CN111152240B - 一种摇臂式人体温度自动测量机器人及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摇臂式人体温度自动测量机器人及测量方法，所述的测量机器人包括基座、传动装置一、移动装置和测温装置，所述传动装置一一端安装在基座上，另一端与移动装置转动连接，所述移动装置的末端安装有测温装置；通过实施本发明的技术方案，本发明可自动对进入各种办公楼或单位、商场、住宅小区、写字楼、餐厅、酒店、考场、医院、火车站、航站楼、公共汽车站、地铁站等入口的人员以及高速路口等重要交通关卡的通行车辆内人员进行体温测量，避免了人员间的直接接触进而降低了交叉感染风险，并显著提高测量效率。该机器人测量的部位是衣物覆盖的手腕脉搏区域表皮，能代表人体的真实体温，测量数据准确度高。

Description

一种摇臂式人体温度自动测量机器人及测量方法

技术领域

本发明涉及人体温度测量技术领域,具体涉及一种摇臂式人体温度自动测量机器人及测量方法。

背景技术

体温检测是检疫防疫的重要手段，现有的人体温度测量产品，大都是手持式的，如：中国专利申请公开号为CN203953626U、名称为“手持式耳内温度测试器”的专利申请公开了一款手持式的测量体温设备。采用此类设备，需要工作人员手持来测量进入住宅小区、商场、写字楼、地铁站、火车站、机场等人员密集型场所以及高速出入口等关键交通枢纽的人员体温。工作量巨大，需要大量人员投入，同时会增加工作人员和被测人员间交叉感染的风险。此外，室外环境恶劣，不利于人工测温作业、测温准确性和检测效率难以保证。

此外，目前的面部测温方法虽然效率高，但室外环境不稳定，额头测温的准确度受环境影响明显。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种摇臂式人体温度自动测量机器人及测量方法，无需工作人员，可以自动测量人体体温。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种摇臂式人体温度自动测量机器人包括基座、传动装置一、移动装置和测温装置，所述传动装置一一端安装在基座上，另一端与移动装置转动连接，所述移动装置的末端安装有测温装置；

所述移动装置包括连接杆一、连接杆二、连接杆三、连接杆四、三角架、连接件一、转动副一、转动副二和转动副三，所述连接杆一、连接杆二和连接杆三分别平行，连接杆一和连接杆二的一端与连接件一通过转动副转一动连接，所述三角架包括连接件二和连接件三，三角架分别与连接杆一和连接杆二通过转动副二转动连接，所述连接件二与连接件一平行且等长设置，所述连接件三与基座呈固定夹角，所述连接杆三一端与连接件一的顶部转动连接或球铰连接，另一端与连接件二的顶端转动连接或球铰连接，所述连接杆四一端与连接杆二同轴连接；

所述传动装置一包括电机一、电机二、传动杆一、传动杆二、支撑杆一、支撑杆二、转动副四、转动副五，所述传动杆一一端分别通过转动副四转动连接在基座上，另一端通过转动副二分别与连接杆一和连接杆二的另一端转动连接，所述传动杆二一端通过转动副四转动连接在基座上，另一端通过转动副五与支撑杆二的一端转动连接，所述支撑杆二另一端与连接杆四通过转动副三转动连接，所述支撑杆一平行于传动杆一且等长设置，一端和基座转动连接或球铰连接，另一端与连接件三连接，所述电机一驱动传动杆一转动，所述电机二驱动传动杆二转动。

进一步的，所述连接杆四与传动杆二平行且等长设置。

进一步的，所述测温装置包括测温架、测温构件和摄像机，所述测温架与连接件一末端固接，测温架上可拆卸安装至少一个测温构件，所述的摄像机可拆卸安装在测温架上。

进一步的，所述测温构件包括壳体、分布式处理器、环境温度检测传感器、加热模块、封闭腔体和温度测量头，所述封闭腔体由壳体形成，所述加热模块、环境温度检测传感器、温度测量头以及分布式处理器都位于封闭腔体内部；所述封闭式腔体有一个开口，温度检测头位于开口处，用于检测人体皮肤温度，加热模块用于加热封闭腔体内部空气，环境温度检测传感器用于检测封闭腔体内部的空气温度，在分布式处理器控制下，加热模块维持封闭腔体内部温度恒定。

进一步的，所述测温构件还包括消毒液喷头、导管、消毒液储罐和泵体，所述消毒液储罐和泵体设置在壳体内部，所述消毒液喷头设置封闭腔体开口处，消毒液在泵体的作用下从消毒液储罐流过导管在消毒液喷头处喷出，对人体测量部位以及封闭腔体开口进行消毒。

进一步的，所述分布式处理器上设有有线数据收发器或者无线数据收发器；使用有线方式传输数据时，所述壳体上设有走线口，数据线连接有线数据输出接口后，通过走线口伸出壳体，将数据通过数据线发送给外部的上位机；使用无线方式传输数据时，直接通过无线数据收发器传输给上位机。

进一步的，还包括传动装置二，所述传动装置二包括电机三、滚珠丝杠、滑块、丝杠螺母和导轨底座，所述导轨底座上设有滑动导轨，所述电机三安装在导轨底座的一端，所述滚珠丝杠水平置于滑动导轨中间，滚珠丝杠的一端与电机三相连，另一端连接导轨底座的另一端，所述滑动导轨与基座两端设有凹槽适配并沿滑动导轨水平滑动，所述丝杠螺母与基座底部固接，带动基座水平移动。

本发明还公开了一种人体温度自动测量方法，包括以下步骤：

步骤S1、使用超声波装置判断车辆停靠位置是否在指定检测区域，如果不在指定检测区域，语音通知驾驶人车辆不在指定检测区域；如果在指定检测区域，语音提示车内人员放下车窗，测量超声波装置与车辆间的距离，发送给上位机处理器，并启动红外相机；

步骤S2、使用红外相机识别车窗位置，通过实时更新和比对车窗位置信息，确定车辆是否停稳，确定车辆停稳后同步识别车内人员数量，将识别的车窗位置信息和人员数量信息发送给上位机处理器；

步骤S3、上位机处理器根据获得的测量信息发出运动指令，摇臂式人体温度自动测量机器人接收指令并控制伸缩机构将测温构件移动到两侧车窗位置，再次播放语音，提示车内人员按要求伸出手臂测量体温，获得所有人员的体温值；

步骤S4、测温构件将测得的体温值与基准值做比较，如果测得的体温小于人体正常体温上限，则认为体温正常，进入下一步骤，否则，温度超过阈值，红色指示灯亮，蜂鸣器报警，并通知现场工作人员；

步骤S5、摇臂式人体温度自动测量机器人将所有正常的体温信息上传上位机，上位机判断有效测温数是否等于红外相机检测到的人数，如果等于，则绿色指示灯亮，伸缩机构缩回，收回测温架和测温构件，提示车辆通行离开检测区，否则语音提示尚未测量的人员测量体温。

进一步的，将步骤S1替换为：

步骤S1’、使用超声波装置判断车辆停靠位置是否在指定检测区域，如果车辆停靠的位置不在指定的检测区域，则通过上位机处理器控制第二传动装置，通过第二传动装置移动摇臂式人体温度自动测量机器人，满足测温构件与车窗的水平距离要求。

进一步的，所述的步骤S3中，测量体温的步骤包括：

步骤S3.1、红外相机检测小客车同一侧的前后排人数以及座位分布；

步骤S3.2、根据上位机发送的车窗位置信息，控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温构件移动到两侧车窗位置；

步骤S3.3、语音提示车内人员将手腕脉搏部位放至测温构件正下方，并与车内人员进行语言交互，机器人根据值班人员或者车内人员的语言要求，做出相应的动作；

步骤S3.4、测温构件感知温度跳变，采集温度信息，获得车内人员的手腕脉搏区域表皮温度，同时测温构件的环境温度检测传感器测量环境温度；

步骤S3.5、判断人员的手腕表皮温度值是否大于有效阈值，如果是则记录测量数据，如果否则返回步骤S3.4重新测量；

步骤S3.6、判断测量温度的有效时长是否大于时长阈值，如果是则到下一步，如果否则返回步骤S3.4重新测量；

步骤S3.7、结合环境温度，计算车内人员的体温。

进一步的，计算车内人员的体温的公式为：

T＝AxT_w+BxT_a+C,

其中：T为体温，T_w为手腕温度，T_a为环境温，A、B、C为参数。

进一步的，所述的参数的范围为：A∈[0.15,0.2],B∈[-0.055,-0.035],C∈[28,32]。

进一步的，在步骤S4之后还可包括消毒的步骤：测完体温后，上位机发送指令启动喷洒消毒水程序进行消毒。

有益效果：通过实施本发明的技术方案，无需工作人员，可以自动对高速路口的过往车辆内的人员进行体温测量，避免了测量人员和被测量人员之间的交叉感染，并且很大程度上提高了测量效率。该机器人测量的部位是衣物覆盖的手臂部位，受环境温度影响较小，能代表人体的真实体温，从而使得测量准确度高，本发明装置还能实现可折叠功能，携带更加便携。

附图说明

图1为本发明的实施例1结构示意图；

图2为本发明的实施例2结构示意图；

图3为本发明原理的结构示意图；

图4为本发明测温构件的结构示意图；

图5-1为本发明的实施例一测量方法的步骤图；

图5-2为本发明的实施例二的一种摇臂式人体温度自动测量机器人的测量方法的步骤图；

图6-1为本发明的一种摇臂式人体温度自动测量机器人应用在收费站时的场景图之一；

图6-2为本发明的一种摇臂式人体温度自动测量机器人应用在收费站时的场景图之二。

图例：1.基座；11.凹槽；2.传动装置一；21.电机一；22.电机二；23.传动杆一；24.传动杆二；25.支撑杆一；26.支撑杆二；27.转动副四；28.转动副五；3.移动装置；31.连接杆一；32.连接杆二；33.连接杆三；34.连接杆四；35.三脚架；351.连接件二；352.连接件三；36.连接件一；37.转动副一；38.转动副二；39.转动副三；4.测温装置；41.测温架；42.测温构件；421.壳体；422.分布式处理器；423.环境温度检测传感器；424.加热模块；425.封闭腔体；426.温度测量头；427.消毒液喷头，428.导管；429.消毒液储罐；430.分布式处理器的数据输出口；431.泵体；432.走线口；433.无线数据收发模块；434.外界温度检测传感器；43.摄像机；5.传动装置二；51.电机三；52.滚珠丝杠；53.滑块；54.丝杠螺母；55.导轨底座；56.滑动导轨；6.超声波装置；7.指示灯；A.人体温度自动测量机器人；B.指定检测区域；C.小汽车；D.可乘人员伸出的手臂；E.路面。

具体实施例

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，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他实施例，都属于本公开保护的范围。

本发明的一种人体测温机器人应用于高速公路的收费站处，或者是各种场馆、大楼等公共场所的入口处，用于自动测量人体温度，对于体温正常的人员或人员所在的车辆予以放行入内，对于体温偏高的人员不予以放行，并由机器人发出报警，引导工作人员前来处理后续事宜。本发明的一种人体测温机器人安装在高速路口的情况时，司乘人员不需要下车，只需打开车窗，伸出手臂即可完成测量。本发明优选测量手腕脉搏区域，原因在于：手腕脉搏区域温度受外界影响小，能反映人体的真实体温。测量时，需要被测量人员卷起衣袖。

实施例1

图1所示，本发明人公开了一种摇臂式人体温度自动测量机器人，包括基座1、传动装置一2、移动装置3和测温装置4，所述传动装置一2一端安装在基座1上，另一端与移动装置3转动连接，所述移动装置3的末端安装有测温装置4；

所述移动装置3包括连接杆一31、连接杆二32、连接杆三33、连接杆四34、三角架35、连接件一36、转动副一37、转动副二38和转动副三39，所述连接杆一31、连接杆二32和连接杆三33分别平行，连接杆一31和连接杆二32的一端分别与连接件一36通过转动副一37转动连接，所述三角架35包括连接件二351和连接件三352，三角架35分别与连接杆一31和连接杆二32通过转动副二38转动连接，所述连接件二351与连接件一36平行且等长设置，所述连接件三352与基座1呈固定夹角，所述连接杆三33一端与连接件一36的顶部转动连接或球铰连接，另一端与连接件二351的顶端转动连接或球铰连接，所述连接杆四34一端与连接杆二32同轴连接；

所述传动装置一2包括电机一21、电机二22、传动杆一23、传动杆二24、支撑杆一25、支撑杆二26、转动副四27、转动副五28，所述传动杆一23一端通过转动副四27转动连接在基座1上，另一端通过转动副二38分别与连接杆一31和连接杆二32的另一端转动连接，所述传动杆二24一端通过转动副四27转动连接在基座1上，另一端通过转动副五28与支撑杆二26的一端转动连接，所述支撑杆二26另一端与连接杆四34通过转动副三39转动连接，所述支撑杆一25平行于传动杆一23且等长设置，一端和基座1转动连接或球铰连接，另一端与连接件三352连接，所述电机一21驱动传动杆一23转动，所述电机二22驱动传动杆二24转动，电机一21、电机二22分别驱动传动杆一23、传动杆二24，可实现连接件一36位姿保持不变，还能实现可折叠功能，携带更加便携。

可选地，所述连接杆四34与传动杆二23平行且等长设置，传动杆二23在电机二22的驱动作用下，间接带动连接杆四34的同步转动。

所述测温装置4包括测温架41、测温构件42和摄像机43，所述测温架41与连接件一36末端固接，测温架41上可拆卸安装至少一个测温构件42，所述的摄像机43可拆卸安装在测温架41上，摄像机43用于获取人体身高信息、车辆位置信息或车辆内的人员数量，从而通过传动装置一2和移动装置3调整测温装置4的位置。摄像机43还可以增加身份识别功能如人脸识别、身份证识别等和车牌扫描功能。

如图4所示，所述测温构件42包括壳体421、分布式处理器422、环境温度检测传感器423、加热模块424、封闭腔体425和温度测量头426，所述封闭腔体425由壳体421形成，壳体421包括两部分，一部分是封闭腔体425，另一部分是布置消毒液储罐和泵体的腔体，两部分使用螺栓连接，可以拆卸，所述加热模块424、环境温度检测传感器423、温度测量头426以及分布式处理器423都位于封闭腔体425内部；所述封闭式腔体425有一个开口，温度检测头426位于开口处，用于检测人体皮肤温度，加热模块424用于加热封闭腔体425内部空气，环境温度检测传感器423用于检测封闭腔体425内部的空气温度，在分布式处理器423控制下，加热模块424维持封闭腔体425内部温度恒定。

所述测温构件42还包括消毒液喷头427、导管428、消毒液储罐429和泵体431，所述消毒液储罐429和泵体431设置在壳体421的上半部壳体内，所述消毒液喷头427设置封闭腔体425开口处，消毒液在泵体431的作用下从消毒液储罐429流过导管428在消毒液喷头427处喷出，对人体测量部位以及封闭腔体425开口进行消毒，该消毒功能非本装置必备功能，在必要时可实现测量后及时喷洒消毒水对封闭腔体开口和被测人体的测量部位进行消毒，从而避免可能出现的病原体传播。在检测体温数据后，外部的上位机通信分布式控制器，控制器控制泵体431喷出消毒液，喷射0.5秒后关闭泵体，停止喷消毒液。0.5秒的时间只是本实施例的设定时间，此时间可以任意设定，不局限于0.5秒。

分布式处理器422的电路板上设有数据输出口430，壳体421上设有走线口432，数据线连接数据输出口430后，通过走线口伸出壳体，可以通过数据线将本装置的环境温度、测量的人体温度传递给上位机从而实现装置联网。

所述的测温构件还包括温度检测与补偿系统，所述温度检测与补偿系统包括温度检测模块和人体体温误差补偿模块，人体体温误差补偿模块采用的补偿公式为：T＝AxT_w+BxT_a+C。

其中：T为体温，T_w为手腕温度，T_a为环境温，A、B、C为参数。

优选的，所述的参数的范围为：A∈[0.15,0.2],B∈[-0.055,-0.035],C∈[28,32]。

本发明还可以通过无线方式传递数据，使用无线方式时，分布式处理器422的电路板上设有无线数据收发模块433，可以通无线数据收发模块将本装置的环境温度、测量的人体温度传递给上位机从而实现装置联网。

上位机将开始检测的指令信号传递给分布式处理器422，分布式处理器使用外界温度检测传感器434先测量环境温度，然后计算出补偿数值，接着测量人体温度数据并使用补偿数值进行补偿。

如图5-1所示，使用本实施例的一种摇臂式人体温度自动测量机器人的测量方法包括以下步骤：

步骤S1、使用超声波装置判断车辆停靠位置是否在指定检测区域，如果不在指定检测区域，语音通知驾驶人车辆不在指定检测区域；如果在指定检测区域，语音提示车内人员放下车窗，测量超声波装置与车辆间的距离，发送给上位机处理器，并启动红外相机。

如图6-1和6-2所示，为本发明应用在高速路收费站的场景图。图6-1是车辆处于等待状态，还未进入到指定检测区域之前的情况。道路两侧的设备为本发明的一种摇臂式人体温度自动测量机器人，根据实际应用情况可仅在道路一侧布置该机器人A，路面的方框为指定检测区域。指定检测区域B前面试超声波装置6。局部视图中的超声装置6和指示灯7，其中指示灯7置于机器人上，位置可以不固定。路面上的指示灯7，是引导司机停车、开车的。图6-2为车辆驶入指定检测区域B后，摇臂式人体温度自动测量机器人A的测温构件移动到车窗位置，测量车内人员体温的示意图。

步骤S2、使用红外相机识别车窗位置，通过实时更新和比对车窗位置信息，确定车辆是否停稳，确定车辆停稳后同步识别车内人员数量，将识别的车窗位置信息和人员数量信息发送给上位机处理器。

步骤S3、上位机处理器根据获得的测量信息发出运动指令，下位机接收指令并控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温构件移动到两侧车窗位置，再次播放语音，提示车内人员按要求伸出手臂测量体温，获得所有人员的体温值。

进一步的，步骤S3具体包括以下子步骤：

步骤S3.1、红外相机检测小客车同一侧的前后排人数以及座位分布。

步骤S3.2、根据上位机发送的车窗位置信息，控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温构件移动到两侧车窗位置。

测温构件至少一个，当有一个测温构件时，分别测量小客车同一侧的前排或后排人员的体温；当设置了两个测温构件时，可以同时测量小客车同一侧的前排和后排人员的体温；当设置了三个或多个测温构件时，后排的多个人员可以同时测量。

步骤S3.3、语音提示车内人员将手腕脉搏部位放至测温构件正下方，并与车内人员进行语言交互，机器人根据值班人员或者车内人员的语言要求，做出相应的动作。

步骤S3.4、测温构件感知温度跳变，即开始采集温度信息，获得车内人员的手腕脉搏区域表皮温度，同时测温构件的环境温度检测传感器开始测量环境温度。

步骤S3.5、判断人员的手腕表皮温度值是否大于有效阈值，如果是则记录测量数据，如果否则返回步骤S3.4重新测量；

步骤S3.6、判断测量温度的有效时长是否大于时长阈值，如果是则到下一步，如果否则返回步骤S3.4重新测量；

步骤S3.7、结合环境温度，计算车内人员的体温。

计算车内人员的体温的公式为：

T＝AxT_w+BxT_a+C,

其中：T为体温，T_w为手腕温度，T_a为环境温，ABC为参数，优选的，参数的范围为A∈[0.15,0.2],B∈[-0.055,-0.035],C∈[28,32]，该参数值只是优选的，会根据环境的变化而有所变化。本发明保护的是公式所表达的思想，凡是应用了上述公式，微调参数值的情况，同样落入本发明的保护范围。

步骤S4、测温构件中设有一基准值，将测得的体温值与基准值做比较，如果测得的体温小于人体正常体温上限，则认为体温正常，进入下一步骤，否则，温度超过阈值，红色指示灯亮，蜂鸣器报警，并通知现场工作人员；

步骤S5、下位机将所有正常的体温信息上传上位机，上位机判断有效测温数是否等于红外相机检测到的人数，如果等于，则绿色指示灯亮，提示车辆通行离开检测区，否则语音提示尚未测量的人员测量体温。

测量完成后，摇臂式人体温度测量机器人复位，黄色指示灯亮，进入待机状态，等待下一辆待测车辆。

进一步的，在实施例一的基础上进行优化，在步骤S4之后还可以包括消毒的步骤：测完温度后，上位机发送指令启动喷洒消毒水程序进行消毒。

实施例2

本实施例是在实施例一的基础上做的改进，实施例一测温机器人是固定安装在地面上的。在高速路收费站应用时，固定安装在收费站道路两侧。实施例一和二的测温机器人只能通过传动装置一带动移动装置来调整测温装置与车窗的垂直距离，无法调整水平距离。当车辆停靠的前后位置不符合测温要求时，需要调整车辆前后位置来满足测量的水平距离。本实施例可以在车辆不移动的情况下调整测温装置与车窗的水平距离。

如图2所示，还包括传动装置二5，所述传动装置二5包括电机三51、滚珠丝杠52、滑块53、丝杠螺母54嵌入滑块53中，图中未示出和导轨底座55，所述导轨底座55上设有滑动导轨56，所述电机三51安装在导轨底座55的一端，所述滚珠丝杠52水平置于滑动导轨56中间，滚珠丝杠52的一端与电机三51相连，另一端连接导轨底座55的另一端，所述滑动导轨56与基座1两端设有凹槽11适配并沿滑动导轨56水平滑动，所述丝杠螺母54与基座1底部固接，带动基座1水平移动。丝杠传动的优点是承载能力较大，在电机三51驱动作用下，基座1沿着滑动导轨56移动，在车辆停靠位置较远时，采用此装置，进而更加方便测量车内人体的温度，增加了测温效率。

如图5-2所示，摇臂式人体温度自动测量机器人的测量方法，将步骤S1替换为S1’，使用超声波装置判断车辆停靠位置是否在指定检测区域，如果车辆停靠的位置不在指定的检测区域，则通过上位机处理器控制第二传动装置，通过第二传动装置移动摇臂式人体温度自动测量机器人，满足测温装置与车窗的水平距离要求。

工作原理：

电机一21、电机二22分别驱动传动杆一23、传动杆二24，使得连接件一36始终保持位姿不变。

其中传动装置一2、移动装置3的工作原理借助于图3来说明，图中A、B、C、H、I,均为转动副，其中B1、C1等同于B、C两点；D、E、F、G，均为鱼眼球头，AB杆和C1 I杆转动连接于B1处，三脚架EBF与AB杆和C1 I杆复合铰接于B1处，因为AB杆平行GF杆，三脚架EBF的一边BF平行基座1，因此，ABGF为四边形，又因为BC杆平行B1 C1和DE，DC平行三脚架EBF的另一边BE，因此，BEDC为平行四边形，B1 EDC1为平行四边形，三脚架EBF的角度固定不变，因此平行于BE杆的DC保持位姿不变，DC杆具有两个自由度，在电机一21、电机二22分别驱动传动杆一23、传动杆二24的情况下，可实现测温装置上下移动、左右移动，进行调整位置，对人体进行测量。

本发明上述实施例中，指示灯、超声传感器、相机、测温头等部件的相对位置，不是唯一固定的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种摇臂式人体温度自动测量机器人，其特征在于：包括基座(1)、传动装置一(2)、移动装置(3)和测温装置(4)，所述传动装置一(2)一端安装在基座(1)上，另一端与移动装置(3)转动连接，所述移动装置(3)的末端安装有测温装置(4)；

所述移动装置(3)包括连接杆一(31)、连接杆二(32)、连接杆三(33)、连接杆四(34)、三角架(35)、连接件一(36)、转动副一(37)、转动副二(38)和转动副三(39)，所述连接杆一(31)、连接杆二(32)和连接杆三(33)分别平行，连接杆一(31)和连接杆二(32)的一端分别与连接件一(36)通过转动副一(37)转动连接，所述三角架(35)包括连接件二(351)和连接件三(352)，三角架(35)分别与连接杆一(31)和连接杆二(32)通过转动副二(38)转动连接，所述连接件二(351)与连接件一(36)平行且等长设置，所述连接件三(352)与基座(1)呈固定夹角，所述连接杆三(33)一端与连接件一(36)的顶部转动连接或球铰连接，另一端与连接件二(351)的顶端转动连接或球铰连接，所述连接杆四(34)一端与连接杆二(32)同轴连接；

所述传动装置一(2)包括电机一(21)、电机二(22)、传动杆一(23)、传动杆二(24)、支撑杆一(25)、支撑杆二(26)、转动副四(27)、转动副五(28)，所述传动杆一(23)一端通过转动副四(27)转动连接在基座(1)上，另一端通过转动副二(38)分别与连接杆一(31)和连接杆二(32)的另一端转动连接，所述传动杆二(24)一端通过转动副四(27)转动连接在基座(1)上，另一端通过转动副五(28)与支撑杆二(26)的一端转动连接，所述支撑杆二(26)另一端与连接杆四(34)通过转动副三(39)转动连接，所述支撑杆一(25)平行于传动杆一(23)且等长设置，一端和基座(1)转动连接或球铰连接，另一端与连接件三(352)连接，所述电机一(21)驱动传动杆一(23) 转动，所述电机二(22)驱动传动杆二(24)转动；

所述测温装置(4)包括测温架(41)、测温构件(42)和摄像机(43)，所述测温架(41)与连接件一(36)末端固接，测温架(41)上可拆卸安装至少一个测温构件(42)，所述的摄像机(43)可拆卸安装在测温架(41)上；

所述测温构件(42)包括壳体(421)、分布式处理器(422)、环境温度检测传感器(423)、加热模块(424)、封闭腔体(425)和温度测量头(426)，所述封闭腔体(425)由壳体(421)形成，所述加热模块(424)、环境温度检测传感器(423)、温度测量头(426)以及分布式处理器(422)都位于封闭腔体(425)内部；所述封闭腔体(425)有一个开口，温度测量头(426)位于开口处，用于检测人体皮肤温度，加热模块(424)用于加热封闭腔体(425)内部空气，环境温度检测传感器(423)用于检测封闭腔体(425)内部的空气温度，在分布式处理器(422)控制下，加热模块(424)维持封闭腔体(425)内部温度恒定。

2.根据权利要求1所述的一种摇臂式人体温度自动测量机器人，其特征在于：所述连接杆四(34)与传动杆二(24)平行且等长设置。

3.根据权利要求1所述的一种摇臂式人体温度自动测量机器人，其特征在于：所述测温构件(42)还包括消毒液喷头(427)、导管(428)、消毒液储罐(429)和泵体(431)，所述消毒液储罐(429)和泵体(431)设置在壳体(421)内部，所述消毒液喷头(427)设置封闭腔体(425)开口处，消毒液在泵体(431)的作用下从消毒液储罐(429)流过导管(428)在消毒液喷头(427)处喷出，对人体测量部位以及封闭腔体(425)开口进行消毒。

4.根据权利要求1所述的一种摇臂式人体温度自动测量机器人，其特征在于：所述分布式处理器(422)上设有有线数据收发器或者无线数据收发器；使用有线方式传输数据时，所述壳体(421)上设有走线口(432)，数据线连接有线数据输出接口后，通过走线口(432)伸出壳体(421)，将数据通过数据线发送给外部的上位机；使用无线方式传输数据时，直接通过无线数据收发器传输给上位机。

5.根据权利要求1所述的一种摇臂式人体温度自动测量机器人，其特征在于：还包括传动装置二(5)，所述传动装置二(5)包括电机三(51)、滚珠丝杠(52)、滑块(53)、丝杠螺母(54)和导轨底座(55)，所述导轨底座(55)上设有滑动导轨(56)，所述电机三(51)安装在导轨底座(55)的一端，所述滚珠丝杠(52)水平置于滑动导轨(56)中间，滚珠丝杠(52)的一端与电机三(51)相连，另一端连接导轨底座(55)的另一端，所述滑动导轨(56)与基座(1)两端设有凹槽(11)适配并沿滑动导轨(56)水平滑动，所述丝杠螺母(54)与基座(1)底部固接，带动基座(1)水平移动。

6.根据权利要求1所述的摇臂式人体温度自动测量机器人的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、使用超声波装置判断车辆停靠位置是否在指定检测区域，如果不在指定检测区域，语音通知驾驶人车辆不在指定检测区域；如果在指定检测区域，语音提示车内人员放下车窗，测量超声波装置与车辆间的距离，发送给上位机处理器，并启动红外相机；

步骤S2、使用红外相机识别车窗位置，通过实时更新和比对车窗位置信息，确定车辆是否停稳，确定车辆停稳后同步识别车内人员数量，将识别的车窗位置信息和人员数量信息发送给上位机处理器；

步骤S3、上位机处理器根据获得的测量信息发出运动指令，摇臂式人体温度自动测量机器人接收指令并控制伸缩机构将测温构件移动到两侧车窗位置，再次播放语音，提示车内人员按要求伸出手臂测量体温，获得所有人员的体温值；

步骤S4、测温构件将测得的体温值与基准值做比较，如果测得的体温小于人体正常体温上限，则认为体温正常，进入下一步骤，否则，温度超过阈值，红色指示灯亮，蜂鸣器报警，并通知现场工作人员；

步骤S5、摇臂式人体温度自动测量机器人将所有正常的体温信息上传上位机，上位机判断有效测温数是否等于红外相机检测到的人数，如果等于，则绿色指示灯亮，伸缩机构缩回，收回测温架和测温构件，提示车辆通行离开检测区，否则语音提示尚未测量的人员测量体温。

7.根据权利要求6所述的一种摇臂式人体温度自动测量机器人的测量方法，其特征在于，将步骤S1替换为：

步骤S1’、使用超声波装置判断车辆停靠位置是否在指定检测区域，如果车辆停靠的位置不在指定的检测区域，则通过上位机处理器控制第二传动装置，通过第二传动装置移动摇臂式人体温度自动测量机器人，满足测温构件与车窗的水平距离要求。

8.根据权利要求6或7所述的一种摇臂式人体温度自动测量机器人的测量方法，其特征在于，所述的步骤S3中，测量体温的步骤包括：

步骤S3.1、红外相机检测小客车同一侧的前后排人数以及座位分布；

步骤S3.2、根据上位机发送的车窗位置信息，控制电机通过机械执行装置将不少于车内人员数量的测温构件移动到两侧车窗位置；

步骤S3.3、语音提示车内人员将手腕脉搏部位放至测温构件正下方，并与车内人员进行语言交互，机器人根据值班人员或者车内人员的语言要求，做出相应的动作；

步骤S3.4、测温构件感知温度跳变，采集温度信息，获得车内人员的手腕脉搏区域表皮温度，同时测温构件的环境温度检测传感器测量环境温度；

步骤S3.5、判断人员的手腕表皮温度值是否大于有效阈值，如果是则记录测量数据，如果否则返回步骤S3.4重新测量；

步骤S3.6、判断测量温度的有效时长是否大于时长阈值，如果是则到下一步，如果否则返回步骤S3.4重新测量；

步骤S3.7、结合环境温度，计算车内人员的体温。

9.根据权利要求8所述的一种摇臂式人体温度自动测量机器人的测量方法，其特征在于，计算车内人员的体温的公式为：

T＝A×T_w+B×T_a+C,

其中：T为体温，T_w为手腕温度，T_a为环境温度，A、B、C为参数。

10.根据权利要求9所述的一种摇臂式人体温度自动测量机器人的测量方法，其特征在于，所述的参数的范围为：A∈[0.15,0.2],B∈[-0.055,-0.035],C∈[28,32]。

11.根据权利要求6或7所述的一种摇臂式人体温度自动测量机器人的测量方法，其特征在于，在步骤S4之后还可包括消毒的步骤：测完体温后，上位机发送指令启动喷洒消毒水程序进行消毒。

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