功能分析

软件功能的需求分析是一款应用软件生存周期中至关重要的环节，是开发本控制系统、项目实施的首要工作。据相关的机构分析结果表明，我们设计的软件产品存在不完整性、不正确性等问题80％以上是需求分析错误所导致的，而且由于需求分析错误造成根本性的功能问题尤为突出。因此，一个项目的成功软件需求分析是关键的一步。

依据软件工程学中开发软件的要求，对本控制系统全部功能和相关的技术进行具体的分析，采用结构化的分析方法，自顶向下、逐层将问题分解。这里结合实际的医疗看护要求具体分析，本控制系统应该具有以下主要功能：

控制页面要求美观大方、简洁人性。

各种功能模块（包括病床部分、大小便、上肢康复、下肢康复）的手动与自动切换功能。

男女模式的个性化看护功能。

日志记录直观，能为医护人员提供有效的参考价值。

床体姿势变换模块

设计完成的床体姿势变化模块主要可以实现起背、翻身、曲腿等功能。

（1）起背

起背功能启动时，起坐部件经电动推杆伸缩，使起背部件绕合页旋转轴旋转，电动推杆顶紧前床板背面和前侧翻板背面旋转0-75°，实现起坐。如图3-2所示。起背动作开始时，两侧床板向内运动，呈半包围形式，避免患者坐立时侧向倾倒。腿部托板床板从0起止约10°，防止人体下滑。

（2）翻身

翻身功能开始时，侧翻电动推杆伸缩带动床体底架左右翻转0-30°，实现翻身操作。

（3）曲腿

通过电动推杆伸缩来实现腿部的弯曲和伸直。

康复模块

康复模块主要实现卧床及姿势变换状态下上肢及下肢康复功能，由电源系统、主控系统、动力传动系统、关节运动支架、手控开关等组成。康复模块可根据患者实际情况设置伸展与弯曲角度、运行速度调节以及被动康复时间等。主要分为手臂肘关节护理和腿部膝关节护理两部分。

（1）手臂肘关节护理

手臂护理结构主要通过步进电机传动，采用24V直流工作电压，安全可靠，并使用微电脑控制技术，配置手控器，能随时控制仪器的运行方向。患肢搁架采用双侧撑杆，运行平稳、患肢固定方式简便。结构1与结构2的主要区别：结构1可以直接于床体的左右侧互换用，也就是人体的左右手互换用，而结构2为非对称结构，当左右手互换时，需要通过旋转轴旋转成合适的位置，结构比较复杂。

（2）腿部膝关节护理

主要采用步进电机系列电动滑台来作为主要驱动系统，在低速高速情况下，都具有非常好的稳定性。同样采用24V直流工作电压，安全可靠，并使用微电脑控制技术，配置手控器，能随时控制仪器的运行方向，方便安全。

人体清洁模块

人体清洁模块主要由固定件、便垫部件、电路控制系统、电机、加热器、水泵、阀门、清水桶、污水桶、连接件等组成，主要实现大小便自动监测、人体清洁及烘干、人体消毒等功能。

本文主要对基于安卓的智能护理器控制系统进行研究，主要从系统的实现方面讲述了低功耗蓝牙技术，系统从需求到完成的整个开发过程一共历时近4个月，前面2两个月在做需求分析和BLE协议的学习以及开发环境的搭建等工作。软件功能的实现花费了近6周的时间，初步完成了床体模块，大小便护理模块，上肢活动模块，下肢复健模块，对于各个模块与微控制器之间的近距离通信都顺利完成。同时也耗费了2周左右的时间来做相应模块的测试工作，并对UI适配、Bug等遗留问题进行修复。

在功能实现的开发期间，碰到了各种花样奇葩问题。如UUID类型如何选择、没有及时停止搜索外围设备导致系统资源占用等。为了解决这一系列问题，我通过网络，书籍等翻阅了大量相关知识资料，学习了BLE协议栈中的各个层级的关系，GATT协议类的应用，同时也在同事、导师的经验指导下，为本控制系统的实现获得了强有力的帮助。