Реанимация Гоши

Есть на нашем предприятии устаревшая модель робота-тренажёра "Гоша-Н" вроде этого для тренировки рабочего персонала проведению реанимационных мероприятий пострадавшим при несчастных случаях.

Этот робот представляет из себя манекен, имитирующий тело человека. Для приближения к реальности внутреннее устройство имитирует грудную клетку, которая прогибается при надавливании, а так же приподнимается при проведении вдоха искусственной вентиляции лёгких. Глаза снабжены светодиодами для имитации сужения зрачков, а в области сонной артерии находится механизм имитации пульсации сонной артерии. Таким образом, данное устройство не просто имитирует тело человека внешне, но способно демонстрировать комбинацию признаков жизненных показателей таким образом, как это происходит с пострадавшим при несчастном случае, которому оказывают помощь спасатели, т.е. почти как в реальности.

И, хотя алгоритм работы этого тренажёра уже устарел и не вписывался в изменения, внесённые в инструкцию спасателей за последние несколько лет, необходимость его модернизации возникла по причине частых сбоев. Видимо, что-то вышло из строя, и тренажёр стал часто сбрасываться (перегружаться) во время проведения реанимационных мероприятий.

Данный тренажёр представляет из себя комплекс механизмов, имитирующих некоторые органы человека внешне и функционально, имеющие набор датчиков, реагирующих на соответствующие воздействия. За анализ воздействий на датчики и имитацию жизненных показателей отвечает электронная схема, встроенная в имитатор грудной клетки. Питался наш тренажёр от одной батареи типа "Крона".

При попытке глянуть на внутренности Гоши, оказалось, что схема управления основана на уже морально устаревшем микроконтроллере PIC16C57. Производитель ГОШи на данный контроллер прошивку предоставить отказался, мотивируя это тем, что практикуют распространение новых моделей или модернизацию устаревшие. Подвох в том, что заплатив за модернизацию некоторую сумму, это не оградило бы нас от новых изменений и поправок в инструкции для спасателей, и через пару лет алгоритм работы тренажёра вновь может устареть. Ввиду этого было принято решение модернизировать Гошу своими силами с тем, чтобы иметь возможность в дальнейшем оперативно вносить изменения и поправки в алгоритм работы робота-тренажёра.

Учитывая то, что ни разу в жизни я не имел дело с микроконтроллерами, работа обещала быть интересной и насыщенной.

Устройство

3 Грудной отдел.gif 

Рисунок 1. Внешний вид грудной области робота-тренажёра.

Робот тренажёр имеет несколько датчиков воздействий:

Датчики перелома ключиц. Подпружиненные контакты, нажатие на которые с достаточным усилием приводит к их замыканию. Расположены в области ключиц рисунок 1 позиция 2.

Датчик перелома мечевидного отростка. Его устройство аналогично описанным выше, расположен в обрасти мечевидного отростка, рисунок 1 позиция 4.

Датчик вдоха. В грудной клетке сымитировано лёгкое. Оно похоже на резиновую грелку. Лёгкое связано с имитатором рта так, что при вдохе оно наполняется воздухом и приподнимает нижнюю платформу на шарнирах. Таким образом, имитируется вдох с подъёмом грудной клетки. На шарнирной платформе установлен магнит, а ниже на станине грудной клетки – датчик холла. При достаточном удалении магнита на поднимающейся платформе от датчика холла, датчик выдает сигнал о том, что вдох произведён.

Датчик нажатия на грудную клетку при проведении непрямого массажа сердца. Аналогичен датчику вдоха, но срабатывает при приближении магнита, расположенного на верхней шарнирной подпружиненной платформе имитатора грудной клетки к датчику холла, расположенному на нижней платформе грудной клетки.

В более поздних версиях тренажёров, которые мне приходилось разбирать для обслуживания, датчики холла были уже заменены на простые герконы. Толи дешевле, толи надёжней…

Кроме датчиков воздействий тренажёр имеет имитаторы жизненных показателей:

Имитатор сужения зрачков. Выполнен в виде глаз со встроенными светодиодами. При загорании светодиодов чётко обозначаются границы зрачков, что создаёт эффект их сужения.

Имитатор пульсации сонной артерии. Исходный вариант конструкции мне увидеть не посчастливилось. Был самодейльный вариант из реле, к ярму которого были припаяны проволочки, стучащие по боковым стенкам имитатора при срабатывании реле, передающими воздействие через резиновую оболочку шеи при прощупывании пульса. Я создал свою конструкцию из двигателя , в чём то более, в чём то менее удачную. В конструкциях более поздних версий производитель не мудрствуя лукаво стал использовать для имитации пульсаций микродвигатели с эксцентриками, используемыми для вибрации в сотовых телефонах.

Индикаторы жизненных показателей. Это несколько светодиодов на панели управления, расположенной около запястья левой руки. В уже нашем варианте устройства эти индикаторы сигнализируют о проделываемых воздействиях в режиме обучения. В режиме экзамена они "молчат".

Так же на панели управления имеется выключатель питания и кнопка выбора режима работы, которую я установил уже самостоятельно, в дополнение штатной конструкции.

На основе этой конструкции была разработана схема, о которой более-менее подробно я расскажу в следующей статье.

Так я принялся в определённом смысле за реанимацию устаревшей модели Гоши.