CN105853103A - 一种机器人化的多功能护理床控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人化的多功能护理床控制系统，包括控制系统硬件和控制系统软件；所述控制系统硬件包括服务器、主控制板、护理床、无线网络和机器人控制端；所述主控制板包括串口、微控制器、继电器模组和控制总线，且串口通过导线依次与微控制器、继电器模组串口、微控制器、继电器模组连接；所述主控制板一端通过控制总线与电机驱动器连接，且主控制板另一端通过串口与服务器连接；该机器人化的多功能护理床控制系统，它采用机器人控制端，可以远程控制护理床的情况，根据远程医疗和远程护理的发展趋势，设计了利用智能终端对患者进行监护系统，极大的方便了监护者的护理工作，实用性强，易于推广使用。

Description

一种机器人化的多功能护理床控制系统

技术领域

本发明涉及机器人应用技术领域，尤其是一种机器人化的多功能护理床控制系统。

背景技术

随着医疗水平的提高，护理行业也正面临着改革。传统的护理手段，人工成本高和劳动强度大，其推广和应用都受到了很大的限制。患者的护理也难以达到预期效果；如今市场上兴起了多种电动护理床，具有抬背、翻身、曲腿的等基本功能，使得护理水平得到一定的提升；但是这种护理模式，虽然减轻了护理人员部分劳动强度，可依然需要护理人员长期陪伴在病患身边进行照料，仍有较大的局限性。

发明内容

现有技术难以满足人们的需要，为了解决上述存在的问题，本发明提出了一种机器人化的多功能护理床控制系统，它采用机器人控制端，提高了患者的护理质量，极大的方便了监护者的护理工作，降低了劳动强度。

为实现该技术目的，本发明采用的技术方案是：一种机器人化的多功能护理床控制系统，包括控制系统硬件和控制系统软件；所述控制系统硬件包括服务器、主控制板、护理床、无线网络和机器人控制端；所述主控制板包括串口、微控制器、继电器模组和控制总线，且串口通过导线依次与微控制器、继电器模组串口、微控制器、继电器模组连接；所述护理床包括电机驱动器、护理床体和电机，且电机驱动器与电机电性连接；所述主控制板一端通过控制总线与电机驱动器连接，且主控制板另一端通过串口与服务器连接；所述服务器包括电脑，且电脑上设置有摄像头；所述机器人控制端通过无线网络与主控制板连接；所述控制系统软件包括服务器软件和客户端软件。

进一步，所述服务器内还安装有Java运行环境模块与Java媒体框架。

进一步，所述微控制器为STC89C52单片机，且工作电压为5V。

进一步，所述客户端软件包括登录界面、视频监控界面、遥控界面和自动护理界面。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该机器人化的多功能护理床控制系统，它采用机器人控制端，可以远程控制护理床的情况，根据远程医疗和远程护理的发展趋势，设计了利用智能终端对患者进行监护系统，提高了患者的护理质量，极大的方便了监护者的护理工作，降低了劳动强度，操作简单，实用性强，易于推广使用。

附图说明

图1为本发明系统逻辑示意图；

图2为本发明服务器软件程序流程图；

图3为本发明服务器视频采集程序流程图；

图4为本发明客户端软件程序流程图；

图5为本发明客户端视频采集程序流程图；

附图标记中：1-服务器、2-主控制板、3-护理床、4-无线网络、5-机器人控制端、6-串口、7-微控制器、8-继电器模组、9-控制总线、10-电机驱动器、11-护理床体、12-电机、13-电脑、14-摄像头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅说明书附图1-5，在本发明实施例中，一种机器人化的多功能护理床控制系统，包括控制系统硬件和控制系统软件；其特征是：所述控制系统硬件包括服务器1、主控制板2、护理床3、无线网络4和机器人控制端5；其特征是：所述主控制板2包括串口6、微控制器7、继电器模组8和控制总线9，且串口6通过导线依次与微控制器7、继电器模组8串口6、微控制器7、继电器模组8连接；所述护理床3包括电机驱动器10、护理床体11和电机12，且电机驱动器10与电机12电性连接；所述主控制板2一端通过控制总线9与电机驱动器10连接，且主控制板2另一端通过串口6与服务器1连接；所述服务器1包括电脑13，且电脑13上设置有摄像头14；所述机器人控制端5通过无线网络4与主控制板2连接。所述控制系统软件包括服务器软件和客户端软件；所述服务器1内还安装Java运行环境模块与Java媒体框架，支持所述服务器软件的运行，打开服务器软件，确保摄像头开启，然后通过选择串口列表，是串口识别成功，即表明服务器己正常初始化，检测内网软件是否连接代理服务器，连接正常，则接受客户端访问；所述微控制器7为STC89C52单片机，且工作电压为5V；所述客户端软件16是监控护理的终端；它通过连接Wi-Fi或者3G/4G网络，访问服务器端；客户端是基于Android操作系统的；软件分为四个页卡，包括登录界面、视频监控界面、遥控界面和自动护理界面；登录界面需要填写登录的相关信息，该系统采用客户端/服务器模式，连接成功后，将建立输入输出流管道，并自动跳转至视频监控界面；打开视频监控按钮就会进行视频交互；视频传输的帧图像采用JPEG压缩方式，减少了网络开销；客户端在视频采集中，采用SurfaceView对摄像头进行预览并设置预览格式，然后实现对视频的捕捉；在预览过程中实现回调接口，将摄像头默认的NV21编码格式转换成YUV格式，然后进一步将YUV图像压缩成JPEG编码格式，实现传输数据的最小化；在客户端与服务器端数据交互过程中，封装的数据有多种包括帧图像、控制消息、以及启动和停止信息；为了保证数据能够准确的传输，采用了Java序列化机制来实现数据的打包与解析；客户端在遥控界面中，设置了床体动作的各个按钮；当点击按钮后，界面会自动跳转回监控界面，并发送控制消息；控制消息的对象与帧图像消息的对象类似，但是设置了不同的属性；当服务器收到消息对象时，会调用消息的方法，识别消息的类型；如果是控制消息，则向下位机即控制主板发送控制指令；这样就可实现客户端的远程控制了；为了进一步方便监护者对患者的监护，该系统还设置了自动护理功能；该功能可在设定的时间点自动发送控制消息；启用了该功能之后，客户端应用程序会在后台开启Service服务，并按时发送控制消息和提醒；所述内网代理软件包括下列内容：所述远程监护系统是基于C/S模式的，为了实现客户端能随时随地进行监护，服务器端使用了内网代理服务器进行地址转换；为此，采用了花生壳——动态域名解析软件作为内网代理服务器；在服务器端安装了花生壳软件，并注册域名；然后将本机的端口添加映射至域名的端口；在任何网络条件下，在访问服务器端时，只需访问域名和端口即可访问内网主机；该方案无需设置专用服务器，成本开销小，适合家庭采用。

本发明机器人化的多功能护理床控制系统在工作时，通过微控制器7可将串口6接收的控制信息进行判定，识别动作指令，然后操作相应的继电器，将控制信号通过控制总线9发送给电机驱动器10；该主控制板2的控制原理是模拟手柄控制，将控制信号通过控制总线9发送给电机驱动器10，盖住控制器的控制原理是模拟手柄控制，发出控制信号，手柄控制电机驱动器10的两根信号线接通，而主控制板2中的继电器模组，它的每一个继电器就相当于按钮，当微控制器7发出控制指令时，驱动继电器线圈，继电器就会从常开状态变成常闭状态，实现按键功能；该控制主板2能够适用于大部分电动护理床的控制，对于采用不同接口电机驱动器10的护理床而言，只需改变控制总线的接线方式，则正常使用；控制主板2采用STC89C52单片机作为微控制器，工作电压为5V，直流电源供电，通过RS-232接口接收上位机服务器端的指令；通过Java的串口通信包可以实现对端口的检测、端口类型识别、串口6打开和参数设置的功能。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种机器人化的多功能护理床控制系统，包括控制系统硬件和控制系统软件；其特征是：所述控制系统硬件包括服务器(1)、主控制板(2)、护理床(3)、无线网络(4)和机器人控制端(5)；所述主控制板(2)包括串口(6)、微控制器(7)、继电器模组(8)和控制总线(9)，且串口(6)通过导线依次与微控制器(7)、继电器模组(8)串口(6)、微控制器(7)、继电器模组(8)连接；所述护理床(3)包括电机驱动器(10)、护理床体(11)和电机(12)，且电机驱动器(10)与电机(12)电性连接；所述主控制板(2)一端通过控制总线(9)与电机驱动器(10)连接，且主控制板(2)另一端通过串口(6)与服务器(1)连接；所述服务器(1)包括电脑(13)，且电脑(13)上设置有摄像头(14)；所述机器人控制端(5)通过无线网络(4)与主控制板(2)连接；所述控制系统软件包括服务器软件和客户端软件。

2.根据权利要求1所述的一种机器人化的多功能护理床控制系统，其特征是：所述服务器(1)内还安装有Java运行环境模块与Java媒体框架。

3.根据权利要求1所述的一种机器人化的多功能护理床控制系统，其特征是：所述微控制器(7)为STC89C52单片机，且工作电压为5V。

4.根据权利要求1所述的一种机器人化的多功能护理床控制系统，其特征是：所述客户端软件包括登录界面、视频监控界面、遥控界面和自动护理界面。