本发明涉及一种医疗服务机器人。
背景技术:
智能化是当今社会的一个大趋势,机器人在各个领域中也有得到了一定的发展和应用,而机器人的专用性也是机器人发展的一个趋势。目前,运送饭菜、药物和资料等医疗服务主要为护士人工完成;如果有一款控制稳定、简单和能量利用率高的医疗服务机器人能替代护士人工来完成一些基本的医疗服务,这不仅可以提高效率,而且可以大大的减少人工成本。目前,对足式机器人、特种机器人研究很多,但他们在控制的简单性、稳定性和能量利用率方面有比较大的缺点。
技术实现要素:
本发明针对现有技术的不足,提供一种医疗服务机器人;其不但能实现在室内按照固定轨迹移动并在某些特定位置取放物品,而且控制简单、稳定,能量利用率高。
为了达到上述目的,本发明一种医疗服务机器人,包括机器人本体,该机器人本体包括:
信息显示屏,主要用于传送信息给病人,该信息显示屏连接有信息输入设备;
所述信息输入设备可以是通过数据传送接口外接输入键,如通过USB接口连接计算机,也可以是装设于机器人本体上的输入键,如信息显示屏本身为自带输入键的触摸屏;
摄像头,主要用于对机器人的位置进行定位和控制;
机械手,用于取放物品,如药物、饭菜和资料等;
安装有轮子的底盘,所述轮子包括用于转向的前轮和用于提供动力的后轮;
自适应鲁棒性控制器,所述自适应鲁棒性控制器通过伺服驱动器、伺服电机、驱动电路、执行电路、传感器和减速器来控制机械手,采用半闭环反馈控制轮子;
本发明医疗服务机器人的任务是根据局部规划当前的车体位置、车速等各种参数作出智能的决策,向机械装置发出命令。采用自适应鲁棒性控制器,使移动机器人能够较准确跟踪预期的车体位置和姿态。
传感器,所述传感器包括速度传感器和位置传感器,以对机器人的速度和位置进行反馈。
优选地,所述机械手由手臂和手爪构成。
作为上述方案的进一步改进,所述手臂为关节型结构手臂。
作为上述方案的进一步改进,所述手爪为钳式结构手爪。
采用关节型结构手臂和钳式结构手爪,不但可以使得机械手最大程度的接近于人手,而且这结构更加紧凑,使用也简单灵活。
优选地,所述轮子包括用于转向的一个前轮和用于提供动力的两个后轮。
优选地,所述后轮由一个伺服电机控制。
优选地,所述摄像头为网络摄像头。
使用一个伺服电机控制机器人的两个后轮,而前轮用于转向,这样机器人就能在一个比较小的范围内实现转向,但要注意机器人前轮和后轮的间距,不能过小。本发明采用了三轮车型转向,可以提高结构的紧凑型和行驶的稳定性。相对于足式机器人等,轮式机器人控制简单、稳定、能量利用率高。
本发明能实现在室内按照固定轨迹移动并且能在某些特定位置取放物品,例如药物、饭菜和资料等。整个机器人移动灵活,取东西时能实现轻取轻放,能够按照指令到达特定位置,此外机器人装有信息显示屏,可以给病人传送一些信息,头上装有摄像头,可以对机器人所处位置进行定位,方便控制。
附图说明
图1为机器人本体的结构示意图;
图2为本发明的控制流程示意图;
图3为本发明的控制系统示意图;
图4为转向半闭环反馈控制系统示意图。
其中,1为机器人本体,2为信息显示屏,4为底盘,51为前轮,52为后轮,6机械手,7为驱动电路,8为执行电路,91为速度传感器,92为位置传感器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
参照图1~4,本发明实施例一种医疗服务机器人,包括机器人本体1,该机器人本体1包括:
信息显示屏2,主要用于传送信息给病人,该信息显示屏2为自带输入键的触摸屏;
摄像头,所述摄像头为网络摄像头,主要用于对机器人的位置进行定位和控制;
机械手6,所述机械手6由关节型结构手臂和钳式结构手爪构成,主要用于取放物品,如药物、饭菜和资料等;
安装有轮子的底盘4,所述轮子包括用于转向的一个前轮51和用于提供动力的两个后轮52,所述后轮52由一个伺服电机控制;
自适应鲁棒性控制器,所述自适应鲁棒性控制器通过伺服驱动器、伺服电机、驱动电路7、执行电路8、传感器和减速器来控制机械手,采用半闭环反馈控制轮子;
传感器,所述传感器包括速度传感器91和位置传感器92,以对机器人的速度和位置进行反馈。
参照图3,CL为自适应鲁棒性控制器,SD1-SDn为伺服驱动器,SM1-SMn为伺服电机,S1-Sn为传感器、G1-Gn为减速器、A1-An为手臂、H为手爪。本发明医疗服务机器人的任务是根据局部规划当前的车体位置、车速等各种参数作出智能的决策,向机械装置发出命令。采用自适应鲁棒性控制器,使移动机器人能够较准确跟踪预期的车体位置和姿态。
采用关节型结构手臂和钳式结构手爪,不但可以使得机械手最大程度的接近于人手,而且这结构更加紧凑,使用也简单灵活。
参照图4,使用一个伺服电机控制机器人的两个后轮,而前轮用于转向,这样机器人就能在一个比较小的范围内实现转向,但要注意机器人前轮和后轮的间距,不能过小。本发明采用了三轮车型转向,可以提高结构的紧凑型和行驶的稳定性。相对于足式机器人等,轮式机器人控制简单、稳定、能量利用率高。
本发明能实现在室内按照固定轨迹移动并且能在某些特定位置取放物品,例如药物、饭菜和资料等。整个机器人移动灵活,取东西时能实现轻取轻放,能够按照指令到达特定位置,此外机器人装有信息显示屏,可以给病人传送一些信息,头上装有摄像头,可以对机器人所处位置进行定位,方便控制。
以上已将本发明做一详细说明,但显而易见,本领域的技术人员可以进行各种改变和改进,而不背离所附权利要求书所限定的本发明的范围。