CN113155290B - 一种巡逻测温机器人及巡逻测温方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种巡逻测温机器人及巡逻测温方法，巡逻测温机器人包括机身、移动模块、测温模块、显示器，移动模块包括车轮、循迹传感器，车轮、循迹传感器设置在机身上，循迹传感器用于确定巡逻测温机器人的运动路线，测温模块设置在机身上，测温模块包括距离传感器、至少一个温度传感器，距离传感器用于通过算法补偿温度传感器测得的温度数据，显示器设置在机身上，测温模块与显示器电连接。通过采用测温模块和移动模块，巡逻测温机器人能够在工作环境中巡逻并为有需要的用户进行测温服务，从而减轻医护人员的工作负担。

Description

一种巡逻测温机器人及巡逻测温方法

技术领域

本发明涉及机器人研究领域，特别是一种巡逻测温机器人及巡逻测温方法。

背景技术

医院经常面临人手不足，一个医护需要同时负责多位病人的情况，在传染病暴发的时候，在方舱医院、野战医院等场合，人手不足的情况更加严重。一方面这会加剧医护人员的工作负担，另一方面这也可能导致病人的状况得不到及时的处理。医护人员的工作中，有一部分属于日常性、重复性的劳动，分担这一部分工作将有助于减轻医护人员的工作负担。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种巡逻测温机器人及巡逻测温方法，巡逻测温机器人能够为用户进行测温服务。

根据本发明提供的巡逻测温机器人，包括机身、移动模块、测温模块、显示器，所述移动模块包括车轮、循迹传感器，所述车轮、所述循迹传感器设置在所述机身上，所述循迹传感器用于确定巡逻测温机器人的运动路线，所述测温模块设置在所述机身上，所述测温模块包括距离传感器、至少一个温度传感器，所述距离传感器用于通过算法补偿所述温度传感器测得的温度数据，所述显示器设置在所述机身上，所述测温模块与所述显示器电连接。

根据本发明提供的巡逻测温机器人，至少具有如下技术效果：通过采用测温模块和移动模块，巡逻测温机器人能够在工作环境中巡逻并为有需要的用户进行测温服务，从而减轻医护人员的工作负担。

根据本发明的一些实施例，巡逻测温机器人包括信号接收模块，所述信号接收模块用于接收控制指令。

根据本发明的一些实施例，所述信号接收模块包括无线信号接收器、红外信号接收器、语音信号接收器中的部分或全部。

根据本发明的一些实施例，所述机身设置有机械臂，所述机械臂包括头部和体部，所述体部的一端连接所述机身，所述体部的另一端连接所述头部，所述体部具有活动自由度，所述温度传感器设置在所述头部上，所述测温模块包括热成像传感器，所述热成像传感器设置在所述头部上。

根据本发明的一些实施例，所述移动模块包括摄像头，所述摄像头用于检测设置在工作环境中的标志物。

根据本发明的一些实施例，所述移动模块包括避障传感器，所述避障传感器用于检测巡逻测温机器人运动路径上的障碍。

根据本发明的一些实施例，巡逻测温机器人包括消毒模块，所述消毒模块设置在所述机身上，所述消毒模块用于工作环境消毒。

根据本发明的一些实施例，所述消毒模块包括雾化消毒组件和/或光触媒消毒组件，所述雾化消毒组件包括雾化器及排气扇，所述光触媒消毒组件包括紫外灯以及光触媒网，所述光触媒网表面涂覆有光触媒材料。

根据本发明的一些实施例，巡逻测温机器人包括储物模块，所述储物模块设置在所述机身上，所述储物模块用于存放物品。

根据本发明提供的巡逻测温方法，包括以下步骤：

巡逻测温机器人启动并初始化；

所述巡逻测温机器人通过循迹传感器检测铺设在地面的轨迹线，所述巡逻测温机器人沿所述轨迹线循环往复移动；

当所述巡逻测温机器人获得任务指令后，开始进行测温任务；

所述巡逻测温机器人根据任务指令沿轨迹线移动至需要测温的用户所在位置，所述巡逻测温机器人通过两个温度传感器对用户进行测温，所述巡逻测温机器人通过距离传感器检测所述温度传感器与测温目标之间的距离；

将其中一个所述温度传感器测得的温度数据以及所述距离传感器测定的距离数据作为输入，通过算法对温度随距离的衰减进行补偿，将另一个所述温度传感器测得的温度数据与经算法处理后的温度数据进行对比校正，得到最终的体温数据，完成一次测温任务；

进行新的测温任务直至完成任务指令中的所有测温任务；

完成任务指令后，所述巡逻测温机器人继续沿所述轨迹线循环往复移动，直至获得新的任务指令。

根据本发明提供的巡逻测温方法，至少具有如下技术效果：巡逻测温机器人在工作环境中巡逻运动，巡逻测温机器人能够独立完成测温任务，从而减轻医护人员的工作负担，算法补偿能够提高温度测量的准确性。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明提供的巡逻测温机器人的轴测图；

图2是根据本发明提供的巡逻测温机器人的仰视图；

图3是根据本发明提供的巡逻测温机器人的后视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

根据本发明提供的巡逻测温机器人，包括机身1、移动模块、测温模块、显示器4，移动模块包括车轮21、循迹传感器22，车轮21、循迹传感器22设置在机身1上，循迹传感器22用于确定巡逻测温机器人的运动路线，测温模块设置在机身1上，测温模块包括距离传感器、至少一个温度传感器31，距离传感器用于通过算法补偿温度传感器31测得的温度数据，显示器4设置在机身1上，测温模块与显示器4电连接。

循迹传感器22用于检测预先设置在工作环境中的轨迹线，巡逻测温机器人根据循迹传感器22检测的信号判断移动路径是否正确并及时进行调整，巡逻测温机器人在工作环境中循环往复移动。

进行测温时，首先由温度传感器31获得温度数据，并由距离传感器获得距离数据，距离的远近会导致温度传感器31测得的温度数据出现波动，使温度结果产生误差，距离传感器测得的距离数据能够用于补偿温度数据的偏差。

根据本发明提供的巡逻测温机器人，通过采用测温模块和移动模块，巡逻测温机器人能够在工作环境中巡逻并为有需要的用户进行测温服务，从而减轻医护人员的工作负担。

循迹传感器22可以采用光电传感器，通过轨迹线与地面的不同反光确定运动路径。

巡逻测温机器人既可以设定为根据内置的程序进行测温任务，也可以设定为根据外部控制指令进行测温任务。根据本发明的一些实施例，巡逻测温机器人包括信号接收模块5，信号接收模块5用于接收控制指令。通过控制指令控制巡逻机器人，能够有针对性地进行测温任务，从而提高巡逻测温机器人的工作灵活性和效率。在一些实施例中，信号接收模块5包括无线信号接收器、红外信号接收器、语音信号接收器中的部分或全部。无线信号接收器可以从云端接收信息，便于通过手机等操作终端向巡逻测温机器人发送控制指令，红外信号接收器则可以用于接收遥控器发出的控制指令，语音信号接收器能够接收语音，增强巡逻测温机器人的功能。

根据本发明的一些实施例，机身1设置有机械臂，机械臂包括头部11和体部12，体部12的一端连接机身1，体部12的另一端连接头部11，体部12具有活动自由度，温度传感器31设置在头部11上，测温模块包括热成像传感器，热成像传感器设置在头部11上。机械臂能够调节温度传感器31的位置，从而更方便地为用户进行测温，另外还可以调节机械臂的位置进行多点采样提高测温精度。根据热成像传感器反馈的信号能够更准确地调节机械臂，实现机械臂的自动化控制。

在一些实施例中，测温模块包括两个温度传感器31，测温时以其中一个温度传感器31测得的温度数据以及距离传感器测定的距离数据作为输入，通过算法对温度随距离的衰减进行补偿，将另一个温度传感器31测得的温度数据与经算法处理后的温度数据进行对比校正，得到最终的体温数据。通过设置用于参考的温度传感器31，能够进一步提升测温的准确度。

例如如图1所示，在一些实施例中，机械臂的体部12具有三轴自由度，头部11可转动地设置在体部12上，头部11的左右两侧设置温度传感器31，温度传感器31的位置和角度能够跟随头部11的移动小范围调节，在范围中对多个点进行采样测温，从而获得更好的测温效果。

在一些实施例中，算法采用经过训练的神经网络算法。神经网络算法拟合的目标是温度传感器测量温度随距离的衰减曲线。使用神经网络算法能够提高衰减曲线的拟合效果，提高温度补偿的准确性。

根据本发明的一些实施例，移动模块包括摄像头23，摄像头23用于检测设置在工作环境中的标志物。例如在一些实施例中，工作环境中设置有多个房间，每个房间均设置用于检测的编号，摄像头23检测编号，可以根据编号确定巡逻测温机器人的位置。在一些实施例中，可以在轨迹线上设置临时的障碍带，摄像头23检测到障碍带，巡逻测温机器人能够根据摄像头23反馈的信息停止继续前进，从而临时调整巡逻测温机器人的运动路径。

在一些实施例中，移动模块包括避障传感器24，避障传感器24用于检测巡逻测温机器人运动路径上的障碍。避障传感器24可以采用红外传感器和/或超声波传感器，例如如图1所示，机身1的正面设置两个避障传感器24，其中一个采用红外传感器，另外一个采用超声波传感器，前方出现障碍时，巡逻测温机器人能够根据避障传感器24反馈的信息停止继续前进直至障碍消失，从而避免巡逻测温机器人与行人或者其他物体发生碰撞。

根据本发明的一些实施例，巡逻测温机器人包括消毒模块，消毒模块设置在机身1上，消毒模块用于工作环境消毒。消毒模块能够对工作环境进行日常消杀，丰富巡逻测温机器人的功能，分担医护人员的更多工作。在一些实施例中，消毒模块包括雾化消毒组件和/或光触媒消毒组件，雾化消毒组件包括雾化器61及排气扇62，光触媒消毒组件包括紫外灯63以及光触媒网，光触媒网表面涂覆有光触媒材料。

例如如图3所示，消毒模块设置在机身1的背面，机身1正面设置有与消毒模块连通的进气口，消毒模块包括两个排气扇62，雾化器61设置在排气扇62的下方，雾化器61中储存有消毒液，紫外灯63设置在排气扇62的上方，紫外线63外设置光触媒网。雾化器61产生雾化的消毒液，排气扇62将消毒液吹出，对巡逻测温机器人的运动路径附近的环境进行消毒。光触媒材料包括二氧化钛，紫光灯63的照射在二氧化钛的表面产生带正电的“空穴”和带负电的负氧离子，“空穴”和空气中的水蒸气相结合，产生强碱性的“氢氧根自由基”，它分解空气中的甲醛和苯，使之变为无害的水和二氧化碳。负氧离子和空气中氧结合，形成“活性氧”，能分解细菌的细胞膜和氧化病毒的蛋白质，从面达到杀菌、灭毒和分解有害气体的目的。

在一些实施例中，巡逻测温机器人包括储物模块，储物模块设置在机身1上，储物模块用于存放物品。储物模块可以用来存放常用的药品、小工具等物品，方便自行取用，减轻医护人员的负担。例如如图1所示，在一些实施例中，储物模块包括抽屉13，抽屉13插设在机身1的正面，储物模块还设置有连接抽屉13的驱动电机，需要时驱动电机驱动抽屉13向前移动，便于取用放置在抽屉13中的物品。

根据本发明提供的巡逻测温方法，包括以下步骤：

巡逻测温机器人启动并初始化；

巡逻测温机器人通过循迹传感器检测铺设在地面的轨迹线，巡逻测温机器人沿轨迹线循环往复移动；

当巡逻测温机器人获得任务指令后，开始进行测温任务；

巡逻测温机器人根据任务指令沿轨迹线移动至需要测温的用户所在位置，巡逻测温机器人通过两个温度传感器对用户进行测温，巡逻测温机器人通过距离传感器检测温度传感器与测温目标之间的距离；

将其中一个温度传感器测得的温度数据以及距离传感器测定的距离数据作为输入，通过算法对温度随距离的衰减进行补偿，将另一个温度传感器测得的温度数据与经算法处理后的温度数据进行对比校正，得到最终的体温数据，完成一次测温任务；

进行新的测温任务直至完成任务指令中的所有测温任务；

完成任务指令后，巡逻测温机器人继续沿轨迹线循环往复移动，直至获得新的任务指令。

根据本发明提供的巡逻测温方法，至少具有如下技术效果：巡逻测温机器人在工作环境中巡逻运动，巡逻测温机器人能够独立完成测温任务，从而减轻医护人员的工作负担，算法补偿能够提高温度测量的准确性。

本发明提供的巡逻测温方法可以用于本发明提供的巡逻测温机器人。

下面参考图1、图2、图3以一个具体的实施例详细描述根据本发明提供的巡逻测温机器人及巡逻测温方法。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。

巡逻测温机器人包括机身1、移动模块、测温模块、信号接收模块5、消毒模块、储物模块、温湿度传感器、显示器4。

移动模块包括车轮21、循迹传感器22、摄像头23、避障传感器24，车轮21、循迹传感器22、摄像头23设置在机身1的底部，四个车轮21分别由四个减速电机进行驱动，四个减速电机通过差速控制方式控制巡逻测温机器人转弯。循迹传感器22采用光电传感器，通过轨迹线与地面的不同反光确定运动路径，工作环境中设置有多个房间，每个房间均设置用于检测的编号，摄像头23检测编号。两个避障传感器24设置在机身1的正面，其中一个采用红外传感器，另外一个采用超声波传感器，避障传感器24用于检测巡逻测温机器人运动路径上的障碍。

机身1的顶部设置有机械臂，机械臂采用三轴机械臂，机械臂包括头部11和体部12，体部12的一端连接机身1，体部12的另一端连接头部11，体部12具有活动自由度，测温模块设置在头部11上，测温模块包括距离传感器、两个温度传感器31、热成像传感器，温度传感器31设置在头部11的左右两侧，距离传感器、热成像传感器设置在两个温度传感器31之间。

信号接收模块5包括无线信号接收器、红外信号接收器、语音信号接收器，信号接收模块5设置在机身1的顶部。

消毒模块设置在机身1的背面，机身1正面设置有与消毒模块连通的进气口，消毒模块包括雾化消毒组件和光触媒消毒组件，雾化消毒组件包括雾化器61及两个排气扇62，光触媒消毒组件包括紫外灯63以及光触媒网，雾化器61设置在排气扇62的下方，雾化器61中储存有消毒液，紫外灯63设置在排气扇62的上方，紫外线63外设置光触媒网。

储物模块包括抽屉13，抽屉13插设在机身1的正面，储物模块还设置有连接抽屉13的驱动电机。

巡逻测温机器人设置三个显示器4，其中一个显示器4设置在巡逻测温机器人的顶部，另外两个显示器4分别设置在巡逻测温机器人的左右两侧。温湿度传感器、测温模块与显示器4电连接。

根据本发明实施例的巡逻测温机器人，根据以下的巡逻测温方法进行工作：

巡逻测温机器人启动并初始化；

巡逻测温机器人通过循迹传感器22检测铺设在地面的轨迹线，巡逻测温机器人沿轨迹线循环往复移动，移动过程中巡逻测温机器人通过避障传感器24进行避障，温湿度传感器检测工作环境的温湿度并显示在显示屏4上；

通过信号接收模块5向巡逻测温机器人发送任务指令，巡逻测温机器人根据任务指令的具体内容开始执行相应的任务；

若任务内容包括测温任务，巡逻测温机器人根据任务指令沿轨迹线移动至需要测温的用户所在位置，热成像传感器检测人体测温位置，机械臂将温度传感器31调整至合适的位置和角度；

巡逻测温机器人通过两个温度传感器31对用户进行测温，巡逻测温机器人通过距离传感器检测温度传感器31与测温目标之间的距离，机械臂作小范围圆周运动，记录多个值后取平均值；

将其中一个温度传感器31测得的温度数据以及距离传感器测定的距离数据作为输入，通过算法对温度随距离的衰减进行补偿，将另一个温度传感器31测得的温度数据与经算法处理后的温度数据进行对比校正，得到最终的体温数据，并将体温数据显示在显示屏4上，完成一次测温任务；

进行新的测温任务直至完成任务指令中的所有测温任务；

完成测温任务后，巡逻测温机器人继续沿轨迹线循环往复移动，直至获得新的测温任务；

若任务内容包括消毒任务，巡逻测温机器人启动雾化器61、排气扇62、紫外灯63进行环境消毒，直至接收到停止消毒任务的指令；

若任务内容包括取物任务，驱动电机驱动抽屉13向前移动，并在收到返回指令后驱动抽屉13回到原位。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种巡逻测温方法，其特征在于：巡逻测温方法包括以下步骤：

巡逻测温机器人启动并初始化；

所述巡逻测温机器人通过循迹传感器检测铺设在地面的轨迹线，所述巡逻测温机器人沿所述轨迹线循环往复移动；

通过信号接收模块向所述巡逻测温机器人发送任务指令，所述巡逻测温机器人根据任务指令的具体内容开始执行相应的任务；

若任务内容包括测温任务，所述巡逻测温机器人根据任务指令沿轨迹线移动至需要测温的用户所在位置，所述巡逻测温机器人通过两个温度传感器对用户进行测温，所述巡逻测温机器人通过热成像传感器检测人体测温位置，所述巡逻测温机器人通过机械臂将温度传感器调整至合适的位置和角度，所述巡逻测温机器人通过距离传感器检测所述温度传感器与测温目标之间的距离，所述机械臂作小范围圆周运动，所述温度传感器记录多个值后取平均值；

将其中一个所述温度传感器测得的温度数据以及所述距离传感器测定的距离数据作为输入，通过算法对温度随距离的衰减进行补偿，将另一个所述温度传感器测得的温度数据与经算法处理后的温度数据进行对比校正，得到最终的体温数据，完成一次测温任务；

进行新的测温任务直至完成任务指令中的所有测温任务；

完成任务指令后，所述巡逻测温机器人继续沿所述轨迹线循环往复移动，直至获得新的任务指令；

若任务内容包括消毒任务，巡逻测温机器人启动雾化器、排气扇、紫外灯进行环境消毒，直至接收到停止消毒任务的指令；

若任务内容包括取物任务，驱动电机驱动抽屉向前移动，并在收到返回指令后驱动抽屉回到原位。

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