CN110434866A - 一种智能护理装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能护理装置及其控制方法,该智能护理装置包括安装板,安装板底面四角处对称设有驱动轮部件,安装板底面中部设有清洁部件;安装板顶面上安装有照明灯、扬声器、温湿度检测部件、语音识别模块、控制板、灭火部件、电源与蓝牙模块;安装板顶面中部设有电机架,电机架内设有第二伺服电机,第二伺服电机输出轴顶端处固定有旋转平台,旋转平台外侧面安装有报警灯,旋转平台顶面中部设有升降架,升降架顶端固定有乘坐平台,乘坐平台顶面左端处设有视觉检测传感器,乘坐平台右侧面处固定有舵机,舵机底端安装有向右伸出的机械手,机械手上安装有生命体征检测传感器。本发明的智能护理装置功能全面且实用性强。

Description

一种智能护理装置及其控制方法
技术领域
本发明属于智能护理技术领域,具体涉及一种智能护理装置及其控制方法。
背景技术
智能机器人之所以叫智能机器人,这是因为它有相当发达的“大脑”,在脑中起作用的是中央处理器,这种计算机跟操作它的人有直接的联系,最主要的是,这样的计算机可以进行按目的安排的动作,正因为如此,我们才说这种机器人才是真正的机器人,尽管它们的外表可能有所不同。
随着智能机器人的普及,其被人们应用在越来越多的技术领域中,因为技术趋于成熟,以及子女工作繁忙,老人的照顾工作,也渐渐地落在了智能机器人的身上,为此市面上出现了越来越多的智能护理机器人,他们的出现不仅分担了子女的压力,而且还对老人的生活提供了保障,但是现有的护理机器人,由于技术还处于发展阶段,难免会有一些不尽如人意的地方,因此研究一款功能全面且实用性强的护理机器人是当今机器人市场的必然趋势。
发明内容
本发明提供一种智能护理装置及其控制方法,该智能护理装置既能平面移动,又能发生旋转,还能上下升降,且具有智能的清洁功能、乘坐功能、照明功能、健康护理功能等,因而该智能护理装置功能全面且实用性强。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种智能护理装置,包括水平安装板,安装板底面四角处对称设有驱动轮部件,安装板底面右前部的驱动轮部件包括悬架,悬架固定于安装板底面右前部处,悬架前部处安装有转轴水平且沿前后方向布置的车轮,车轮转轴与悬架前部转动连接,车轮转轴后端处固定套设有第一齿轮,悬架后部处固定有第一伺服电机,第一伺服电机输出轴前端处固定套设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮;安装板底面中部设有清洁部件,清洁部件包括清洁电机;安装板顶面前后端处分别安装有照明灯,安装板顶面上还安装有扬声器、温湿度检测部件、语音识别模块、控制板、灭火部件、电源与蓝牙模块;安装板顶面中部固定有电机架,电机架内固定有第二伺服电机,安装板顶面上还安装有通过蓝牙模块与第二伺服电机相连的第二伺服电机驱动模块,第二伺服电机输出轴顶端处固定安装有水平旋转平台,旋转平台顶面前后部处分别安装有脚踏板,旋转平台外侧面安装有报警灯,旋转平台顶面中部设有升降架,升降架底端与旋转平台顶面中部相固定,升降架顶端固定有水平乘坐平台,升降架由固定于旋转平台顶面相应位置处的升降平台驱动电机驱动升降,乘坐平台顶面左端处固定有视觉检测传感器,视觉检测传感器包括OpenMV摄像头,乘坐平台右侧面处固定有舵机,舵机底端安装有向右伸出的机械手,机械手上安装有生命体征检测传感器;OpenMV摄像头、蓝牙模块、生命体征检测传感器、语音识别模块的信号输出端分别与控制板对应的信号输入端电连接,第一伺服电机、清洁电机、照明灯控制端、第二伺服电机驱动模块、报警灯控制端、升降平台驱动电机、舵机分别与控制板对应的信号输出端电连接。
进一步地,语音识别模块包括壳体,壳体内安装有麦克风,语音识别模块还包括设置在壳体外的扬声器,语音识别模块用于接收、识别语音信息,并查询到语音信息对应的控制命令,语音识别模块通过UART通讯将控制命令发送给控制板。
进一步地,控制命令分别对应清洁工作模式、乘坐工作模式、照明工作模式与健康护理工作模式。
进一步地,清洁部件包括固定于安装板底面中部相应位置处的清洁电机,清洁电机的输出轴前端处固定套设有圆筒形毛刷,圆筒形毛刷的外圆面上均匀分布有清洁刷毛。
进一步地,安装板顶面前后端处对称安装有照明灯,旋转平台为圆形,旋转平台顶面前后部处对称安装有脚踏板,乘坐平台为圆形,升降架为剪叉形升降架。
进一步地,温湿度检测部件由显示器与温湿度检测传感器组成,温湿度检测传感器的信号输出端与控制板的信号输入端电连接,显示器与控制板的信号输出端电连接,且显示器为液晶显示屏;灭火部件由电动灭火器、火焰传感器与有害气体检测传感器组成,火焰传感器与有害气体检测传感器的信号输出端分别与控制板对应的信号输入端电连接,电动灭火器与控制板的信号输出端电连接。
进一步地,电源为蓄电池,电源的电压为12.8V,电源经稳压模块和降压模块的作用对智能护理装置中的各电气元件进行供电,其中舵机、第一伺服电机、第二伺服电机、升降平台驱动电机以及清洁电机使用12V供电,控制板、OpenMV摄像头、蓝牙模块、生命体征检测传感器以及语音识别模块使用5V供电。
进一步地,控制板的型号为主控板Arduino Mega 2560,蓝牙模块的型号为HC-05,第一伺服电机、第二伺服电机、升降平台驱动电机以及清洁电机均采用L298电机驱动模块。
进一步地,扬声器处于安装板顶面右前部处,温湿度检测部件处于扬声器右侧的安装板顶面右前部处,语音识别模块处于安装板顶面左前部处,控制板处于语音识别模块后侧的安装板顶面左部处,灭火部件处于安装板顶面左后部处。
上述智能护理装置的控制方法,包括:
(1)语音识别模块接收并识别语音信息,语音识别模块接收到的语音信息中出现电脑中预先设定的相应功能的关键词时,语音识别模块通过UART通讯给予控制板相应控制命令;
(2)若语音识别模块接收到的语音信息为清洁工作模式时,语音识别模块发送清洁工作模式命令给予控制板,智能护理装置进入清洁工作模式,控制板在清洁工作模式下,控制各第一伺服电机启动以使该智能护理装置移动,同时控制板控制清洁电机启动以使毛刷对地面进行清洁;
(3)若语音识别模块接收到的语音信息为乘坐工作模式时,语音识别模块发送乘坐工作模式命令给予控制板,智能护理装置进入乘坐工作模式,控制板在乘坐工作模式下,控制各第一伺服电机启动以使该智能护理装置移动,同时控制板控制第二伺服电机驱动模块启动,第二伺服电机驱动模块进而控制第二伺服电机启动以使旋转平台相对安装板发生旋转,同时控制板控制升降平台驱动电机启动以使升降架带动乘坐平台相对旋转平台发生上下升降,进而配合老人乘坐到乘坐平台上;
(4)若语音识别模块接收到的语音信息为照明工作模式时,语音识别模块发送照明工作模式命令给予控制板,智能护理装置进入照明工作模式,控制板在照明工作模式下,控制照明灯控制端开启以使照明灯打开,以实现照明功能;
(5)若语音识别模块接收到的语音信息为健康护理工作模式时,语音识别模块发送健康护理工作模式命令给予控制板,智能护理装置进入健康护理工作模式,控制板在健康护理工作模式下,控制各第一伺服电机启动以使该智能护理装置移动到老人身边,且控制板控制舵机启动以使机械手握住老人手指或耳垂,生命体征检测传感器在检测到接触老人的手指或耳垂时,开始采集人体信息并转化为模拟电信号,在进入一个相对平滑的电信号阶段后,开始记录数据,每满128组数据,就将数据包通过在波特率为9600的信息通道传递给控制板,控制板再通过蓝牙模块发送给终端设备,以实现对老人的健康护理;
(6)视觉检测传感器实时采集周围图像,当采集到的图像与预先存入的跌倒照片长时间匹配的情况下,视觉检测传感器将信号发送给控制板,控制板通过蓝牙模块将信号发送给手机终端,手机终端进而向紧急联系人发出警报;
(7)火焰传感器实时采集室内环境火焰的热辐射特征,其中火焰温度的1~2μm近红外波长域具有最大的辐射强度,以判断火灾是否发生,当采集到疑似特征时,火焰传感器将信息反馈给控制板,控制板接收到信息时,控制报警灯控制端开启以使报警灯打开并闪烁,同时控制板控制语音识别模块中的扬声器发出连续刺耳声音以进行提醒,并且控制板控制电动灭火器启动以使电动灭火器对火焰进行灭火;
(8)有害气体检测传感器实时采集室内环境中有害气体体积分数并转化成对应电信号,且有害气体检测传感器将采集到的电信号反馈给控制板,当控制板接收到疑似有害气体的电信号时,控制报警灯控制端开启以使报警灯打开并闪烁,同时控制板控制语音识别模块中的扬声器发出连续刺耳声音以进行提醒;
(9)温湿度检测传感器实时采集室内的温度和湿度信息,且温湿度检测传感器将采集到的数据反馈给控制板,控制板通过液晶显示屏显示出室内温度与湿度。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:
本发明中,安装板底面四角处对称设有驱动轮部件,安装板底面右前部的驱动轮部件包括悬架,悬架固定于安装板底面右前部处,悬架前部处安装有转轴水平且沿前后方向布置的车轮,车轮转轴与悬架前部转动连接,车轮转轴后端处固定套设有第一齿轮,悬架后部处固定有第一伺服电机,第一伺服电机输出轴前端处固定套设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮,第一伺服电机启动后车轮发生转动,进而该智能护理装置能平稳地平面移动;
本发明中,安装板顶面中部固定有电机架,电机架内固定有第二伺服电机,第二伺服电机输出轴顶端处固定安装有旋转平台,旋转平台顶面中部设有升降架,升降架底端与旋转平台顶面中部相固定,升降架顶端固定有乘坐平台,升降架由固定于旋转平台顶面相应位置处的升降平台驱动电机驱动升降,这样旋转平台在第二伺服电机驱动下能相对安装板发生旋转,而乘坐平台能随同升降架在升降平台驱动电机驱动下相对旋转平台发生上下升降,进而该智能护理装置能灵活调节自身的高度和方向,以方便老人的乘坐高度,并方便执行各种高度和各个方向的任务;
本发明中,OpenMVOpenMV语音识别模块接收到的语音信息为健康护理工作模式时,语音识别模块发送健康护理工作模式命令给予控制板,智能护理装置进入健康护理工作模式,控制板在健康护理工作模式下,控制各第一伺服电机启动以使该智能护理装置移动到老人身边,且控制板控制舵机启动以使机械手握住老人手指或耳垂,由于机械手上安装有生命体征检测传感器,这样机械手握住老人手指或耳垂时,生命体征检测传感器就能接触老人的手指或耳垂,进而生命体征检测传感器采集人体信息并转化为模拟电信号,在进入一个相对平滑的电信号阶段后,开始记录数据,每满128组数据,就将数据包通过在波特率为9600的信息通道传递给控制板,控制板再通过蓝牙模块发送给终端设备,以实现对老人的健康护理;
本发明中,乘坐平台顶面左端处固定有视觉检测传感器,视觉检测传感器包括OpenMV摄像头,由于视觉检测传感器设置于乘坐平台顶面左端处,即视觉检测传感器处于该智能护理装置的最高处,这样视觉检测传感器的视野更广阔且更清晰,进而该视觉检测传感器能更准确地实时采集周围图像;
本发明中,舵机与机械手配合能使机械手像人体手臂一样灵活地搀扶老人或抓取物品;
本发明中,语音识别模块用于接收、识别语音信息,并查询到语音信息对应的控制命令,语音识别模块通过UART通讯将控制命令发送给控制板,进而实现智能的清洁功能、乘坐功能、照明功能、健康护理功能等,因而该智能护理装置功能全面且实用性强。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图;
图2为图1的右视结构示意图;
图3为图1的俯视结构示意图;
图4为图2中A处的放大结构示意图;
图5为图1中B处的放大结构示意图;
图6为本发明的电路连接示意图。
附图说明:1、安装板,2、清洁部件,3、照明灯,4、扬声器,5、温湿度检测部件,6、语音识别模块,7、控制板,8、灭火部件,9、视觉检测传感器,11、电源,12、蓝牙模块,13、悬架,14、车轮,15、第一齿轮,16、第一伺服电机,17、第二齿轮,18、电机架,19、第二伺服电机,20、旋转平台,21、脚踏板,22、报警灯,23、第二伺服电机驱动模块,24、升降架,25、乘坐平台,26、升降平台驱动电机,27、舵机,28、生命体征检测传感器,29、机械手。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5和6所示,一种智能护理装置,包括水平安装板1,安装板1底面四角处对称设有驱动轮部件,安装板1底面右前部的驱动轮部件包括悬架13,悬架13固定于安装板1底面右前部处,悬架13前部处安装有转轴水平且沿前后方向布置的车轮14,车轮14转轴与悬架13前部转动连接,车轮14转轴后端处固定套设有第一齿轮15,悬架13后部处固定有第一伺服电机16,第一伺服电机16输出轴前端处固定套设有与第一齿轮15相啮合的第二齿轮17;安装板1底面中部设有清洁部件2,清洁部件2包括清洁电机;安装板1顶面前后端处对称安装有照明灯3,安装板1顶面上还安装有扬声器4、温湿度检测部件5、语音识别模块6、控制板7、灭火部件8、电源11与蓝牙模块12;安装板1顶面中部固定有电机架18,电机架18内固定有第二伺服电机19,安装板1顶面上还安装有通过蓝牙模块12与第二伺服电机19相连的第二伺服电机驱动模块23,第二伺服电机19输出轴顶端处固定安装有水平且圆形的旋转平台20,旋转平台20顶面前后部处对称安装有脚踏板21,脚踏板21用于老人脚踩,旋转平台20外侧面安装有报警灯22,旋转平台20顶面中部设有剪叉形升降架24,升降架24底端与旋转平台20顶面中部相固定,升降架24顶端固定有水平且圆形的乘坐平台25,升降架24由固定于旋转平台20顶面相应位置处的升降平台驱动电机26驱动升降,乘坐平台25顶面左端处固定有视觉检测传感器9,视觉检测传感器9包括OpenMV摄像头,乘坐平台25右侧面处固定有舵机27,舵机27底端安装有向右伸出的机械手29,机械手29上安装有生命体征检测传感器28;OpenMV摄像头、蓝牙模块12、生命体征检测传感器28、语音识别模块6的信号输出端分别与控制板7对应的信号输入端电连接,第一伺服电机16、清洁电机、照明灯3控制端、第二伺服电机驱动模块23、报警灯22控制端、升降平台驱动电机26、舵机27分别与控制板7对应的信号输出端电连接。
其中,语音识别模块6包括壳体,壳体内安装有麦克风,语音识别模块6还包括设置在壳体外的扬声器4,语音识别模块6用于接收、识别语音信息,并查询到语音信息对应的控制命令,语音识别模块6通过UART通讯将控制命令发送给控制板7,且语音识别模块6内存储的语音信息对应的控制命令是通过与电脑TTL通讯下载到语音识别模块6的存储单元内。
其中,控制命令分别对应清洁工作模式、乘坐工作模式、照明工作模式与健康护理工作模式。
其中,清洁部件2包括固定于安装板1底面中部相应位置处的清洁电机,清洁电机的输出轴前端处固定套设有圆筒形毛刷,圆筒形毛刷的外圆面上均匀分布有清洁刷毛。
其中,温湿度检测部件5由显示器与温湿度检测传感器组成,温湿度检测传感器的信号输出端与控制板7的信号输入端电连接,显示器与控制板7的信号输出端电连接,且显示器为液晶显示屏;灭火部件8由电动灭火器、火焰传感器与有害气体检测传感器组成,火焰传感器与有害气体检测传感器的信号输出端分别与控制板7对应的信号输入端电连接,电动灭火器与控制板7的信号输出端电连接。
其中,电源11为蓄电池,电源11的电压为12.8V,电源11经稳压模块和降压模块的作用对智能护理装置中的各电气元件进行供电,其中舵机27、第一伺服电机16、第二伺服电机19、升降平台驱动电机26以及清洁电机使用12V供电,控制板7、OpenMV摄像头、蓝牙模块12、生命体征检测传感器28以及语音识别模块6使用5V供电。
其中,控制板7的型号为主控板Arduino Mega 2560,蓝牙模块12的型号为HC-05,第一伺服电机16、第二伺服电机19、升降平台驱动电机26以及清洁电机均采用L298电机驱动模块。
其中,扬声器4处于安装板1顶面右前部处,温湿度检测部件5处于扬声器4右侧的安装板1顶面右前部处,语音识别模块6处于安装板1顶面左前部处,控制板7处于语音识别模块6后侧的安装板1顶面左部处,灭火部件8处于安装板1顶面左后部处。
上述智能护理装置的控制方法,包括:
(1)语音识别模块6接收并识别语音信息,语音识别模块6接收到的语音信息中出现电脑中预先设定的相应功能的关键词时,语音识别模块6通过UART通讯给予控制板7相应控制命令;
(2)若语音识别模块6接收到的语音信息为清洁工作模式时,语音识别模块6发送清洁工作模式命令给予控制板7,智能护理装置进入清洁工作模式,控制板7在清洁工作模式下,控制各第一伺服电机16启动以使该智能护理装置移动,同时控制板7控制清洁电机启动以使毛刷对地面进行清洁;
(3)若语音识别模块6接收到的语音信息为乘坐工作模式时,语音识别模块6发送乘坐工作模式命令给予控制板7,智能护理装置进入乘坐工作模式,控制板7在乘坐工作模式下,控制各第一伺服电机16启动以使该智能护理装置移动,同时控制板7控制第二伺服电机驱动模块23启动,第二伺服电机驱动模块23进而控制第二伺服电机19启动以使旋转平台20相对安装板1发生旋转,同时控制板7控制升降平台驱动电机26启动以使升降架24带动乘坐平台25相对旋转平台20发生上下升降,进而配合老人乘坐到乘坐平台25上;
(4)若语音识别模块6接收到的语音信息为照明工作模式时,语音识别模块6发送照明工作模式命令给予控制板7,智能护理装置进入照明工作模式,控制板7在照明工作模式下,控制照明灯3控制端开启以使照明灯3打开,以实现照明功能;
(5)若语音识别模块6接收到的语音信息为健康护理工作模式时,语音识别模块6发送健康护理工作模式命令给予控制板7,智能护理装置进入健康护理工作模式,控制板7在健康护理工作模式下,控制各第一伺服电机16启动以使该智能护理装置移动到老人身边,且控制板7控制舵机27启动以使机械手29握住老人手指或耳垂,生命体征检测传感器28在检测到接触老人的手指或耳垂时,开始采集人体信息并转化为模拟电信号,在进入一个相对平滑的电信号阶段后,开始记录数据,每满128组数据,就将数据包通过在波特率为9600的信息通道传递给控制板7,控制板7再通过蓝牙模块12发送给终端设备,以实现对老人的健康护理;
(6)视觉检测传感器9实时采集周围图像,当采集到的图像与预先存入的跌倒照片长时间匹配的情况下,视觉检测传感器9将信号发送给控制板7,控制板7通过蓝牙模块12将信号发送给手机终端,手机终端进而向紧急联系人发出警报;
(7)火焰传感器实时采集室内环境火焰的热辐射特征,其中火焰温度的1~2μm近红外波长域具有最大的辐射强度,以判断火灾是否发生,当采集到疑似特征时,火焰传感器将信息反馈给控制板7,控制板7接收到信息时,控制报警灯22控制端开启以使报警灯22打开并闪烁,同时控制板7控制语音识别模块6中的扬声器4发出连续刺耳声音以进行提醒,并且控制板7控制电动灭火器启动以使电动灭火器对火焰进行灭火;
(8)有害气体检测传感器实时采集室内环境中有害气体体积分数并转化成对应电信号,且有害气体检测传感器将采集到的电信号反馈给控制板7,当控制板7接收到疑似有害气体的电信号时,控制报警灯22控制端开启以使报警灯22打开并闪烁,同时控制板7控制语音识别模块6中的扬声器4发出连续刺耳声音以进行提醒;
(9)温湿度检测传感器实时采集室内的温度和湿度信息,且温湿度检测传感器将采集到的数据反馈给控制板7,控制板7通过液晶显示屏显示出室内温度与湿度。
其中,语音识别模块6的型号为wegasun-m6,生命体征检测传感器的型号为pulsesensor,火焰传感器的型号为KY-026、有害气体检测传感器的型号为mq-7,温湿度检测传感器的型号为ASAIR DHT11、升降平台驱动电机的型号为xc860,清洁电机的型号为ga12-n20,第一伺服电机的型号为57HS09、第二伺服电机的型号为ga12-n20。

Claims (10)

1.一种智能护理装置,其特征在于:包括水平安装板,安装板底面四角处对称设有驱动轮部件,安装板底面右前部的驱动轮部件包括悬架,悬架固定于安装板底面右前部处,悬架前部处安装有转轴水平且沿前后方向布置的车轮,车轮转轴与悬架前部转动连接,车轮转轴后端处固定套设有第一齿轮,悬架后部处固定有第一伺服电机,第一伺服电机输出轴前端处固定套设有与第一齿轮相啮合的第二齿轮;安装板底面中部设有清洁部件,清洁部件包括清洁电机;安装板顶面前后端处分别安装有照明灯,安装板顶面上还安装有扬声器、温湿度检测部件、语音识别模块、控制板、灭火部件、电源与蓝牙模块;安装板顶面中部固定有电机架,电机架内固定有第二伺服电机,安装板顶面上还安装有通过蓝牙模块与第二伺服电机相连的第二伺服电机驱动模块,第二伺服电机输出轴顶端处固定安装有水平旋转平台,旋转平台顶面前后部处分别安装有脚踏板,旋转平台外侧面安装有报警灯,旋转平台顶面中部设有升降架,升降架底端与旋转平台顶面中部相固定,升降架顶端固定有水平乘坐平台,升降架由固定于旋转平台顶面相应位置处的升降平台驱动电机驱动升降,乘坐平台顶面左端处固定有视觉检测传感器,视觉检测传感器包括OpenMV摄像头,乘坐平台右侧面处固定有舵机,舵机底端安装有向右伸出的机械手,机械手上安装有生命体征检测传感器;OpenMV摄像头、蓝牙模块、生命体征检测传感器、语音识别模块的信号输出端分别与控制板对应的信号输入端电连接,第一伺服电机、清洁电机、照明灯控制端、第二伺服电机驱动模块、报警灯控制端、升降平台驱动电机、舵机分别与控制板对应的信号输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能护理装置,其特征在于:语音识别模块包括壳体,壳体内安装有麦克风,语音识别模块还包括设置在壳体外的扬声器,语音识别模块用于接收、识别语音信息,并查询到语音信息对应的控制命令,语音识别模块通过UART通讯将控制命令发送给控制板。
3.根据权利要求2所述的一种智能护理装置,其特征在于:控制命令分别对应清洁工作模式、乘坐工作模式、照明工作模式与健康护理工作模式。
4.根据权利要求1所述的一种智能护理装置,其特征在于:清洁部件包括固定于安装板底面中部相应位置处的清洁电机,清洁电机的输出轴前端处固定套设有圆筒形毛刷,圆筒形毛刷的外圆面上均匀分布有清洁刷毛。
5.根据权利要求1所述的一种智能护理装置,其特征在于:安装板顶面前后端处对称安装有照明灯,旋转平台为圆形,旋转平台顶面前后部处对称安装有脚踏板,乘坐平台为圆形,升降架为剪叉形升降架。
6.根据权利要求1所述的一种智能护理装置,其特征在于:温湿度检测部件由显示器与温湿度检测传感器组成,温湿度检测传感器的信号输出端与控制板的信号输入端电连接,显示器与控制板的信号输出端电连接,且显示器为液晶显示屏;灭火部件由电动灭火器、火焰传感器与有害气体检测传感器组成,火焰传感器与有害气体检测传感器的信号输出端分别与控制板对应的信号输入端电连接,电动灭火器与控制板的信号输出端电连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能护理装置,其特征在于:电源为蓄电池,电源的电压为12.8V,电源经稳压模块和降压模块的作用对智能护理装置中的各电气元件进行供电,其中舵机、第一伺服电机、第二伺服电机、升降平台驱动电机以及清洁电机使用12V供电,控制板、OpenMV摄像头、蓝牙模块、生命体征检测传感器以及语音识别模块使用5V供电。
8.根据权利要求1所述的一种智能护理装置,其特征在于:控制板的型号为主控板Arduino Mega 2560,蓝牙模块的型号为HC-05,第一伺服电机、第二伺服电机、升降平台驱动电机以及清洁电机均采用L298电机驱动模块。
9.根据权利要求1所述的一种智能护理装置,其特征在于:扬声器处于安装板顶面右前部处,温湿度检测部件处于扬声器右侧的安装板顶面右前部处,语音识别模块处于安装板顶面左前部处,控制板处于语音识别模块后侧的安装板顶面左部处,灭火部件处于安装板顶面左后部处。
10.上述智能护理装置的控制方法,其特征在于,包括:
(1)语音识别模块接收并识别语音信息,语音识别模块接收到的语音信息中出现电脑中预先设定的相应功能的关键词时,语音识别模块通过UART通讯给予控制板相应控制命令;
(2)若语音识别模块接收到的语音信息为清洁工作模式时,语音识别模块发送清洁工作模式命令给予控制板,智能护理装置进入清洁工作模式,控制板在清洁工作模式下,控制各第一伺服电机启动以使该智能护理装置移动,同时控制板控制清洁电机启动以使毛刷对地面进行清洁;
(3)若语音识别模块接收到的语音信息为乘坐工作模式时,语音识别模块发送乘坐工作模式命令给予控制板,智能护理装置进入乘坐工作模式,控制板在乘坐工作模式下,控制各第一伺服电机启动以使该智能护理装置移动,同时控制板控制第二伺服电机驱动模块启动,第二伺服电机驱动模块进而控制第二伺服电机启动以使旋转平台相对安装板发生旋转,同时控制板控制升降平台驱动电机启动以使升降架带动乘坐平台相对旋转平台发生上下升降,进而配合老人乘坐到乘坐平台上;
(4)若语音识别模块接收到的语音信息为照明工作模式时,语音识别模块发送照明工作模式命令给予控制板,智能护理装置进入照明工作模式,控制板在照明工作模式下,控制照明灯控制端开启以使照明灯打开,以实现照明功能;
(5)若语音识别模块接收到的语音信息为健康护理工作模式时,语音识别模块发送健康护理工作模式命令给予控制板,智能护理装置进入健康护理工作模式,控制板在健康护理工作模式下,控制各第一伺服电机启动以使该智能护理装置移动到老人身边,且控制板控制舵机启动以使机械手握住老人手指或耳垂,生命体征检测传感器在检测到接触老人的手指或耳垂时,开始采集人体信息并转化为模拟电信号,在进入一个相对平滑的电信号阶段后,开始记录数据,每满128组数据,就将数据包通过在波特率为9600的信息通道传递给控制板,控制板再通过蓝牙模块发送给终端设备,以实现对老人的健康护理;
(6)视觉检测传感器实时采集周围图像,当采集到的图像与预先存入的跌倒照片长时间匹配的情况下,视觉检测传感器将信号发送给控制板,控制板通过蓝牙模块将信号发送给手机终端,手机终端进而向紧急联系人发出警报;
(7)火焰传感器实时采集室内环境火焰的热辐射特征,其中火焰温度的1~2μm近红外波长域具有最大的辐射强度,以判断火灾是否发生,当采集到疑似特征时,火焰传感器将信息反馈给控制板,控制板接收到信息时,控制报警灯控制端开启以使报警灯打开并闪烁,同时控制板控制语音识别模块中的扬声器发出连续刺耳声音以进行提醒,并且控制板控制电动灭火器启动以使电动灭火器对火焰进行灭火;
(8)有害气体检测传感器实时采集室内环境中有害气体体积分数并转化成对应电信号,且有害气体检测传感器将采集到的电信号反馈给控制板,当控制板接收到疑似有害气体的电信号时,控制报警灯控制端开启以使报警灯打开并闪烁,同时控制板控制语音识别模块中的扬声器发出连续刺耳声音以进行提醒;
(9)温湿度检测传感器实时采集室内的温度和湿度信息,且温湿度检测传感器将采集到的数据反馈给控制板,控制板通过液晶显示屏显示出室内温度与湿度。
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