[发明专利]一种防止关节畸形冷敷智能装置、处理终端、存储介质

权利要求书

1.一种防止关节畸形冷敷智能装置，其特征在于，所述防止关节畸形冷敷智能装置有：万向球、活动螺钉、透气孔、小腿外壳、伸缩带、支撑杆、固定螺钉、脚板外壳；

所述万向球与支撑杆所连接，用于作为活动时调节关节角度；同时控制万向球的温度，提供所需要矫正的位置进行地冷敷温度需求；控制万向球活动角度的方法包括：

通过目标万向球以及万向球所在环境图像化仿真模拟，万向球控制器采用图形化模拟软件对现实万向球进行高精度建模，同时通过仿真计算出万向球活动角度影响因素，模拟出模型的现实结构；通过图像化模拟软件对模型所处的环境进行仿真变化，从不同角度，不同场景对万向球进行从全角度快速提取大量的视觉图像；在输出时，自动根据所提取的目标模型以及其他环境信息进行文件命名，同时储存在不同的文件夹中，实现自动分类，形成万向球优化模型数据集合；具体包括：

从万向球活动角度数据库中提取多个高仿真的万向球模型；

将万向球模型导入虚幻引擎，对其部件分别赋予活动角度范围，使其具有和现实生活中相同的活动角度范围属性；

通过设立好的多个传感器轨道，从多角度进行感应采集；

将采集好的一组数据储存在标记文件夹中；

通过随机变化背景模型元素、活动范围周边环境来更新周边环境，直到万向球优化模型数据集合容量达到期望的优化数据；

所述传感器从多角度进行感应采集的方法包括：

任选两部传感器，进行虚假点消除，构造万向球活动角度完备集；具体执行如下步骤：1)任选两部传感器i₁与i₂，计算两部传感器任意两个测量之间的活动距离j₁、j₂分别表示第i₁部传感器和第i₂部传感器的测量数据编号；

活动距离的求解过程如下：

传感器i₁的位置坐标以及对应的方向余弦与由传感器i₂的位置坐标以及对应的方向余弦所决定的，那么活动距离表示为：

设置一个距离门限DT，某两个测量数据所对应的活动距离大于该门限，这两个测量不相关；DT的大小根据传感器的探测范围、传感器的探测误差来设置，其中为测量误差的均方差，R_max为传感器的最大探测距离；

将第i₁部探测器的第j₁组测量与第i₂部探测器的第j₂(j₂＝1,2,...N)组测量之间的活动距离同门限DT比较，小于门限，说明可能属于关联集

对每个关联集中的关联组合，按照其对应的活动距离升序排序，取前个关联组合作为备选集其中N为同一区域内目标辐射源数；

求解备选集对应的交叉点坐标；精简关联集；

求解万向球活动角度冗余数据集与交叉点新测向角；

求解代价函数，完成关联匹配；获得万向球优化模型；

所述控制万向球的温度的方法包括：

对万向球温度控制芯片设定被控万向球表面的温度设定值和传感器测得的数据通过万向球温度控制芯片处理后，传输控制信号到热量供给设备，通过控制热量的输入，控制被控万向球表面的温度，由温度传感器测得实际被控万向球表面的温度连接到万向球温度控制芯片的输入端；通过跟踪微分器和状态观测器估计扰动值，并补偿系统扰动，增强系统的抗干扰能力；

所述温度传感器将被控万向球表面的温度y(t)反馈给万向球温度控制芯片，万向球温度控制芯片将输入端的设置温度信号v(t)和传感器的反馈温度信号y(t)分别进行处理，设置的温度信号v(t)安排过度过程处理的微分信号和过渡过程信号v₁，v₂，反馈的温度信号y(t)经过扩张观测器处理得到信号z₁，z₂，再将以上两类信号分别相减处理，得到误差信号和误差信号的微分信号e₁和e₂，然后非线性组合处理之后得到控制率u₀(t)，将其与扩张观测器的信号z₃(t)经过结合得到输出控制信号u，控制热量供给设备门供热量的大小，如果温度比设定值低，加大供热量，从而使得温度上升，反之亦然，从而达到控制温度的目的；

所述被控万向球表面为二阶系统

其中

x₁＝T_ri，u＝Q_w，y＝x₁，

x₁(t)为关节温度T_ri，x₂(t)为关节温度T_ri的导数，Q_w热水对散热器所传递的热量；A_r关节与万向球表面接触的表面积；λ热传导系数；A_s散热器与关节外部空气接触的表面积；K_s散热器散热系数；S万向球材料的厚度；M_s散热器质量；C_s散热器比热；周围空气的平均比热，M_r周围空气质量；T_o为万向球表面环境的温度；d为系统的扰动，即环境变化对关节温度的干扰；

所述的活动螺钉，用于连接支撑杆和万向球；

所述的固定螺钉固定支撑杆在小腿外壳之上；

所述的透气孔在固定小腿外壳后部，所述的伸缩带和支撑杆相互由固定螺钉固定在小腿外壳；

所述的脚板外壳由伸缩带固定在脚部。