CN114610028A - 一种医院用智能送货agv小车及其送货方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医院用智能送货AGV小车及其送货方法，属于AGV小车领域包括AGV车体，所述的AGV车体包括运动控制单元、避障单元、视觉识别slam单元、通信单元、视频单元模块，AGV车体上设有车载app模块，AGV车体通过通信单元和医院后台系统连接，车载app模块主要是与医护人员的交互，包括语音交互、语音播报、实时任务显示、发生意外时的操作。本发明可以实现医院配送的自动化，可以替代人力完成送货，具备可实时定位、实时避障、实时对接调度系统的能力，保证了货物在移动过程中不被其他无关人士取走，保证了货物的安全。此医院送货方法，不仅可以节省劳动力，还可以降低配送出错、配送延误等情况的发生率，大大提高医院物流的智能化水平。

Description

一种医院用智能送货AGV小车及其送货方法

技术领域

本发明涉及一种AGV小车领域，具体是一种医院用智能送货AGV小车及其送货方法。

背景技术

随着AGV小车技术的发展，AGV小车已经开始服务于我们的生活，在家庭中、销售业与餐饮业等都能出现他们的身影，改变着人们的工作、交流、学习以及娱乐。例如我们外出住酒店时AGV小车可以帮助服务员给我们送外卖，火锅店吃火锅时的AGV小车也能帮助服务员送餐，在大型的仓库中，AGV系统更是无处不在；

在医院，取货送货一般是通过人力完成。手术室大夫需要取手术需要的药物、器械等都是通过护士人工进行取货送货的。一个护士一次性配送的药物、器械数量不少，很容易出现错误，而且对配送的房间号有时候没有明确的导航，有可能需要分多次送、错送；特别是情况比较紧急的时候，甚至会增加手术风险。

发明内容

对于现有的产生的问题，本发明的目的在于提供一种医院用智能送货AGV小车及其送货方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种医院用智能送货AGV小车，包括AGV车体，所述的AGV车体包括运动控制单元、避障单元、视觉识别slam单元、通信单元、视频单元模块，AGV车体上设有车载app模块，AGV车体通过通信单元和医院后台系统连接，车载app模块主要是与医护人员的交互，包括语音交互、语音播报、实时任务显示、发生意外时的操作；

运动控制单元是通过PID算法驱动直流电机最终实现AGV轮子的运动和转向以及启动AGV上携带的门开关；

视觉识别slam单元控制机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现机器人的自主定位和导航；

通信单元使车体中的工控机连接了网线，工控机通过串口的方式接受车体运行时的各项传感器数据，封装成网络包，通过网络发送出去，并且实时接受调度系统发送的一系列指令，通过串口驱动小车进行相应的动作；

视频单元主要是使用摄像头采集此时车体前方的图像信息，通过网络发送到后台，让管理员实时查看车体此时的环境情况；

医院后台系统的主要功能一个是实时接收车体传感器的数据，包括实时位置、电量等信息，推送到前端地图上进行实时展示；还有一个是发送任务调度模块，用户可以登录后台系统进行任务的下发，AGV小车可以在空闲时接受任务，并且后台可以对AGV进行最短路径的规划，根据小车的实时状态，发送下一个路径点；并且会实时与AGV同步此时任务的状态，实时展示任务的执行情况。

一种医院用智能送货AGV小车送货方法流程：

S1.护士通过后台系统下发任务，选择好配送地点、车型后点击下发按钮进行下发；

S2.此时任务会在后台服务器中暂存，当服务器收到此时AGV空闲、并且电量健康的消息时，会通过网络对相应的AGV进行任务的下发；

S3.AGV车体收到任务后，会首先给后台回应一个应答信号，此时后台会根据此时任务的起始点规划出最短路径，将路径点暂存到服务器中，并对此时接受任务的AGV发送第一个点耗材室；

S4.AGV收到耗材室点后，会首先前往耗材室进行取货，此时配送人员会将相应的药品、器材等放入AGV车箱中，并点击确认发车；

S5.后台收到了确认发车信号，再将依次路径中的下一个点对AGV下发，AGV开始向下一个点运动，途中避障传感器进行运动控制的避障操作；

S6.在AGV运行时，护士也可以随时通过后台系统取消任务，此时AGV收到取消任务的命令，便会原路返回耗材室；

S7.AGV运行时，会随时上传自己的相对坐标以及电量、状态等信息，后台地图上会实时显示AGV的位置；

S8.当AGV的运行路径出现跨楼层时，AGV会与电梯的接口进行通信，获取此时电梯内部人员载重的信息，保证能够顺利进入电梯，完成作业；

S9.在走完所有路径后，到达了目标手术室点，进行语音播报到达手术室，手术室的护士通过车载app上输入密码，打开车门取货后，点击确认发车，AGV开始返回耗材室充电；

S10.AGV返回耗材室后，向后台发送结束任务命令，后台便会及时更新任务的状态；

S11.AGV在送完任务后，如果发现此时电量低，会自动前往充电桩进行充电；当电量健康时，收到任务命令便会接着前往耗材室取货。

作为本发明进一步的方案：所述的避障单元包括避障传感器，避障传感器是由超声波传感器与红外传感器组成，超声波避障传感器能实现机器人几十毫米以外的障碍物即盲区以外的障碍物，超声波避障传感器通过多个超声波传感器按照特定的位置组合，为实现AGV前方>180度平面的障碍物识别，其特定位置可以为AGV的左方、右方、前方、左前方和右前方，用来检测不同方向上的障碍物距离信息，在几十毫米以内的障碍物检测主要由红外避障传感器检测，红外避障传感器单元通过多个红外传感器按特定位置的组合。

与现有技术相比；本发明的有益效果是：本发明可以实现医院配送的自动化，可以替代人力完成送货，具备可实时定位、实时避障、实时对接调度系统的能力，遇到紧急情况如非自主移动（被人劫持，强行移动等）、电量不足等情况，AGV会上传异常状态，通知后台及时处理。医护人员取货时，需要输入密码开门，保证了货物在移动过程中不被其他无关人士取走，保证了货物的安全。AGV还会实时向后台上传此时车体本身的状态和任务状态。此医院送货方法，不仅可以节省劳动力，还可以降低配送出错、配送延误等情况的发生率，大大提高医院物流的智能化水平。

附图说明

图1为医院用智能送货AGV小车及其送货方法的结构框图。

图2为医院用智能送货AGV小车及其送货方法中的流程示意图。

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他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“相连”、“连接”应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明为医院提供一套AGV系统，以医院为中心，并且可以跨楼层作业。由第四代移动通信技术实现护士、AGV车体、医院AGV后台系统三者的通信，从而实现了医院药物、器械配送的自动化运行和管理，节省劳动力，提高了医院物流行业的智能化水平。

请参阅图1-2所示，一种医院用智能送货AGV小车，包括AGV车体，所述的AGV车体包括了运动控制单元、避障单元、视觉识别slam单元、通信单元、视频单元等模块；

运动控制单元主要是通过PID算法驱动直流电机最终实现AGV轮子的运动和转向以及启动AGV上携带的门开关等；

避障单元包括避障传感器，避障传感器是由超声波传感器与红外传感器组成，超声波避障传感器能实现机器人几十毫米以外的障碍物即盲区以外的障碍物，超声波避障传感器通过多个超声波传感器按照特定的位置组合，为实现AGV前方>180度平面的障碍物识别，其特定位置可以为AGV的左方、右方、前方、左前方和右前方，用来检测不同方向上的障碍物距离信息，在几十毫米以内的障碍物检测主要由红外避障传感器检测，红外避障传感器单元通过多个红外传感器按特定位置的组合。

视觉识别slam单元方便机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现机器人的自主定位和导航。

通信单元可以使车体中的工控机连接了网线，工控机通过串口的方式接受车体运行时的各项传感器数据，封装成网络包，通过网络发送出去，并且实时接受调度系统发送的一系列指令，通过串口驱动小车进行相应的动作。

视频单元主要是使用摄像头采集此时车体前方的图像信息，通过网络发送到后台，让管理员实时查看车体此时的环境情况。

AGV车体和后台系统、车载app信息连接，

2. 软件系统：主要包括后台系统、车载app等；

后台系统分为两个功能，一个是实时接收车体传感器的数据，包括实时位置、电量等信息，推送到前端地图上进行实时展示；还有一个是发送任务调度模块，用户可以登录后台系统进行任务的下发，AGV小车可以在空闲时接受任务，并且后台可以对AGV进行最短路径的规划，根据小车的实时状态，发送下一个路径点；并且会实时与AGV同步此时任务的状态，实时展示任务的执行情况。

车载app主要是与医护人员的交互，包括语音交互、语音播报、实时任务显示、发生意外时的操作（一键挪车等）。

种医院用智能送货AGV小车送货方法流程：

S1.护士通过后台系统下发任务，选择好配送地点、车型后点击下发按钮进行下发；

S2.此时任务会在后台服务器中暂存，当服务器收到此时AGV空闲、并且电量健康的消息时，会通过网络对相应的AGV进行任务的下发；

S3.AGV车体收到任务后，会首先给后台回应一个应答信号，此时后台会根据此时任务的起始点规划出最短路径，将路径点暂存到服务器中，并对此时接受任务的AGV发送第一个点耗材室；

S4.AGV收到耗材室点后，会首先前往耗材室进行取货，此时配送人员会将相应的药品、器材等放入AGV车箱中，并点击确认发车；

S5.后台收到了确认发车信号，再将依次路径中的下一个点对AGV下发，AGV开始向下一个点运动，途中避障传感器进行运动控制的避障操作；

S6.在AGV运行时，护士也可以随时通过后台系统取消任务，此时AGV收到取消任务的命令，便会原路返回耗材室；

S7.AGV运行时，会随时上传自己的相对坐标以及电量、状态等信息，后台地图上会实时显示AGV的位置；

S8.当AGV的运行路径出现跨楼层时，AGV会与电梯的接口进行通信，获取此时电梯内部人员载重的信息，保证能够顺利进入电梯，完成作业；

S9.在走完所有路径后，到达了目标手术室点，进行语音播报到达手术室，手术室的护士通过车载app上输入密码，打开车门取货后，点击确认发车，AGV开始返回耗材室充电；

S10.AGV返回耗材室后，向后台发送结束任务命令，后台便会及时更新任务的状态；

S11.AGV在送完任务后，如果发现此时电量低，会自动前往充电桩进行充电；当电量健康时，收到任务命令便会接着前往耗材室取货。

后台系统对所有AGV、医院、地图等信息进行统一管理。登录后台系统下发任务，当有AGV空闲时可以接收任务，并且根据起始点实时规划路线，动态下发目标点。各个车体工控机接受车体传感器的数据，实时上传数据，后台地图实时接收数据并显示车体位置、电量等信息。

车载app是车体上的app，主要是对实时任务状态、车体状态的显示；与取货人员的交互等。

AGV主要是解决了医院人工取货（医院里的药、手术器材等）的效率问题，而在多个AGV下，AGV软件系统可以对它们进行实时的管理和调度，并且可以实现一套平台，多个医院使用，大大提高了医院的信息化，便于管理。

医院后台的调度模块给AGV传输此时任务的信息，任务的信息包括此时需要的AGV车型、派送的目标点等（可以选择多个目标点、也可以跨楼层作业），接收任务后，AGV在行驶过程中不断与后台通信，实时接收下一个路径点，到最终的目标点后，医护人员通过输入密码的方式打开AGV车体的箱子。

AGV可以通过与电梯通信的方式，实施跨楼层作业。

本发明可以实现医院配送的自动化，可以替代人力完成送货，具备可实时定位、实时避障、实时对接调度系统的能力，遇到紧急情况如非自主移动（被人劫持，强行移动等）、电量不足等情况，AGV会上传异常状态，通知后台及时处理。医护人员取货时，需要输入密码开门，保证了货物在移动过程中不被其他无关人士取走，保证了货物的安全。AGV还会实时向后台上传此时车体本身的状态和任务状态。此医院送货方法，不仅可以节省劳动力，还可以降低配送出错、配送延误等情况的发生率，大大提高医院物流的智能化水平。

对于本领域技术人员而言；显然本发明不限于上述示范性实施例的细节；而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下；能够以其他的具体形式实现本发明。因此；无论从哪一点来看；均应将实施例看作是示范性的；而且是非限制性的；本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定；因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外；应当理解；虽然本说明书按照实施方式加以描述；但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案；说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见；本领域技术人员应当将说明书作为一个整体；各实施例中的技术方案也可以经适当组合；形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种医院用智能送货AGV小车，包括AGV车体，其特征在于，所述的AGV车体包括运动控制单元、避障单元、视觉识别slam单元、通信单元、视频单元模块，AGV车体上设有车载app模块，AGV车体通过通信单元和医院后台系统连接，车载app模块主要是与医护人员的交互，包括语音交互、语音播报、实时任务显示、发生意外时的操作；

运动控制单元是通过PID算法驱动直流电机最终实现AGV轮子的运动和转向以及启动AGV上携带的门开关；

视觉识别slam单元控制机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现机器人的自主定位和导航；

通信单元使车体中的工控机连接了网线，工控机通过串口的方式接受车体运行时的各项传感器数据，封装成网络包，通过网络发送出去，并且实时接受调度系统发送的一系列指令，通过串口驱动小车进行相应的动作；

视频单元主要是使用摄像头采集此时车体前方的图像信息，通过网络发送到后台，让管理员实时查看车体此时的环境情况；

医院后台系统的主要功能一个是实时接收车体传感器的数据，包括实时位置、电量等信息，推送到前端地图上进行实时展示；还有一个是发送任务调度模块，用户可以登录后台系统进行任务的下发，AGV小车可以在空闲时接受任务，并且后台可以对AGV进行最短路径的规划，根据小车的实时状态，发送下一个路径点；并且会实时与AGV同步此时任务的状态，实时展示任务的执行情况。

2.根据权利要求1所述的医院用智能送货AGV小车及其送货方法，其特征在于，所述的避障单元包括避障传感器，避障传感器是由超声波传感器与红外传感器组成，超声波避障传感器能实现机器人几十毫米以外的障碍物即盲区以外的障碍物，超声波避障传感器通过多个超声波传感器按照特定的位置组合，为实现AGV前方>180度平面的障碍物识别，其特定位置可以为AGV的左方、右方、前方、左前方和右前方，用来检测不同方向上的障碍物距离信息，在几十毫米以内的障碍物检测主要由红外避障传感器检测，红外避障传感器单元通过多个红外传感器按特定位置的组合。

3.一种医院用智能送货AGV小车及其送货方法，其特征在于，其流程如下：

S1.护士通过后台系统下发任务，选择好配送地点、车型后点击下发按钮进行下发；

S2.此时任务会在后台服务器中暂存，当服务器收到此时AGV空闲、并且电量健康的消息时，会通过网络对相应的AGV进行任务的下发；

S3.AGV车体收到任务后，会首先给后台回应一个应答信号，此时后台会根据此时任务的起始点规划出最短路径，将路径点暂存到服务器中，并对此时接受任务的AGV发送第一个点耗材室；

S4.AGV收到耗材室点后，会首先前往耗材室进行取货，此时配送人员会将相应的药品、器材等放入AGV车箱中，并点击确认发车；

S5.后台收到了确认发车信号，再将依次路径中的下一个点对AGV下发，AGV开始向下一个点运动，途中避障传感器进行运动控制的避障操作；

S6.在AGV运行时，护士也可以随时通过后台系统取消任务，此时AGV收到取消任务的命令，便会原路返回耗材室；

S7.AGV运行时，会随时上传自己的相对坐标以及电量、状态等信息，后台地图上会实时显示AGV的位置；

S8.当AGV的运行路径出现跨楼层时，AGV会与电梯的接口进行通信，获取此时电梯内部人员载重的信息，保证能够顺利进入电梯，完成作业；

S9.在走完所有路径后，到达了目标手术室点，进行语音播报到达手术室，手术室的护士通过车载app上输入密码，打开车门取货后，点击确认发车，AGV开始返回耗材室充电；

S10.AGV返回耗材室后，向后台发送结束任务命令，后台便会及时更新任务的状态；

S11.AGV在送完任务后，如果发现此时电量低，会自动前往充电桩进行充电；当电量健康时，收到任务命令便会接着前往耗材室取货。

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