本發(fā)明涉及一種醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人。
背景技術(shù):
智能化是當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)大趨勢(shì),機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域中也有得到了一定的發(fā)展和應(yīng)用,而機(jī)器人的專用性也是機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。目前,運(yùn)送飯菜、藥物和資料等醫(yī)療服務(wù)主要為護(hù)士人工完成;如果有一款控制穩(wěn)定、簡(jiǎn)單和能量利用率高的醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人能替代護(hù)士人工來(lái)完成一些基本的醫(yī)療服務(wù),這不僅可以提高效率,而且可以大大的減少人工成本。目前,對(duì)足式機(jī)器人、特種機(jī)器人研究很多,但他們?cè)诳刂频暮?jiǎn)單性、穩(wěn)定性和能量利用率方面有比較大的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人;其不但能實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)按照固定軌跡移動(dòng)并在某些特定位置取放物品,而且控制簡(jiǎn)單、穩(wěn)定,能量利用率高。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明一種醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人,包括機(jī)器人本體,該機(jī)器人本體包括:
信息顯示屏,主要用于傳送信息給病人,該信息顯示屏連接有信息輸入設(shè)備;
所述信息輸入設(shè)備可以是通過(guò)數(shù)據(jù)傳送接口外接輸入鍵,如通過(guò)USB接口連接計(jì)算機(jī),也可以是裝設(shè)于機(jī)器人本體上的輸入鍵,如信息顯示屏本身為自帶輸入鍵的觸摸屏;
攝像頭,主要用于對(duì)機(jī)器人的位置進(jìn)行定位和控制;
機(jī)械手,用于取放物品,如藥物、飯菜和資料等;
安裝有輪子的底盤(pán),所述輪子包括用于轉(zhuǎn)向的前輪和用于提供動(dòng)力的后輪;
自適應(yīng)魯棒性控制器,所述自適應(yīng)魯棒性控制器通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路、傳感器和減速器來(lái)控制機(jī)械手,采用半閉環(huán)反饋控制輪子;
本發(fā)明醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人的任務(wù)是根據(jù)局部規(guī)劃當(dāng)前的車體位置、車速等各種參數(shù)作出智能的決策,向機(jī)械裝置發(fā)出命令。采用自適應(yīng)魯棒性控制器,使移動(dòng)機(jī)器人能夠較準(zhǔn)確跟蹤預(yù)期的車體位置和姿態(tài)。
傳感器,所述傳感器包括速度傳感器和位置傳感器,以對(duì)機(jī)器人的速度和位置進(jìn)行反饋。
優(yōu)選地,所述機(jī)械手由手臂和手爪構(gòu)成。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述手臂為關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)手臂。
作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn),所述手爪為鉗式結(jié)構(gòu)手爪。
采用關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)手臂和鉗式結(jié)構(gòu)手爪,不但可以使得機(jī)械手最大程度的接近于人手,而且這結(jié)構(gòu)更加緊湊,使用也簡(jiǎn)單靈活。
優(yōu)選地,所述輪子包括用于轉(zhuǎn)向的一個(gè)前輪和用于提供動(dòng)力的兩個(gè)后輪。
優(yōu)選地,所述后輪由一個(gè)伺服電機(jī)控制。
優(yōu)選地,所述攝像頭為網(wǎng)絡(luò)攝像頭。
使用一個(gè)伺服電機(jī)控制機(jī)器人的兩個(gè)后輪,而前輪用于轉(zhuǎn)向,這樣機(jī)器人就能在一個(gè)比較小的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向,但要注意機(jī)器人前輪和后輪的間距,不能過(guò)小。本發(fā)明采用了三輪車型轉(zhuǎn)向,可以提高結(jié)構(gòu)的緊湊型和行駛的穩(wěn)定性。相對(duì)于足式機(jī)器人等,輪式機(jī)器人控制簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、能量利用率高。
本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)按照固定軌跡移動(dòng)并且能在某些特定位置取放物品,例如藥物、飯菜和資料等。整個(gè)機(jī)器人移動(dòng)靈活,取東西時(shí)能實(shí)現(xiàn)輕取輕放,能夠按照指令到達(dá)特定位置,此外機(jī)器人裝有信息顯示屏,可以給病人傳送一些信息,頭上裝有攝像頭,可以對(duì)機(jī)器人所處位置進(jìn)行定位,方便控制。
附圖說(shuō)明
圖1為機(jī)器人本體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的控制流程示意圖;
圖3為本發(fā)明的控制系統(tǒng)示意圖;
圖4為轉(zhuǎn)向半閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)示意圖。
其中,1為機(jī)器人本體,2為信息顯示屏,4為底盤(pán),51為前輪,52為后輪,6機(jī)械手,7為驅(qū)動(dòng)電路,8為執(zhí)行電路,91為速度傳感器,92為位置傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
參照?qǐng)D1~4,本發(fā)明實(shí)施例一種醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人,包括機(jī)器人本體1,該機(jī)器人本體1包括:
信息顯示屏2,主要用于傳送信息給病人,該信息顯示屏2為自帶輸入鍵的觸摸屏;
攝像頭,所述攝像頭為網(wǎng)絡(luò)攝像頭,主要用于對(duì)機(jī)器人的位置進(jìn)行定位和控制;
機(jī)械手6,所述機(jī)械手6由關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)手臂和鉗式結(jié)構(gòu)手爪構(gòu)成,主要用于取放物品,如藥物、飯菜和資料等;
安裝有輪子的底盤(pán)4,所述輪子包括用于轉(zhuǎn)向的一個(gè)前輪51和用于提供動(dòng)力的兩個(gè)后輪52,所述后輪52由一個(gè)伺服電機(jī)控制;
自適應(yīng)魯棒性控制器,所述自適應(yīng)魯棒性控制器通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路7、執(zhí)行電路8、傳感器和減速器來(lái)控制機(jī)械手,采用半閉環(huán)反饋控制輪子;
傳感器,所述傳感器包括速度傳感器91和位置傳感器92,以對(duì)機(jī)器人的速度和位置進(jìn)行反饋。
參照?qǐng)D3,CL為自適應(yīng)魯棒性控制器,SD1-SDn為伺服驅(qū)動(dòng)器,SM1-SMn為伺服電機(jī),S1-Sn為傳感器、G1-Gn為減速器、A1-An為手臂、H為手爪。本發(fā)明醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人的任務(wù)是根據(jù)局部規(guī)劃當(dāng)前的車體位置、車速等各種參數(shù)作出智能的決策,向機(jī)械裝置發(fā)出命令。采用自適應(yīng)魯棒性控制器,使移動(dòng)機(jī)器人能夠較準(zhǔn)確跟蹤預(yù)期的車體位置和姿態(tài)。
采用關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)手臂和鉗式結(jié)構(gòu)手爪,不但可以使得機(jī)械手最大程度的接近于人手,而且這結(jié)構(gòu)更加緊湊,使用也簡(jiǎn)單靈活。
參照?qǐng)D4,使用一個(gè)伺服電機(jī)控制機(jī)器人的兩個(gè)后輪,而前輪用于轉(zhuǎn)向,這樣機(jī)器人就能在一個(gè)比較小的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向,但要注意機(jī)器人前輪和后輪的間距,不能過(guò)小。本發(fā)明采用了三輪車型轉(zhuǎn)向,可以提高結(jié)構(gòu)的緊湊型和行駛的穩(wěn)定性。相對(duì)于足式機(jī)器人等,輪式機(jī)器人控制簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、能量利用率高。
本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)按照固定軌跡移動(dòng)并且能在某些特定位置取放物品,例如藥物、飯菜和資料等。整個(gè)機(jī)器人移動(dòng)靈活,取東西時(shí)能實(shí)現(xiàn)輕取輕放,能夠按照指令到達(dá)特定位置,此外機(jī)器人裝有信息顯示屏,可以給病人傳送一些信息,頭上裝有攝像頭,可以對(duì)機(jī)器人所處位置進(jìn)行定位,方便控制。
以上已將本發(fā)明做一詳細(xì)說(shuō)明,但顯而易見(jiàn),本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種改變和改進(jìn),而不背離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的范圍。