1.一种适应于受伤人员的拖拽运输中避免二次损伤的方法,其特征在于:包括以下步骤;
S1、安装上颈部传感器,设定上颈部损伤指标和避免上颈部损伤准则;
S2、安装下颈部传感器,设定下颈部损伤指标和避免下颈部损伤准则;
S3、安装腰部传感器,设定腰部损伤指标和避免腰部损伤准则;
S4、安装胸部传感器,设定胸部损伤指标和避免胸部损伤准则;
S5、拖拽过程中,对上颈部传感器、下颈部传感器、腰部传感器和胸部传感器导出数据进行滤波降噪;
S6、应用滤波后的导出数据进行拖拽过程的二次损伤预警;
S7、安装头部传感器,设定头部损伤指标和避免头部损伤准则;
S8、运输过程中,对胸部传感器和头部传感器导出数据进行滤波降噪,进行运输过程的二次损伤预警。
2.根据权利要求1所述的一种适应于受伤人员的拖拽运输中避免二次损伤的方法,其特征在于:S1中,具体包括以下步骤:上颈部传感器测量出上颈部X、Y、Z三轴的剪切力Fx1、Fy1、Fz1和转矩Mx、My、Mz;上颈部损伤指标Nkm,避免上颈部损伤准则为Nkm的耐受限度为1;其损伤预测是根据拖拽过程中计算上颈部的剪切力和弯矩确定的,其计算公式如下所示:其中,Fint和Mint分别是X轴剪切力和Y轴转矩的临界常数值,与受伤人员的颈部受到的载荷情况有关;剪切力和转矩的临界值分别为:Fint=845N,Mint=47.5Nm;Fx1为可以直接测量出,My需要进行测量并修正,这是由于上颈部传感器输出值为传感器与头部连接平面处的受载荷情况,然而由于传感器坐标中心与实际枕骨髁的位移存在偏离,需要对Y轴在伸张方向的转矩进行修正:My=My’‑D·Fx
其中,My’为上颈部力传感器的输出值,D为传感器的坐标中心与枕骨髁关节间的距离,为0.0179m。
3.根据权利要求1所述的一种适应于受伤人员的拖拽运输中避免二次损伤的方法,其特征在于:S2中,具体包括以下步骤:下颈部传感器测量下颈部出X、Y、Z三轴的剪切力Fx2、Fy2、Fz2;下颈部损伤指标为下颈部剪切力Fx2、下颈部拉力Fz2,Fx2max=max(Fx2(t))
Fz2max=max(Fz2(t))
其中,Fx2max、Fz2max分别为在一个传感器的采样周期内,在X轴、Z轴所采集到的力的最大值;
避免下颈部损伤准则为Fx2max≤370N并且Fz2max≤740N。
4.根据权利要求1所述的一种适应于受伤人员的拖拽运输中避免二次损伤的方法,其特征在于:S3中,具体包括以下步骤:腰部传感器测量腰椎X、Y、Z三轴的剪切力Fx3、Fy3、Fz3,腰部损伤指标为三向合力的峰值Fthorax,公式如下:Fthorax=max(F∑(t))
其中,拖拽状态下假人腰椎的合力F∑(t)为
避免腰部损伤准则为Fthorax不超过850N。
5.根据权利要求1所述的一种适应于受伤人员的拖拽运输中避免二次损伤的方法,其特征在于:S4中,具体包括以下步骤:胸部传感器采集的胸部X、Y、Z三轴的分加速度,Ax1(t),Ay1(t)和Az1(t)为在时间t时胸部X、Y、Z三轴加速度值;胸部损伤指标为胸部最大加速度值A1thorax,公式如下:A1thorax=max(A1(t))
胸部的合加速度A1(t):
避免胸部损伤准为胸部最大加速度值≤0.2g,其中g为重力加速度,大小为9.8。
6.根据权利要求1所述的一种适应于受伤人员的拖拽运输中避免二次损伤的方法,其特征在于:S5中,具体包括以下步骤:S5.1低通滤波算法滤除尖峰噪音;
低通滤波算法公式为:
Y(n)=αX(n)+(1‑α)Y(n‑1)
其中,α为滤波系数;X(n)为传感器初始采样值;Y(n‑1)为上次滤波输出值;Y(n)为本次滤波输出值;
S5.2滑动平均滤波算法滤除随机噪声;
滑动平均滤波算法的公式为:
yt=(ft‑1+ft‑2+…+ft‑L)/L其中,yt为对下一期的预测值,L为滑动的平均期数,ft‑L为测试动态数据的实际值。
7.根据权利要求1所述的一种适应于受伤人员的拖拽运输中避免二次损伤的方法,其特征在于:S6中,具体包括以下步骤:在拖拽过程中,为了避免受伤人员二次损伤,违反避免上颈部损伤准则、避免下颈部损伤准则、避免腰部损伤准则和避免胸部损伤准任一项,停止动作,避免对受伤人员造成更大的伤害。
8.根据权利要求1所述的一种适应于受伤人员的拖拽运输中避免二次损伤的方法,其特征在于:S7中,具体包括以下步骤:头部传感器采集的头部X、Y、Z三轴的分加速度,Ax2(t),Ay2(t)和Az2(t)为在时间t时头部X、Y、Z三轴加速度值,头部损伤指标为头部最大加速度值A2thorax,公式如下:A2thorax=max(A2(t))
头部的合加速度A2(t):
避免头部损伤准为头部最大加速度值≤0.2g,其中g为重力加速度,大小为9.8。
9.根据权利要求1所述的一种适应于受伤人员的拖拽运输中避免二次损伤的方法,其特征在于:S8中,具体包括以下步骤:在运送过程中,利用道路情况与受伤人员由于颠簸情况造成的身体振幅变化信息来预测未来胸部传感器和头部传感器的变化曲线,通过判断避免头部损伤准则和胸部损伤准则得到运输预警信息,并根据运输预警信息来降低车速并寻找平坦路线,从而避免受伤人员的二次损伤。