CN105982682A - 移动式x-光检查设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种可以自动导航的移动式X-光检查设备(10)。其中，指令接收装置(11)接收输入的所述移动式X-光检查设备(10)要到达指定位置的指令。导航装置(13)创建所述移动式X-光检查设备(10)所处环境的环境地图，根据检测到的周围环境轮廓信息确定移动式X-光检查设备(10)的当前位置，并根据环境地图、当前位置和指令接收装置(11)接收到的指定位置计算出移动式X-光检查设备(10)的行动轨迹，发出相应的信息给中心控制装置(12)。中心控制装置(12)根据导航装置(13)发出的相应信息，使所述移动X-光检查设备(10)沿着所述行动轨迹到达所述指定位置。

Description

移动式X-光检查设备
技术领域
本发明涉及X-光检查设备，特别是涉及一种移动式X-光检查设备。
背景技术
移动式X-光检查设备是医疗过程中常用的设备。通常移动式X-光检查设备体积庞大、重量较重、搬运比较费力。目前，在将移动式X-光检查设备从一个地点移动到另一个地点时，大多数移动式X-光检查设备只能通过手动驱动，例如推着或拉着移动。这对使用者而言，是耗费体力的事情。有的移动式X-光检查设备可能配备有牵引式电动机，由使用者按下按钮或者用操纵杆来驱动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减少使用者的移动强度的移动式X-光检查设备。
本发明提出了一种移动式X-光检查设备。该设备包括：
指令接收装置，接收输入的所述移动式X-光检查设备要到达指定位置的指令，并发送给导航装置；
导航装置，创建所述移动式X-光检查设备所处的环境的环境地图，根据检测到的周围环境轮廓信息确定所述移动式X-光检查设备的当前位置，并根据所述环境地图、所述当前位置和所述指令接收装置接收到的指定位置计算出移动式X-光检查设备的行动轨迹，发出相应的信息给中心控制装置；
中心控制装置根据所述导航装置发出的相应信息，使所述移动X-光检查设备沿着所述行动轨迹到达所述指定位置。
其中，所述移动式X-光检查设备所处的环境的环境地图、其当前位置、行动轨迹显示在所述移动式X-光检查设备的一个触摸屏上。
其中，所述导航装置包括一导航控制器和一检测装置，其中所述检测装置为光探测和测距传感器，安装在移动式X-光检查设备行进方向上的前方，在空间内的一个平面上每隔一定角度发射出一系列经过编码的激光脉冲来实时检测所述移动式X-光检查设备的周围环境。
其中，所述的导航装置是以可拆卸的方式安装在所述移动式X-光检查设备本体上。
其中，所述导航控制器根据所述光探测和测距传感器发射的激光脉冲的角度以及激光脉冲发射出和遇到障碍物后被障碍物反射回之间的时间差，计算障碍物和移动式X-光检查设备之间的相对位置，找出可以绕开所述障碍物的路径。
其中，所述导航控制器根据所述光探测和测距传感器发出的激光脉冲和被发射回的激光脉冲得到周围障碍物的轮廓信息，根据该轮廓信息，与所述环境地图进行匹配，对移动式X-光检查设备进行定位。
所述移动式X-光检查设备进一步包括一个通知装置，在所述移动式X-光检查设备无法找到绕开障碍物的路径时，发出提示信息。
所述移动式X-光检查设备包括一个行动装置，所述导航控制器获得所述行动装置的实时运动信息，使用卡尔曼滤波器，得到所述移动式X-光检查设备的当前位置。
其中，所创建的所述移动式X-光检查设备所处的环境的地图是通过离线导入的方式创建的和/或通过使所述移动式X-光检查设备预先遍历其使用环境的所有可到达位置而创建的。
所述移动式X-光检查设备包括一个驱动装置，该驱动装置为直流电机，如直流有刷电机、无刷电机，或直接使用轮毂电机。
根据本发明的实施例的移动式X-光检查设备，减少使用者用于移动X-光检查设备所需的劳动强度。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为根据本发明一个实施例的移动式X-光检查设备的示意图；
图2为根据本发明一个实施例的移动式X-光检查设备的示意图；
图3为根据本发明一个实施例的具有可拆卸导航装置的移动式X-光检查设备的示意图；
图4为根据本发明一个实施例的移动式X-光检查设备的人机交互界面示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下列举实施例对本发明进一步详细说明。
图1所示为根据本发明一个实施例的具有自动导航功能的移动式X-光检查设备的示意图。图2是在图1的基础上的一个根据本发明的实施例的移动式X-光检查设备的示意图。以下结合图1和图2对本发明的移动式X-光检查设备进行说明。
如图1所示，移动式X-光检查设备10包括：一指令接收装置11、一中心控制装置12、一导航装置13。
在移动式X-光检查设备10上电后，如果需要将移动式X-光检查设备10移动到一个指定位置，使用者可以在指令接收装置11输入要到达指定位置的指令。指令接收装置11例如为移动式X-光检查设备10上的一个触摸屏。在该触摸屏上例如可显示移动式X-光检查设备所有可到达位置(例如，医院中的各检查室)的地图，医生可以通过用鼠标点击或触摸的方式打开相应的设置界面，指定移动式X-光检查设备10需要到达的指定位置。该指定位置被传送到中心控制装置12，并传输至导航装置13中进行处理。中心控制装置12为移动式X-光检查设备10所有功能子系统的中央控制装置。
导航装置13包括一导航控制器17、一检测装置18和一存储装置19(见图2)，可以创建或更新移动式X-光检查设备10所处环境的环境地图。该环境地图可以是离线导入和/或在线创建的。离线导入的方式例如是预先得到移动式X-光检查设备10使用环境的地图，经过处理之后存储入导航装置13的存储装置19中。存储装置19例如为各种存储器，包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。在线创建的方式例如是由技术人员推动移动式X-光检查设备10在其使用环境里(如医院)可达到的各个位置遍历地移动一遍，通过采集到的数据自动生成环境地图。
在导航装置13中的导航控制器17得到使用者在指令接收装置11所输入的指定位置之后，将基于检测装置18的实时检测数据(后面叙述)来计算该移动式X-光检查设备10的当前位置。得到移动式X-光检查设备10的当前位置后，导航控制器17将进一步根据环境地图以及移动式X-光检查设备10的指定位置，计算出一条可到达指定位置的平滑路径。基于该路径，导航控制器17进一步可求得当前设备的运动控制信息，并将其返回给中心控制装置12，由中心控制装置12控制驱动装置14(见图2)驱动行动装置15(见图2)沿着计算出的路径行进。
导航装置13中的检测装置18用于对移动式X-光检查设备10进行定位并测量其周围环境，可以为各种传感器，数目可以为一个或多个，例如为激光传感器之类的光探测和测距传感器。激光传感器例如安装为朝向移动式X-光检查设备10在行进方向上的前方。在移动式X-光检查设备10静止或行进的过程中，激光传感器可以在一个空间平面内，例如在一个水平平面上，周期性地每隔一定角度发射出一系列经过编码的激光脉冲。当激光脉冲照射到激光传感器前方的障碍物时，会被障碍物反射回。激光传感器可根据激光脉冲发射出的角度以及激光脉冲发射出和反射回之间的时间差，可以计算出障碍物和传感器或移动式X-光检查设备之间的相对位置。这些相关的位置信息将由导航装置13中的导航控制器17进行处理。导航控制器17将所有得到的障碍物的信息结合起来，就可以得到周围障碍物的轮廓信息，例如，障碍物的形状、方向、位置等等。进一步将所得到的障碍物的轮廓信息和根据环境地图进行匹配，导航控制器17就可以实现对移动式X-光检查设备10的定位。若导航控制器17能进一步得到行动装置14(例如，安装在移动式X-光检查设备底部的轮子)的实时运动信息(例如，从编码器得知其速度和加速度)时，通过用卡尔曼滤波器，就能够更精确地得到该移动式X-光检查设备10的当前位置。
在医院里，有许多动态因素，诸如患者、推车等等，这些动态因素一直在移动。本发明的移动式X-光检查设备10同样能够处理这种情况。当移动式X-光检查设备10在预定的路径上行进时，实时检测这些动态的障碍物，当发现有障碍物时，导航装置13会修改该路径，以避开障碍物。如果无法找到可以绕开障碍物的运动路径，导航装置13可以发送相关信息给中心控制装置12。中心控制装置12可以根据相关信息控制移动式X-光检查设备10暂时停止行进，并通过麦克风和/或显示屏给出提示信息和/或发出声光报警，通知使用者，由使用者手动找到新的行动路径。
导航装置13通过接口20与中心控制装置12及供能装置16(见图2)进行连接，从而可方便实现导航装置13的安装及拆卸。接口20主要实现两大功能：通信和供电。导航装置13与中心控制装置12之间的通信方式可使用各种总线或以太网等等，相应的接口为总线及网络接口等。供能装置16则直接通过接口20上相应的供电接口为导航装置13提供直流稳压电源。
如图3所示，导航装置13可以为一独立可插拔或拆卸的装置，可以方便地安装到设备10的本体30上或者从中取下。在图3中导航装置13例如装在X-光机检查设备10本体30上的一个容置空间31内。
这样，一个导航装置13可以适用于不同的移动式X-光检查设备。例如通过对于不同的移动式X-光检查设备设置统一的电气和机械接口，通过更改导航装置的参数配置(例如移动式X-光检查设备的型号、电机参数等)，便可对不同的移动式X-光检查设备实现导航。
驱动装置14例如为直流电机，比如直流无刷电机、有刷电机，或为轮毂电机。行动装置15例如为安装在移动式X-光检查设备10底盘上的四个轮子，其中包括两个主动轮和两个从动轮。主动轮在驱动装置14的驱动下带动从动轮转动。
移动式X-光检查设备10中的各个装置由供能装置16提供移动过程中所需的电源，其可以是蓄电池或者超级电容。
图4所示为根据本发明一个实施例的移动式X-光检查设备的人机交互界面示意图。如图4所示，人机交互界面40例如为可触摸的显示屏，其上呈现有移动式X-光检查设备10所用环境的环境地图41，并呈现有移动式X-光检查设备10的当前位置42、要到达的指定位置43、和行动轨迹44。另外，该人机界面40包括设备相关信息区45和按钮区46。设备相关信息区45主要用于显示导航过程中的一些相关状态信息，如设备当前电能储备、设备当前移动速度、最近障碍物方位等等。而按钮区则用于实现一些功能的选择及参数改变，如暂停\继续\停止当前导航、最大行走速度设定、清除报警信息等等。人机交互界面包括指令接收装置11，可以让使用者进入相应的设置界面，设置要到达的指定位置。
本发明的移动式X-光检查设备，通过医生给移动式X-光检查设备一个指令，移动式X-光检查设备就可以自己智能地从一个房间移动到另一个房间，可以将使用者完全从繁重的搬运工作中解脱出来，减小他们的工作强度、提高他们的工作效率。实时导航信息可以根据需要来呈现并可以反馈给服务器，这适于将来医院的信息化。导航功能可以设计成可拆卸装置。通过使用模块化的设计，同类的检查仪器可以共享一个导航装置。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种移动式X-光检查设备(10)，其中，包括：
一指令接收装置(11)，接收输入的所述移动式X-光检查设备(10)要到达指定位置的指令；
一导航装置(13)，创建所述移动式X-光检查设备(10)所处的环境的环境地图，根据检测到的周围环境轮廓信息确定所述移动式X-光检查设备(10)的当前位置，并根据所述环境地图、所述当前位置和从所述指令接收装置(11)获取的指定位置得到移动式X-光检查设备(10)的行动轨迹；
一中心控制装置(12)，根据由所述导航装置(13)得到的所述行动轨迹，使所述移动式X-光检查设备(10)沿着所述行动轨迹到达所述指定位置。
2.根据权利要求1的移动式X-光检查设备(10)，其中，
所述导航装置(12)包括一检测装置(18)，其中所述检测装置(18)为光探测和测距传感器，安装为朝向移动式X-光检查设备(10)行进方向上的前方，在空间内的一个平面上每隔一定角度发射出一系列经过编码的激光脉冲来实时检测所述移动式X-光检查设备(10)的周围环境。
3.根据权利要求2的移动式X-光检查设备(10)，其中，
所述导航控制器(17)还包括一导航控制器(17)，该导航控制器(17)根据所述光探测和测距传感器发射的激光脉冲的角度以及激光脉冲发射出和遇到障碍物后被障碍物反射回之间的时间差，计算障碍物和移动式X-光检查设备(10)之间的相对位置，找出可以绕开所述障碍物的路径。
4.根据权利要求2的移动式X-光检查设备(10)，其中，
所述导航控制器(17)根据所述光探测和测距传感器发出的激光脉冲和被发射回的激光脉冲得到周围障碍物的轮廓信息，根据该轮廓信息，与所述环境地图进行匹配，对移动式X-光检查设备(10)进行定位。
5.根据权利要求1的移动式X-光检查设备(10)，其中，
进一步包括一个通知装置，在所述移动式X-光检查设备(10)无法找到绕开障碍物的路径时，发出提示信息。
6.根据权利要求1的移动式X-光检查设备(10)，其中，
还包括用于使所述移动式X-光检查设备移动的一个行动装置(15)，所述导航控制器(17)根据获得所述行动装置(15)的实时运动信息来得到所述移动式X-光检查设备(10)的当前位置。
7.根据权利要求1的移动式X-光检查设备(10)，其中，
导航装置(13)通过离线导入的方式和/或通过使所述移动式X-光检查设备(10)预先遍历其使用环境的所有可到达位置而创建所述环境地图。
8.根据权利要求1的移动式X-光检查设备(10)，其中，
还包括一个驱动装置(14)，该驱动装置(14)为直流电机或轮毂电机。
9.根据权利要求1的移动式X-光检查设备(10)，其中，
所述导航装置(12)是以可拆卸的方式安装在所述移动式X-光检查设备(10)本体(30)上。
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