[发明专利]一种基于多功能智能电子药箱的健康服务机器人有效
申请号: | 201510524087.7 | 申请日: | 2015-08-24 |
公开(公告)号: | CN105094133B | 公开(公告)日: | 2018-04-13 |
发明(设计)人: | 吴凯;李承炜;崔海龙 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学;广州绿松生物科技有限公司 |
主分类号: | G05D1/02 | 分类号: | G05D1/02 |
代理公司: | 广州市华学知识产权代理有限公司44245 | 代理人: | 裘晖 |
地址: | 510640 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 多功能 智能 电子 药箱 健康 服务 机器人 | ||
1.一种基于多功能智能电子药箱的健康服务机器人,包括机器人本体,其特征在于:还包括主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元、电源供电单元以及多功能智能电子药箱;
所述机器人本体的底层操作系统采用开源机器人操作系统,其包括硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能的执行、程序间的消息传递、程序发行包管理、分布式的进程框架以及支持代码库的系统联合;开源机器人操作系统搭载在Linux内核的ubuntu系统下,通过串口与主控制单元进行通信,进而控制运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和多功能智能电子药箱的工作方式;
所述主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元和环境感知传感器单元在机器人本体上;所述多功能智能电子药箱置于机器人本体的胸腹部;
所述主控制单元通过总线通信协议和串口通信协议分别与运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和多功能智能电子药箱相连;
所述电源供电单元用于为主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和多功能智能电子药箱供电;
所述人机交互单元包括触控显示模块和语音交互模块,所述触控显示模块用于视频交互以及运动控制单元、双目视觉捕捉单元、环境感知传感器单元和多功能智能电子药箱的状态显示,还通过无线信号与外部移动终端相连;所述语音交互模块包括语音识别单元、语音合成单元和语音提示单元,所述语音识别单元用于识别来自用户的语音指令;所述语音合成单元用于对识别的语音数据进行处理,合成机器码,发送给主控制单元进行决策;所述语音提示单元用于接收主控制单元发送过来的控制指令,对用户进行语音提示,实现用户与机器人之间的交互功能;
所述触控显示模块提供了可视化界面,通过触控显示模块的摄像头功能为用户与医疗工作者建立远程医疗的交互界面,同时提供拍照、摄像、录影和影音播放娱乐服务,并与外部移动终端能够保持云端同步以及个性化功能自定义,并能提供短信、邮件的收发功能;
所述语音提示单元可以提醒用户吃药、进行生理信息的播报,以及进行数据分析后的建议提示的语音播报,同时能够为用户提供MP3娱乐功能,所述语音识别单元可以识别用户语音,通过语音处理技术控制相关功能单元提供服务功能。
2.根据权利要求1所述的一种基于多功能智能电子药箱的健康服务机器人,其特征在于:所述主控制单元包括中央处理器、通用外围设备接口模块、存储器模块、通信接口模块;所述中央处理器通过通用外围设备接口模块或通信接口模块接收来自运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和多功能智能电子药箱的数据信息,对数据进行整合处理,然后进行判断决策并将数据存储在存储器模块中,所述中央处理器通过通信接口模块进行指令的收发,进而控制运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和多功能智能电子药箱的工作方式。
3.根据权利要求1所述的一种基于多功能智能电子药箱的健康服务机器人,其特征在于:所述运动控制单元包括电机驱动模块、光耦隔离模块、电机组和测速编码器;所述电机驱动模块用于接收主控制单元发送的PWM控制信号,驱动电机组转动,且所述电机驱动模块与主控制单元之间通过光耦隔离模块隔离;所述测速编码器与电机组相连,用于实时反馈电机组的位置信息和转速信息,实现电机组位置和转速的闭环控制;所述电机组用于控制机器人本体的头部转动、腰部转动、机械臂动作以及底盘运动。
4.根据权利要求1所述的一种基于多功能智能电子药箱的健康服务机器人,其特征在于:所述双目视觉捕捉单元选用微软公司的Kinect体感传感器,用于实现机器人的导航与定位功能,以及最优路径的规划。
5.根据权利要求1所述的一种基于多功能智能电子药箱的健康服务机器人,其特征在于:所述环境感知传感器单元包括光电开关、陀螺仪传感器、触碰传感器、红外传感器和超声波传感器;所述光电开关、触碰传感器、红外传感器、超声波传感器协同工作,进行障碍物的识别与躲避;所述陀螺仪传感器对机器人本体进行姿态解读;所述环境感知传感器单元采用多传感器信息融合技术对感知回来的数据进行处理,通过主控制单元进行反馈控制。
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