電壓低報警；鋰電池10參數(shù)為5V，5000mAh可充電電池。本發(fā)明實施例中CC430微處理器11輸出控制信號為Y(t) =I^Akin(r2*2pft+j)，其中r1;r2，A，f，j分別為隨機(jī)數(shù)r1;r2，取值范圍為(O 1)，幅度A，取值范圍為(O 5cm)，頻率f，取值范圍為(O 2Hz )，相位j，取值范圍為(O 360 ° )，這些參數(shù)可以通過無線射頻天線進(jìn)行設(shè)置，用于控制模擬肺腔I的收縮和擴(kuò)張。本發(fā)明提供的模擬人體呼吸的仿真器，可無線調(diào)節(jié)仿真器各種參數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，在雷達(dá)生命探測儀研究中具有廣泛的應(yīng)用價值和市場前景。以上公開的僅僅是發(fā)明的較佳實施例，但并非用來限制其本身，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，能思之變化，在不違背本發(fā)明精神的情況下，都應(yīng)該落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種模擬人體呼吸的仿真器，其特征在于，該仿真器包括模擬肺腔(I)、控制器 (2)、電源開關(guān)(3)、天線(4)、電動呼吸泵(5);模擬肺腔(I)使用硅膠軟體材料；電動呼吸泵(5)連接空氣呼吸管道，空氣呼吸管道的出口端伸出地面；打開電源開關(guān)(3)仿真器開始工作，將該仿真器壓埋到地下即可開始工作，通過控制器(2)能夠用天線(4)實時的調(diào)整仿真器參數(shù)；控制器(2)控制電動呼吸泵(5)呼氣和吸氣使模擬肺腔(I)擴(kuò)展和收縮，實現(xiàn)人體呼吸仿真的效果；其中，該控制器包括所述的天線(4)、所述的電動呼吸泵(5)、狀態(tài)指示燈(6)、EEPROM (7)、 蜂鳴器(8 )、電源監(jiān)測(9 )、鋰電池(10 )、CC430微處理器(11);CC430微處理器(11)輸出控制信號使電動呼吸泵(5)按照預(yù)定的頻率和幅度工作；天線(4)用于接收參數(shù)設(shè)置信號和發(fā)送電源報警信號；EEPR0M (7)用于存儲設(shè)置參數(shù)；電源監(jiān)測(9)用于監(jiān)測仿真器電源狀態(tài)，電壓低時發(fā)出報警信號；狀態(tài)指示燈(6)和蜂鳴器(8)用于電源指示和電壓低報警；鋰電池(10)參數(shù)為5V，5000mAh可充電電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬人體呼吸的仿真器，其特征在于，所述的天線(4)為無線射頻天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬人體呼吸的仿真器，其特征在于，所述的控制器中 CC430微處理器(11)輸出控制信號為Y (t)可岸也(r2*2pft+j)，其中r1; r2，A，f，j分別為隨機(jī)數(shù)，取值范圍為(O 1)，幅度A，取值范圍為(O 5cm)，頻率f，取值范圍為(O 2Hz)，相位j，取值范圍為(O 360° )，這些參數(shù)可以通過無線射頻天線進(jìn)行設(shè)置，用于控制模擬肺腔(I)的收縮和擴(kuò)張。
全文摘要
本發(fā)明提供一種模擬人體呼吸的仿真器，該仿真器包括模擬肺腔(1)、控制器(2)、電源開關(guān)(3)、天線(4)、電動呼吸泵(5)。模擬肺腔(1)使用硅膠軟體材料；電動呼吸泵(5)連接空氣呼吸管道，空氣呼吸管道的出口端伸出地面；打開電源開關(guān)(3)仿真器開始工作，將仿真器壓埋到地下即可開始工作，通過控制器(2)可以用無線射頻天線(4)實時的調(diào)整仿真器參數(shù)?？刂破?2)控制電動呼吸泵(5)呼氣和吸氣使模擬肺腔(1)擴(kuò)展和收縮，實現(xiàn)人體呼吸仿真的效果。由于采用了以上的技術(shù)特征，本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，能更加真實地仿真人體呼吸且調(diào)節(jié)參數(shù)更加方便。
文檔編號G09B23/28GK103021247SQ201210574780
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者胡海兵, 張永明, 何豪 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)