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老年人智能药箱人机工程设计

机械设计 2019年第10期36卷 140-144页

作者：叶涛陈健邱变变赵梦凡扬州大学机械工程学院

为防止和避免老年人在日常服药过程中的错服、误服等情况发生,设计了一款帮助老年人按时、准确、安全服药的智能药箱。分析了老年人的生理与心理特征变化及老年产品的设计要求,确定了智能药箱的功能和模块分类;对老年人手部尺寸进行分析... 详细信息

为防止和避免老年人在日常服药过程中的错服、误服等情况发生,设计了一款帮助老年人按时、准确、安全服药的智能药箱。分析了老年人的生理与心理特征变化及老年产品的设计要求,确定了智能药箱的功能和模块分类;对老年人手部尺寸进行分析,得到智能药箱的人机尺寸设计范围,从结构和外观两方面对智能药箱进行设计,以满足老年用户需求,为改善老年人的无障碍生活提供参考。

关键词：产品设计智能药箱人机工程用户需求结构设计

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基于STM32F4智能药箱系统设计与实现

基于STM32F4智能药箱系统设计与实现

作者：孔小敏哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着社会的快速发展和生活节奏的加快,人们对自身健康与保健的关注不断提高。针对各种疾病,人们不仅不断探索,提高医疗技术,而且在平日生活中,也更加重视服用日常保健品。但成年人由于工作忙碌而忘记服药,而老年人因为健忘也常常忘记服... 详细信息

随着社会的快速发展和生活节奏的加快,人们对自身健康与保健的关注不断提高。针对各种疾病,人们不仅不断探索,提高医疗技术,而且在平日生活中,也更加重视服用日常保健品。但成年人由于工作忙碌而忘记服药,而老年人因为健忘也常常忘记服药,这已经成为整个社会非常关心的问题。另一方面,伴随物联网技术和嵌入式技术的发展,越来越多的电子产品,进入大众的视野,从而提高了生产效率,丰富了人们的日常生活。这些电子产品具有一个显著特点,在实现智能化的基础上,通过连接Internet,进行物与物的相连,逐渐发展形成一个整体网络的趋势。结合以上分析的社会背景和现实需求,本文将当前发展迅速的嵌入式技术、Wi-Fi无线技术和Internet技术综合利用,研究并设计一款用于提醒用户按时吃药,并记录吃药时间的智能药箱系统。本文将选择基于ARM Cortex-M4内核架构的32位微控制器STM32F4,作为系统的主控制芯片,与TFT LCD液晶显示触摸模块、语音处理模块、以太网模块和Wi-Fi模块、光敏传感器模块、温湿度监测模块和其他必要的外围控制电路进行连接,实现智能药箱系统硬件平台的搭建。主控制器STM32F4将负责外围各个主要功能模块的运行控制及数据处理、存储和转发,以太网控制模块和Wi-Fi模块将为智能药箱系统提供网络接口。软件部分的设计内容比较多,也是本文研究的重点。通过将μC/OS-II实时操作系统移植到智能药箱系统中,搭建系统的软件开发环境平台,并在此基础上移植Lw IP协议栈,赋予智能药箱系统访问Internet的功能。通过设计主要功能模块的软件程序流程,实现包括TFT LCD设置吃药时间、记录吃药时间、用户录入设置提醒语音、远程提醒吃药、监控药箱周围环境的温湿度等功能。本文将Yeelink云智能平台作为智能药箱系统的远程服务器,由药箱终端的传感器模块将采集到的数据,通过网络模块上传到远程平台,用户或者医护人员可以利用智能终端或PC登录Yeelink平台,查看服药记录和远程监控。在进行智能药箱系统的需求功能分析,设计系统总体框架的基础上,分别阐述了系统的主控制器和主要模块的硬件设计、功能程序设计和远程控制端监控平台的设计,并对智能药箱系统的整体性能进行了测试。

关键词：智能药箱定时提醒远程平台 Wi-Fi LwIP协议栈

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基于图像识别的智能药箱设计与优化

机械设计与制造 2024年第3期 316-319,325页

作者：樊辉郭东军曹浩苏波泳南通大学电气工程学院江苏南通226019 南通大学工程训练中心江苏南通226019 南通大学机械工程学院江苏南通226019

针对当前国内老龄化问题加重,老年人无法按时按需服用药品的问题,设计了一种新型智能药箱。药箱整体采用模块化结构设计,可通过触摸屏设定落药时间、药品种类和数目。设计了手机端APP,提前设定老人服药种类、数量和时间,通过传感器检测... 详细信息

针对当前国内老龄化问题加重,老年人无法按时按需服用药品的问题,设计了一种新型智能药箱。药箱整体采用模块化结构设计,可通过触摸屏设定落药时间、药品种类和数目。设计了手机端APP,提前设定老人服药种类、数量和时间,通过传感器检测药品数量是否满足要求,老人是否按时取药。针对药品质量问题,对智能药箱进行优化,设计了一种基于图像识别的药品质量监测装置,引入一种四元数与自组织神经网络结合的图像边缘检测方法对药品图像进行边缘提取对比,实现药品质量监测。实验表明,智能药箱内部结构合理,落药顺畅,药品质量监测稳定,准确率可达到100%,保障了老人服药的时效性与安全性。

关键词：智能药箱模块化 APP 图像识别药品质量监测

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基于用户体验的适老化智能药箱产品设计研究

基于用户体验的适老化智能药箱产品设计研究

作者：马文会兰州理工大学

学位级别：硕士

当前全球正处于国民经济蓬勃发展的新时期,由于民众生活水平的改善,人们寿命得以延长,随之生育率降低,使得人口老龄化问题严重。随着时代的快速发展,老年人的健康问题受到社会的普遍关注,与之相关的产品也逐渐兴起并得以发展,智能药箱... 详细信息

当前全球正处于国民经济蓬勃发展的新时期,由于民众生活水平的改善,人们寿命得以延长,随之生育率降低,使得人口老龄化问题严重。随着时代的快速发展,老年人的健康问题受到社会的普遍关注,与之相关的产品也逐渐兴起并得以发展,智能药箱作为常见的医疗辅助产品,与老年人的疾病康复效果密不可分。当下各类辅助型智能药箱产品开始活跃于市场上,但在使用此类产品的操作过程中,用户缺乏良好的体验感,故智能药箱未能得到广泛推广。本研究聚焦老年人服药问题,将用户体验设计方法作理论基础对智能药箱进行设计。课题首先分析了当前国内外用户体验设计及智能药箱的发展现状,并论证了用户体验设计方法指导智能药箱设计的优势及可行性;其次,从用户体验的理论角度出发,研究用户体验的基本概念、发展和要素,总结出适用于适老化智能药箱产品设计的用户体验设计流程;并以老年用户为核心,分析老年用户的心理、生理特征及认知行为特征,通过问卷调查、用户访谈、角色构建、绘制用户体验地图等方法,找到产品痛点及机会点,获得用户类别,进而深入调研老年用户对智能药箱的真实需求;然后结合老年用户需求和适老化智能药箱设计特点,运用用户体验设计方法进行深入的研究与整理,得出产品造型、配色、功能方案,形成适老化智能药箱产品设计的实践成果。最后,针对目标用户进行设计方案的测评工作,得出用户对设计方案的满意度及反馈信息。

关键词：用户体验产品设计适老化智能药箱满意度测评

基于物联网的智能药箱在冷链运输中的监控系统设计与实现

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基于物联网的智能药箱在冷链运输中的监控系统设计与实现

作者：任俊杰广西师范大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断进步,物流行业的发展变得更加科学化、信息化和智能化,尤其是冷链物流的信息监控变得更加多元化且可视化。药品运输十分依赖温度环境,冷链运输中温度变化快,并且容易受到外界的干扰,为了防止药品失效,温度监控十分重... 详细信息

随着科学技术的不断进步,物流行业的发展变得更加科学化、信息化和智能化,尤其是冷链物流的信息监控变得更加多元化且可视化。药品运输十分依赖温度环境,冷链运输中温度变化快,并且容易受到外界的干扰,为了防止药品失效,温度监控十分重要。同时,定位监控能帮助客户和用户掌握车辆行驶路线和实时位置,提高物流调度能力。身份验证系统可以保证药品由专人签收,运输过程中不会发生错签与盗窃事件。用户获取药品后,还可以直接扫描药品上的二维码通过LCD屏的显示获取药品的信息。本文基于ZigBee无线传输与图像处理技术设计了智能型药箱监控系统。系统由Zig Bee网络、网关、监控中心和身份验证中心四部分组成。一、一个车厢中包含若干个药箱,Zig Bee网络由一个协调器节点和一个GPS终端节点与若干个温湿度节点构成。协调器节点建立网络后给终端节点分配网络地址,终端节点加入网络后将采集数据以无线点播方式发送到网关。二、网关有Zig Bee协调器CC2530和GPRS模块SIM800A组成。CC2530作为协调器节点接收采集数据,对数据解析处理后串口发送到GPRS模块。GPRS模块基于TCP传输协议将数据发送到指定的服务器IP地址和端口。三、监控中心由服务器、上位机和数据库组成。监控中心服务器基于Socket通信方式接收数据,解析后存入SQL server 2008数据库。基于VS2010平台开发的网页客户端调用数据库实现温度和定位数据的显示和查询,并利用百度地图API实现地图显示。四、身份验证中心由树莓派控制器与摄像头基于OpenCV图像处理技术设计而成。放入身份证后,摄像头提取出身份信息与本地数据库中身份信息进行比对,通过验证后,控制继电器打开药箱开关。

关键词：冷链智能药箱 ZigBee 树莓派图像处理云服务器

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基于STM32的智能药箱系统设计与实现

基于STM32的智能药箱系统设计与实现

作者：江巧杭州电子科技大学

学位级别：硕士

照顾老人,特别是提醒老人准时吃药已经成为了一个社会关心的问题。长期记录吃药种类、吃药时间能为分析老人的病理提供有力的依据。基于目前市场需求,本文设计了一款基于STM32F103并结合网络来提醒老人按时吃药的系统。整个智能药箱系... 详细信息

照顾老人,特别是提醒老人准时吃药已经成为了一个社会关心的问题。长期记录吃药种类、吃药时间能为分析老人的病理提供有力的依据。基于目前市场需求,本文设计了一款基于STM32F103并结合网络来提醒老人按时吃药的系统。整个智能药箱系统分为智能药箱端与远程服务器端两个部分,智能药箱端用于提醒,服务器端用于记录监督。各部分的主要研究内容如下:1.智能药箱端选用性价比高、体积小的STM32F103作为核心处理器,完成了各模块的模块驱动程序设计。通过SPI通信实现以太网通信、音频文件读取与解码。通过USB通信实现与网络配置界面之间的数据交换,配置界面是用MFC进行设计,此界面实现药箱编号的设置、本地时间的获取和网络参数的配置。在STM32F103芯片中移植了轻量级通信协议uIP协议和FAT文件系统,通过调用uIP协议中的接口函数实现了智能药箱端与远程服务器端之间的通信;利用FAT文件系统实现了从Trans-flash Card中获取音频文件,并通过功放播放,为用户提供不同的音乐提醒。本系统采用液晶屏显示吃药信息,利用串行数据传输方式把吃药信息显示在LCD12864上。另外还有一个报警提示电路,当程序检测到药量不足时,就会触发蜂鸣器进行报警提示。毕业设计实现了相应的硬件电路制作、STM32F103主芯片的软件设计与基于MFC的配置界面程序设计。2.服务器端实现了数据库表与应用程序的设计,对智能药箱端进行远程监控。服务器端的数据库可以存储药物信息,求助信息,取药状态,闹钟,用户信息等,药箱端可以通过网络从数据库中获取吃药信息,实时进行数据交换。数据库主要是创建相关的数据库表,采用结构化查询语言实现数据库中记录的添加、查询、删除等功能。整个系统经过多次测试和应用,各功能模块都可以正常运行,符合设计要求。具有的功能包括:从服务器端的数据库中实时获取药物信息,闹钟信息等并存储。播放音频文件提醒老人用药,在液晶屏上提示吃药信息,老人可以根据显示信息正确用药。智能药箱端能记录药箱中每种药的数目,并进行药量检测,在药量不足时发出提醒,提示用户配药。另外还可以对老人取药动作进行记录,将取药状态通过互联网传输给服务器监控端,为以后看病做依据。另外,智能药箱端通过程序界面方便的配置智能药箱内部的网络信息,包括服务器地址、端口、网关等。

关键词：智能药箱 STM32F103 闹钟提醒取药记录远程监控药量检测

基于服务设计理论的老年人智能药箱服务系统设计研究

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基于服务设计理论的老年人智能药箱服务系统设计研究

作者：郑贺天津大学

学位级别：硕士

本文从服务设计的角度出发,针对老年人数量不断增多,老龄化程度不断加剧,老年人产品缺乏的大背景。运用服务设计的理论与方法,开展了老年人智能药箱服务系统的设计与应用研究。论文主要内容及成果如下:首先,对服务系统的目标服务对象及... 详细信息

本文从服务设计的角度出发,针对老年人数量不断增多,老龄化程度不断加剧,老年人产品缺乏的大背景。运用服务设计的理论与方法,开展了老年人智能药箱服务系统的设计与应用研究。论文主要内容及成果如下:首先,对服务系统的目标服务对象及相关利益人群进行用户研究分析,主要包括老年人、医务人员和老年人家人,确定老年人智能药箱服务系统的设计因素;对老年人健康档案建立、健康信息管理和用药安全流程等接触点进行分析,了解老年人健康管理现状;对老年人医疗服务过程中的就医看病和医患关系等接触点进行分析,了解老年人医疗服务现状。其次,结合深入访谈、故事板、服务系统蓝图和用户画像等方法对老年人智能药箱服务系统中的服务接触点进行挖掘,总结出服务系统中的具体需求点,应用服务设计方法对具体的需求点进行归纳、总结。基于前述社会调查与用户研究结果,通过统计学理论与服务设计方法的分析研究,确定老年人智能药箱服务系统基本服务内容、服务流程与方式、服务功能等。最终,基于服务系统设计要素,以老年人和相关利益人群的需求为设计目标,完成了针对老年人家人使用的移动端APP软件设计和针对老年人使用的智能药箱硬件设计与样机建造,并进行了服务系统测试与评估。论文研究成果对老年人产品设计具有一定的理论指导意义和实际应用价值。

关键词：服务设计老年人健康管理智能药箱医疗服务

面向独居老人异常行为检测的智能药箱关键技术研究

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面向独居老人异常行为检测的智能药箱关键技术研究

作者：张靖太原师范学院

学位级别：硕士

随着我国老年人口的不断增长,老人的健康问题也受到了社会的广泛关注,尤其是独居老人存在吃错药、乱吃药和一些异常行为无法被及时发现问题。本文设计智能药箱系统,解决老人吃错药、乱吃药问题,并通过智能药箱上的各种传感器和摄像头采... 详细信息

随着我国老年人口的不断增长,老人的健康问题也受到了社会的广泛关注,尤其是独居老人存在吃错药、乱吃药和一些异常行为无法被及时发现问题。本文设计智能药箱系统,解决老人吃错药、乱吃药问题,并通过智能药箱上的各种传感器和摄像头采集的环境、体征、视频等信息进行异常行为识别,重点对基于计算机视觉的摔倒检测技术进行了研究。本文主要研究内容如下:(1)针对老人吃错药、乱吃药等问题设计并实现了一款智能药箱,该系统分为智能给药子系统、数据采集子系统、异常行为检测子系统和数据展示子系统。智能给药系统可以定时提醒用户吃药给药、抽水等操作,当摄像头人脸识别成功后方可给出所需药品。数据采集子系统采用STM32单片机作为主控芯片,通过3D打印机设计制作采集信息装置,可以实时采集和分析温度、湿度、心率和血压等信息并及时发现异常。通过微信小程序将采集到的数据显示在手机端方便监护人查看老人状况,以便了解更多老人情况。(2)针对环境干扰和视觉变化等问题,对基于YOLOv5目标检测算法进行了研究,提出了改进的YOLOv5老人摔倒检测算法。将ACON(Activate or Not,激活与否)激活函数代替Si LU作为激活函数,提高模型的分类、检测效果;通过添加坐标注意力机制实现更准确地定位和识别感兴趣的对象;使用Ghost Conv作为卷积模块,用线性操作得到更多的特征图,减少了参数量和计算量,提高了模型检测精度。在UR Fall Detection Dataset(URFD)摔倒数据集上进行了实验,结果表明,改进后的YOLOv5算法训练出来的模型比原始算法参数量减少35.14%、模型大小减少4.8M、精确度可达99.1%。(3)针对采用单一的YOLOv5进行摔倒检测易受相似行为的影响问题,进一步采用基于轻量化Open Pose姿态估计和改进的YOLOv5相结合的方法检测摔倒。首先,从视频图像中提取出人体关节点信息,然后,对提取到的关节点信息计算人体中心点下降速度,根据人体外接矩形宽高比的方法在给定阈值下检测摔倒行为。实验结果表明,本文采用的方法在人体摔倒检测上取得了很好的效果。本文设计并实现了智能药箱管理系统,提供定时提醒吃药、自动给药、发现异常并预警等服务,对基于深度学习的视频异常检测技术进行了研究;提出了改进的YOLOv5算法,减少了模型大小和参数量,提高了异常检测的准确率;进一步提出与轻量化Open Pose姿态估计相结合的方法,解决了相似行为误检问题。本文工作即可为社区服务站、养老院和医院等场所提供一套完善的系统,所提出的方法也可为人体异常行为检测提供理论支持。

关键词：智能药箱摔倒检测 YOLOv5算法姿态估计算法

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家用老人智能药箱的无障碍人因设计

包装工程 2015年第2期36卷 76-78,87页

作者：王军邓明明高贺云宁奎伟西安财经学院西安710100 西安交通大学西安710049 陕西科技大学西安710021

目的运用人因工程和无障碍设计相关理论,设计一款适合老年人居家使用的智能药箱。方法建立老人智能药箱的人机界面模型,对老人智能药箱的人机界面进行无障碍设计,通过单片机和机械机构进行实现。对药箱的视觉、听觉、触觉界面进行人性... 详细信息

目的运用人因工程和无障碍设计相关理论,设计一款适合老年人居家使用的智能药箱。方法建立老人智能药箱的人机界面模型,对老人智能药箱的人机界面进行无障碍设计,通过单片机和机械机构进行实现。对药箱的视觉、听觉、触觉界面进行人性化设计,运用单片机原理进行控制,实现语音和文字的吃药提示信息的显示,运用机械装置实现药匣的自动弹出功能。结论家用老人智能药箱的无障碍人因设计充分考虑了老人的生理和心理特性,实现提醒老人按时、准确吃药的功能。

关键词：人因工程无障碍设计人机界面智能药箱老人