一種基于多功能智能電子藥箱的健康服務(wù)機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種服務(wù)機器人，尤其是一種基于多功能智能電子藥箱的健康服務(wù)機器人，屬于服務(wù)機器人和醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們的健康意識日益增強，對健康服務(wù)類保健產(chǎn)品的智能化、多功能化的要求也越來越高，近幾年，發(fā)展迅速的服務(wù)機器人正是滿足這種需求的理想載體，利用機器人終端實現(xiàn)藥箱的智能化和多功能化是智慧生活和智慧醫(yī)療的發(fā)展方向，隨著將多功能智能電子藥箱移植到服務(wù)機器人上，一方面可以通過結(jié)合智能機器人技術(shù)來實現(xiàn)電子藥箱的智能化和多功能化，另一方面可以通過人機交互技術(shù)來簡化多功能智能電子藥箱的操作流程，從而替代需要照顧老年人的子女，按時準(zhǔn)確的提醒和監(jiān)控這類人群的服藥狀況，解決子女的后顧之憂。
[0003]隨著社會老齡化加劇，日益龐大的老年群體，這類人群在日常的生活中，因自身的年齡、身體素質(zhì)等問題，易讓各種疾病纏身，需要接受多種藥物的綜合治療，很多人在生病時會出現(xiàn)諸如忘記吃藥、不能按時吃藥、不能及時簡便取藥的情況，而這類群體因服食的藥物種類多及頻繁，易造成濫用藥物而致使其他病發(fā)癥形成二次住院。與此同時，隨著社會的高速發(fā)展，生活節(jié)奏的加快，越來越多的中年群體因日常高強度工作壓力和不規(guī)律的日常生活，造成各種常見的富貴病及其他病癥，而這些人群因日常的工作繁忙等原因，再就醫(yī)后不能自律按時按量的遵從醫(yī)囑按需要服藥。因此，實現(xiàn)電子藥箱的智能化和多功能化是非常重要的。
[0004]目前，市面上的電子藥箱主要功能集中在便于攜帶和定時提醒上，然而，這些市場上常見的電子藥箱還不具有實際意義上的智能化和多功能化，只是將藥片存放在提示盒內(nèi)，不能自動輸送藥物，也不具備自動記錄用戶用藥情況和報警的功能。此外，現(xiàn)有電子藥箱的交互性能差，操作復(fù)雜，對于老人、小孩和行動不便的人群使用不方便，并且很有可能因為誤操作而帶來安全隱患?，F(xiàn)有的電子藥箱作為一個獨立的設(shè)備存在，不能與外部網(wǎng)絡(luò)相連，不利于遠程醫(yī)療系統(tǒng)的構(gòu)建和智慧醫(yī)療的智能指標(biāo)，難以在家庭中推廣，也難以實現(xiàn)用戶與醫(yī)生進行遠程互動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種基于多功能智能電子藥箱的健康服務(wù)機器人，該健康服務(wù)機器人具有良好的人機交互界面和精確的藥物輸出功能，操作簡便，功能豐富O
[0006]本發(fā)明的目的可以通過采取如下技術(shù)方案達到:
[0007]—種基于多功能智能電子藥箱的健康服務(wù)機器人，包括機器人本體、主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環(huán)境感知傳感器單元、電源供電單元以及多功能智能電子藥箱；
[0008]所述主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元和環(huán)境感知傳感器單元在機器人本體上；所述多功能智能電子藥箱置于機器人本體的胸腹部；
[0009]所述主控制單元通過總線通信協(xié)議和串口通信協(xié)議分別與運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環(huán)境感知傳感器單元和多功能智能電子藥箱相連；
[0010]所述電源供電單元用于為主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環(huán)境感知傳感器單元和多功能智能電子藥箱供電。
[0011]優(yōu)選的，所述主控制單元包括中央處理器、通用外圍設(shè)備接口模塊、存儲器模塊、通信接口模塊；所述中央處理器通過通用外圍設(shè)備接口模塊或通信接口模塊接收來自運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環(huán)境感知傳感器單元和多功能智能電子藥箱的數(shù)據(jù)信息，對數(shù)據(jù)進行整合處理，然后進行判斷決策并將數(shù)據(jù)存儲在存儲器模塊中，所述中央處理器通過通信接口模塊進行指令的收發(fā)，進而控制運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環(huán)境感知傳感器單元和多功能智能電子藥箱的工作方式。
[0012]優(yōu)選的，所述運動控制單元包括電機驅(qū)動模塊、光耦隔離模塊、電機組和測速編碼器；所述電機驅(qū)動模塊用于接收主控制單元發(fā)送的PWM控制信號，驅(qū)動電機組轉(zhuǎn)動，且所述電機驅(qū)動模塊與主控制單元之間通過光耦隔離模塊隔離；所述測速編碼器與電機組相連，用于實時反饋電機組的位置信息和轉(zhuǎn)速信息，實現(xiàn)電機組位置和轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制；所述電機組用于控制機器人本體的頭部轉(zhuǎn)動、腰部轉(zhuǎn)動、機械臂動作以及底盤運動。
[0013]優(yōu)選的，所述雙目視覺捕捉單元選用微軟公司的Kinect體感傳感器，用于實現(xiàn)機器人的導(dǎo)航與定位功能，以及最優(yōu)路徑的規(guī)劃。
[0014]優(yōu)選的，所述人機交互單元包括觸控顯示模塊和語音交互模塊，所述觸控顯示模塊用于視頻交互以及運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、環(huán)境感知傳感器單元和多功能智能電子藥箱的狀態(tài)顯示，還通過無線信號與外部移動終端相連；所述語音交互模塊包括語音識別單元、語音合成單元、語音提示單元，所述語音識別單元用于識別來自用戶的語音指令；所述語音合成單元用于對識別的語音數(shù)據(jù)進行處理，合成機器碼，發(fā)送給主控制單元進行決策；所述語音提示單元用于接收主控制單元發(fā)送過來的控制指令，對用戶進行語音提示，實現(xiàn)用戶與機器人之間的交互功能。
[0015]優(yōu)選的，所述環(huán)境感知傳感器單元包括光電開關(guān)、陀螺儀傳感器、觸碰傳感器、紅外傳感器和超聲波傳感器；所述光電開關(guān)、觸碰傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器協(xié)同工作，進行障礙物的識別與躲避；所述陀螺儀傳感器對機器人本體進行姿態(tài)解讀；所述環(huán)境感知傳感器單元采用多傳感器信息融合技術(shù)對感知回來的數(shù)據(jù)進行處理，通過主控制單元進行反饋控制。
[0016]優(yōu)選的，所述電源供電單元包括充電底座、蓄電池充電接口、蓄電池、電壓變換模塊；所述蓄電池充電接口、蓄電池和電壓變換模塊集成到機器人本體內(nèi)，所述充電底座固定在室內(nèi)；在機器人工作時，所述電壓變換模塊將蓄電池提供的電壓轉(zhuǎn)換成主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元和環(huán)境感知傳感器單元所需要的電壓，當(dāng)蓄電池電量低于設(shè)定的閾值時，機器人通過環(huán)境感知傳感器單元自動回到充電底座處進行充電。
[0017]優(yōu)選的，所述多功能智能電子藥箱包括立體旋轉(zhuǎn)儲藥柜模塊、電機傳動模塊、電磁繼電器模塊、微處理器、溫濕度傳感器模塊、藍牙模塊、指示燈模塊、報警模塊以及電源模塊；所述立體旋轉(zhuǎn)儲藥柜模塊分別與電機傳動模塊和電磁繼電器模塊相連；所述微處理器分別與電機傳動模塊、電磁繼電器模塊、溫濕度傳感器模塊、藍牙模塊、指示燈模塊和報警模塊相連，微處理器還通過通信設(shè)備接口與主控制單元相連；所述電源模塊用于為立體旋轉(zhuǎn)儲藥柜模塊、電機傳動模塊、微處理器、藍牙模塊、指示燈模塊和報警模塊供電；
[0018]所述藍牙模塊用于與外部設(shè)備連接，包括主控制模塊、射頻核心模塊、通用外圍設(shè)備接口模塊和傳感器接口模塊；所述主控制模塊用于接收、存儲混合信號微控制器傳來的信號，并在信號需要向外傳輸時，將信號傳入射頻核心模塊；所述射頻核心模塊用于在信號需要向外傳輸時，接收主控制模塊傳入的信號，并將信號由天線向外傳輸；所述通用外圍設(shè)備接口模塊包括導(dǎo)線相連的i2c、uart和SPI ;所述主控制模塊分別通過導(dǎo)線與射頻核心模塊、通用外圍設(shè)備接口模塊和傳感器接口模塊相連。
[0019]優(yōu)選的，所述立體旋轉(zhuǎn)儲藥柜模塊由上、中、下三層結(jié)構(gòu)組成，每一層結(jié)構(gòu)由七個儲藥柜環(huán)繞而成，上、中、下三層的每一個儲藥柜都具有相應(yīng)的地址編碼；
[0020]所述電機傳動模塊包括垂直旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)和水平傳動機構(gòu)，所述垂直旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)用于實現(xiàn)不同儲藥柜之間的切換，所述水平傳動機