[发明专利]多功能医疗监护智能轮椅及轮椅控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及服务机器人技术领域，具体地指一种多功能医疗监护智能轮椅及轮椅控制方法。

技术背景

近年来，由于老年人的比例增大，其生活质量和健康状况需要得到社会的关心和照顾，并且医院的隔离病患的生活和康复环节需要耗费大量人力物力。

欧美以及日韩等国家对服务类机器人做了大量研究，并生产出了许多成品，有些成品甚至已经市场化。而目前在我国，由于对于服务类机器人领域的研发起步较晚、目标分散、缺乏组织、投入不足，造成在此方面的产品较少。

服务机器人典型产品有德国的新一代机器人保姆Care-O-Bot3，主要应用于代替一些有危险、有毒、有害的工作岗位，该机器人高1.5m，全身遍布传感器，能自由移动；胸前的触摸屏具有声控或手势控制能力，还能听懂语音命令和看懂手势命令。美国iRobot公司开发的远程监控机器人ConnectR。用户可以通过此机器人监控家居环境，可以和朋友视频交互，可以监视宠物。ConnectR通过高质量的视频，语音信息提供虚拟参观。用户可以通过能上网的PC控制该机器人，并且通过设置密码，机器人只能让通过认证的人控制和虚拟参观。日本新型的轮椅机器人名叫“RT-Mover”，中岛教授展示它如何轻松爬上高度达25厘米的台阶，而且它的轮子还可以旋转360度。

据当今市场调查，大部分机器人具有以下缺点：1、功能比较单一，只能完成反复机械化的动作，例如上面提到的Care-O-Bot3，外形似吸尘器，人们只能通过它胸前的触摸屏控制它，有时手势理解错误，则会进行错误的操作，仅仅只能完成一些简单的工作，而且不能帮助行动不便人士移动。而ConnectR机器人，由于其带有一个高清摄像头和wifi网络，可以进行视频、语音交流，但是仅仅停留在交流上，无法为用户提取日常用品。并且以上两类机器人不具备轮椅类装置，所以不能载人，无法满足一些行动不便人士及老年用户的出行、购物等要求。又如上面的轮椅机器人，虽然爬坡能力强，但是仅仅只能提供载人出行这一项功能。2、以上机器人没有一些人性化的界面和操作方式，一般只有一些按钮和简单的触摸屏，这就必须要专业的操作，才能让机器人相对准确的完成指定的要求，只能由专业人士操作，从而造成了“一对一”式的全天服务，浪费大量人力物力，也给消费者带来巨大的经济压力。

综上所述，以上机器人存在功能单一，操作性差等缺点。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种集移动、交互、服务、监护等多功能于一体，价格合理，操作简单的多功能医疗监护智能轮椅及轮椅控制方法，以缓解当今社会上独居老人和隔离病患者的照顾及费用问题。

为实现此目的，本发明所设计的多功能医疗监护智能轮椅，包括具有一对动力轮和转向轮的轮椅本体，设置在轮椅本体上的工业控制计算机、摄像头、激光定位传感器、底层核心控制模块、环境传感器和电能控制模块，其中，所述摄像头和激光定位传感器分别与工业控制计算机连接，环境传感器和电能控制模块分别与底层核心控制模块连接，其特征在于：它还包括平板电脑、设置在轮椅本体上的机械手臂、控制机械手臂动作的机械手臂操作模块、驱动左边动力轮的第一电机、驱动右边动力轮的第二电机、控制第一电机和第二电机的电机同步驱动控制模块、与平板电脑连接的远程信息查询终端、自主导航系统和视频语音交流模块，其中，所述平板电脑通过无线信号连接工业控制计算机，工业控制计算机通过数据总线连接底层核心控制模块，机械手臂操作模块的通信端连接工业控制计算机的通信端，电机同步驱动控制模块的通信端连接底层核心控制模块的通信端。

上述技术方案中，它还包括与工业控制计算机的通信端连接的用户健康信息管理系统和亮度传感器。

上述技术方案中，它还包括与底层核心控制模块的通信端连接的辅助照明模块。

所述环境传感器为温度传感器和湿度传感器。

所述机械手臂为四自由度机械手臂，所述轮椅本体上设有支架，所述四自由度机械手臂的底端固定在支架上，所述四自由度机械手臂的顶端为机械手臂爪。

所述激光定位传感器设置在支架上，所述工业控制计算机通过WIFI（wireless fidelity）通信平台与平板电脑连接，工业控制计算机通过现场RS485总线与底层核心控制模块连接。

一种上述多功能医疗监护智能轮椅的智能轮椅控制方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：通过激光定位传感器扫描用户使用环境的结构，并在工业控制计算机中完成地图构建，工业控制计算机将构建的环境地图映射到平板电脑上；

步骤2：用户确定是否需要使用自主导航功能，需要进入步骤3，否则，结束；