[发明专利]一种集中式多护理床路径规划和实时避障系统

说明书

本发明涉及一种集中式多护理床路径规划和实时避障系统，包括主控系统及与主控系统分别连接的多个护理床移动系统，主控系统包括路径规划与避障子系统，各护理床移动系统包括多个可移动护理床，每个可移动护理床设有传感器组件，主控系统进行任务调度分配与程序计算处理，护理床移动系统接收处理后的指令来执行任务，传感器组件将采集的信息发送至路径规划与避障子系统中进行路径规划，根据实时可移动护理床的位置信息、环境信息更新路径信息，反馈控制信号至可移动护理床系统进行避障。与现有技术相比，本发明解决了多个护理床在医院有限环境中的路径规划难及避障问题，并具有成本低、适用性高等优点。

技术领域

本发明涉及护理床智能控制技术领域，尤其是涉及一种集中式多护理床路径规划和实时避障系统。

背景技术

康复护理服务的手段可分为医疗康复护理和护理辅具康复两大类。其中，护理辅具康复是指利用康复护理辅助器具为残疾人、老年人、伤病人等残障者提供补偿、替代、治疗的手段和方法。护理床是使用最广的康复护理移动辅助器具。随着人口老龄化日益加剧，越来越多的老人和卧床病人需要护理，进一步加大了护理床的需求量。卧床病人在护理床上生活，局限于医院病房的环境，长此以往会引起病患心理问题的发生，从而影响身体机能的正常恢复。而在病人移动至其他科室治疗阶段，需要在不同床体之间转移，占用了大量护工资源，且可能会导致二次伤害。

传统的电动护理床已无法满足医院各项功能需求，越来越多的护理床研究朝向移动导航方向发展，在已有护理床技术上赋予护理床新的“灵魂”：导航。即单一护理床具有移动功能，且可实现导航功能，病人不需要在不同床体之间转移，就可以通过护理床的移动功能到达医院其他地方，在遵守医嘱的情况下，病患不在局限于病房中恢复，同时也解放了对护工资源的需求。

随着单一护理床导航技术的发展和应用，未来必然会面临着在医院有限的环境中多个护理床移动，如果没有护理床的移动没有一套遵守的规范的话，会导致医院有限的环境得不到更好的利用且可能会造成碰撞事故的发生。现有技术虽然实现了单一护理床的导航技术，但尚未有能够针对多个护理床进行导航、且能够完好实现避障的成熟技术，无法实现广泛推广。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种集中式多护理床路径规划和实时避障系统，该系统可对多各护理床的任务调度进行合理的时间安排和路径规划，且同时能够实现多个护理床的实时避障功能，以避开在路径移动过程中突然出现的护理床移动系统，防止意外的发生。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种集中式多护理床路径规划和实时避障系统，包括主控系统及与主控系统分别连接的多个护理床移动系统，所述主控系统包括路径规划与避障子系统，各护理床移动系统包括多个可移动护理床，每个可移动护理床设有用以采集可移动护理床的位置信息、环境信息的传感器组件，所述主控系统进行任务调度分配与程序计算处理，所述护理床移动系统接收处理后的指令来执行任务，所述传感器组件将采集的信息发送至所述路径规划与避障子系统中进行路径规划，所述路径规划与避障子系统根据实时可移动护理床的位置信息、环境信息更新路径信息，反馈控制信号至可移动护理床系统进行避障。

所述传感器组件包括：

激光雷达，用以探测可移动护理床所处周围环境信息，并建立环境地图；

IMU惯性测量单元，用以在可移动护理床移动过程中获取护理床姿态变化信息；

里程计，用以获取可移动护理床行进的位移；

摄像头，用以捕获可移动护理床的环境视频信息，并实时传输视频流信息至主控系统；

工控机，用以与主控系统进行通讯，接收主控系统的任务调度和路径规划，并接收各传感器采集的信息，将各信息发送至主控系统。