CN115063277A - 一种智能型标本转运系统及方法 - Google Patents

一种智能型标本转运系统及方法 Download PDF

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CN115063277A CN202210681826.3A CN202210681826A CN115063277A CN 115063277 A CN115063277 A CN 115063277A CN 202210681826 A CN202210681826 A CN 202210681826A CN 115063277 A CN115063277 A CN 115063277A
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Abstract

本发明的智能型标本转运系统及方法,包括智能标本转运车、站点存放柜、云计算服务器、Web服务器和移动访问终端,智能标本转运车由车体、导航及控制单元、动力单元、车载标本存放单元、机械手装置和警示装置构成;导航及控制单元通过与云计算服务器通信以获取调度、路径规划信息,机械手装置在导航及控制单元的控制作用下将站点存放柜中的取出并放置于相应的车载标本存放单元中,智能标本转运车将取出的标本送到化验科室责任护士手中。本发明的转运系统方法,实现了标本检验前的安全、可靠转运,降低了标本转运工作量,解决了病区内检验项目类别较多、采集时间不固定、采集量大给工作人员带来巨大工作量的问题,可对责任人有效溯源。

Description

一种智能型标本转运系统及方法
技术领域
本发明涉及一种智能型标本转运系统及方法,更具体的说,尤其涉及一种可对标本转运过程中温湿度环境进行控制,以及对转运过程中的时间、操作人员信息进行记录以便后续追溯责任的智能型标本转运系统及方法。
背景技术
标本检验是临床工作中的一个重要环节,规避检验前的质量差错,可以更好地为临床服务。检验结果的质量控制按过程通常可以分为检验前、检验中和检验后三个过程,研究数据统计显示,检验前差错在所有检验差错中的占比超过60%。因此,检验前质量管理是取得准确可靠检验结果的前提和先决条件。其中,安全可靠转运标本对提高送检标本质量有非常重要的现实意义。
目前临床上,主要采用转运箱人工转运标本。由于病区内检验项目类别较多、采集时间不固定、采集量大,且采集到的标本需要及时送到检验科室,这些要求给工作人员带来巨大的工作量。由于管理标准与人员素质参差不齐,标本运输过程中可能会发生人为丢失、不同标本间污染、标本过度震荡所致容器破损造成生物危害等问题,存在的主要问题有:
1)标本要按规定的时间和温度送检,送检时间和外部环境要求不一致,造成转运人员数量多、工作量大;
2)对于一些对外部条件有特殊要求的标本,受转运人员素质所限,人工转运中难以保证标本的安全性;
3)出现责任事故时,难以对操作人员、时间节点有效追溯。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点,提供了一种智能型标本转运系统。
本发明的智能型标本转运系统,包括智能标本转运车、站点存放柜、云计算服务器、Web服务器和移动访问终端,智能标本转运车经常规通信链路与云计算服务器相通信,移动访问终端经移动网络与Web服务器相通信,Web服务器与云计算服务器相通信,智能标本转运车通过应急通信链路、移动访问终端、Web服务器与云计算服务器相通信;其特征在于:所述站点存放柜设置在病房科室处,病房科室的责任护士将待检验标本放入到站点存放柜中,待检验标本上贴有RFID标签,站点存放柜中设置有对标本上RFID标签信息进行识别的标本信息识别传感器;所述智能标本转运车由车体、导航及控制单元、动力单元、车载标本存放单元、机械手装置和警示装置构成,动力单元用于驱使智能标本转运车行走以及给各用电部分提供电源;
导航及控制单元通过与云计算服务器通信以获取调度、路径规划信息,并通过动力单元来控制智能标本转运车按照规划路径行驶;机械手装置在导航及控制单元的控制作用下将站点存放柜中的取出并放置于相应的车载标本存放单元中,智能标本转运车将取出的标本送到化验科室责任护士手中。
本发明的智能型标本转运系统,所述导航及控制单元由核心控制器及与其相连接的4G通信模块、WiFi通信模块、第一人机接口界面、全景摄像头和导航传感器构成,导航传感器设置于车体的前端,全景摄像头设置于车体的上端;核心控制器经4G通信模块与云计算服务器相通信,经WiFi通信模块实现与移动访问终端、Web服务器及云计算服务器的通信,经导航传感器获取智能标本转运车的位置信息,经全景摄像头获取智能标本转运车周围的图像和视频信息,经第一人机接口界面实现人机交互。
本发明的智能型标本转运系统,所述车载标本存放单元设置于车体中,车体中设置有制冷箱;车载标本存放单元中设置有电控锁、消毒灯和第一温湿度控制单元,第一温湿度控制单元中设置有温湿度传感器,制冷箱经管路与车载标本存放单元相连通,制冷箱与车载标本存放单元相连通的管路上设置有温控阀;第一温湿度控制单元经温湿度传感器采集车载标本存放单元中的温度,并在核心控制器(16)的控制作用下将车载标本存放单元中的温湿度控制在标本转运所需的温湿度范围内。
本发明的智能型标本转运系统,所述动力单元由电源管理模块及与其相连接的锂电池、驱动装置和外部电源构成,车体的底部设置有两行进电机和四个车轮,两行进电机的输出轴上均固定有车轮;外部电源经电源管理模块实现对锂电池的充电,锂电池经电源管理模块实现对外部供电,核心控制器经驱动装置驱使两行进电机运行,以控制智能标本转运车行进和转向。
本发明的智能型标本转运系统,所述站点存放柜中设置有存放待转运标本的多个栅格,站点存放柜中设置有微控制器以及与其相连接的通信模块、第二人机接口界面、消毒单元、第二温湿度控制单元、柜门控制单元、标本信息识别传感器和电源管理模块;微控制器经通信模块实现与云计算服务器的通信,经第二人机接口界面实现人机交互,经第二温湿度控制单元实现对站点存放柜中温湿度的控制,经柜门控制单元实现站点存放柜的开启和关闭控制,经标本信息识别传感器识别放入站点存放柜的标本上的RFID标签信息。
本发明的智能型标本转运系统的标本转运方法,其特征在于,通过以下步骤来实现:
a).标本存放申请,病房科室的责任护士利用移动访问终端发起标本存放申请、经云计算服务器确认权限后打开站点存放柜,并设定临时存放标本的温湿度值,然后将待转运的标本放入到站点存放柜中,站点存放柜根据设定的温湿度对标本进行存储;同时云计算服务器记录标本采样时间、标本类型、标本放入站点存放柜时间、存放标本的操作人员信息;
b).标本转运申请,站点存放柜利用标本信息识别传感器批量读取标本特征信息,并将识别结果发送给云计算服务器,云计算服务器将识别结果发送给病房科室的责任护士确认,并申请调度智能标本转运车;
c).转运车调度,云计算服务器根据站点存放柜中待转运标本的数量和标本保存条件,给闲置的或者就近的智能标本转运车发出调度命令;
d).取待转运标本,当智能标本转运车接收到云计算服务器下发的调度指令后,自动行驶到任务点,行驶中预先为标本准备好存放环境,到达后任务点后利用车载的机械手装置将站点存放柜中的标本放入到车载标本存放单元中,完成取标本操作;同时云计算服务器记录标本取出时间;
e).转运标本,智能标本转运车根据云计算服务器下发的标本转运路径信息,向下一任务点行进,进行标本获取并转运;
f).标本达到提醒,当智能标本转运车到达化验科室后,通过警示装置发出声光报警信号提醒化验科室的责任护士智能标本转运车已到达;同时云计算服务器记录标本送达时间、接收标本的操作人员信息,根据标本的采样时间、标本类型计算出标本的有效时间,并将标本的有效时间下发给接收标本的操作人员;
g).取已送达标本,化验科室的责任护士扫描智能标本转运车的第一人机接口界面所显示的二维码,确认权限后打开车载标本存放单元的电控锁并取出标本,本次任务结束;
h). 转运车返回,转运任务结束后,智能标本转运车返回等待区,开始消毒和充电,为下一次任务做准备。
本发明的智能型标本转运系统的标本转运方法,在标本存放过程中,站点存放柜利用RFID识别技术,批量读取站点存放柜中放入的标本,并与责任护士交互确认存放的标本数量和信息;将标本信息上传到云计算服务器,云计算服务器查询得到温度控制目标指令,进而控制站点存放柜内的温度。
本发明的智能型标本转运系统的标本转运方法,步骤e)中,云计算服务器下发的标本转运路径信息包含任务点位置、任务点所在楼层以及途径点信息,途径点信息中包含适应多楼层结构的专用直梯位置信息,标本转运过程中:
(1)智能标本转运车采用机器视觉+SLAM融合定位方法,并通过无线通信方式与专用直梯控制器进行交互;在专用直梯位置,张贴有含有楼层特征的指示信息,智能标本转运车通过机器视觉识别所在楼层,当需要使用电梯时,智能标本转运车通过无线通信接口发出申请指令,智能标本转运车进入专用电梯后通过传输指令到达目的楼层;
(2)智能标本转运车以专用直梯位置为原点,当到达不同楼层时,通过机器视觉从云计算服务器获取每层楼的SLAM地图,以加快定位速度,提高自身定位和导航的精度;
(3)利用机器视觉和SLAM双重检测诸如行人的行驶中障碍物信息,遇到障碍物时采用三种规避方式:动态规划避障路径、停车避让、声光提醒行人避让;根据所转运的标本的转运要求,动态调整优先级顺序,对于一般的标本优先采用“车让人”的策略,对于晃动有严格要求的标本,则优先采用声光提醒行人避让,在紧急情况下停车避让。
本发明的有益效果是:本发明的智能型标本转运系统及标本转运方法,在病房科室处设置有可对待转运标本按照所需温湿度暂存的站点存放柜,设置有可对标本转运及按照设定温湿度进行存储的智能标本转运车,以及与标本转运车和站点存放柜进行通信的云计算服务器和Web服务器,这样,在标本转运过程中,病房科室的护士发出存放标本的申请并经授权后存放标本,云计算服务器根据待存放的标本信息控制站点存放柜以所需的温湿度存放标本,并记录标本采样时间、标本类型、存放人员信息;云服务器调度合适的智能标本转运车将标本转移至化验科室,并记录标本送达时间、接收人员信息。
可见,本发明的智能型标本转运系统及标本转运方法,实现了标本检验前的安全、可靠转运,降低了标本转运工作量,解决了病区内检验项目类别较多、采集时间不固定、采集量大给工作人员带来巨大工作量的问题;由于站点存放柜、转运车均可对标本存放的温湿度进行控制,适于转运各种类型的标本并可保证送检标本的质量满足要求;同时,由于在标本整个转运过程中对时间点、操作人员信息均有记录,如果检验前出现差错可实现对责任人的有效溯源。
附图说明
图1为本发明的智能型标本转运系统的原理图;
图2为本发明中智能标本转运车的结构原理图;
图3为本发明中智能标本转运车的电路原理图;
图4、图5和图6为本发明中智能标本转运车的立体图;
图7为本发明中站点存放柜的电路原理图;
图8为本发明的智能型标本转运系统的标本转运方法的流程图。
图中:1智能标本转运车,2站点存放柜,3云计算服务器,4常规通信链路,5病房科室,6化验科室,7 Web服务器,8移动访问终端,9应急通信链路,10车体,11导航及控制单元,12动力单元,13车载标本存放单元,14机械手装置,15警示装置,16核心控制器,17第一人机接口界面,18全景摄像头,19导航传感器,20锂电池,21电源管理模块,22外部电源,23行走电机,24驱动装置,25电控锁,26第一温湿度控制单元,27消毒灯,28车轮,29制冷箱,30温控阀,31温湿度传感器,32密封盖,33微控制器,34通信模块,35第二人机接口界面,36消毒单元,37第二温湿度控制单元,38柜门控制单元,39 4G通信模块,40 WiFi通信模块。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示,给出了本发明的智能型标本转运系统的原理图,其由智能标本转运车1、站点存放柜2、云计算服务器3、Web服务器7、移动访问终端8、常规通信链路4以及应急通信链路9构成,智能标本转运车1经常规通信链路4(如4G或5G网络)与云计算服务器3相通信,以实现数据的上传以及接收云服务器的控制指令。所示的移动访问终端8经网线网络与Web服务器7相通信,Web服务器7与云计算服务器3相通信,操作人员(责任护士)利用移动访问终端8向云计算服务器3发起标本存放和转运的申请。所示的智能标本转运车1经应急通信链路9(如WiFi网络)与移动访问终端8相通信,在常规通信链路4不可用的情况下,智能标本转运车1经应急通信链路9与云计算服务器3相通信。站点存放柜2设置于病房科室5所在位置处,站点存放柜2经无线网络与云计算服务器3相通信,以实现数据的上传以及接收云服务器的控制指令。
智能标本转运车1通过与云计算服务器通信,实现标本转运车调度、状态监控,最终完成标本的智能化转运;站点存放柜2是系统中的任务点,临时存放病区的责任护士采集到的标本,也用于调度申请;云端Web服务器7主要服务于移动访问终端8的访问管理和调度请求管理;云计算服务器3实现智能标本车的权限管理、调度处理、路径规划与下发、数据存储、追溯查询功能。
如图2和图3所示,分别给出了本发明中智能标本转运车的结构原理图和电路原理图,图4至图6给出了其立体图,所示的智能标本转运车1由车体10及设置于车体10上的导航及控制单元11、动力单元12、车载标本存放单元13、机械手装置14和警示装置15构成,智能标本转运车1是实现智能标本转运的主要载体,车体10中设置有制冷箱29,制冷箱用于为标本转运车的车载标本存放单元降温,保证标本的有效性。动力单元12是标本转运车移动的动力源,警示装置15利用声光提醒指示车辆运行的状态,当车辆到达、启动、遇到障碍物时提供警示和提醒作用。
所述的导航及控制单元11为智能转运车的控制核心,完成智能转运车的人机交互、自动驾驶、调度信息接收、数据上传任务,导航及控制单元11由核心控制器16及与其相连接的4G通信模块39、WiFi通信模块40、第一人机接口界面17、全景摄像头18和导航传感器19构成,导航传感器19设置于车体10的前端,全景摄像头18设置于车体的上端;核心控制器经4G通信模块39与云计算服务器3相通信,经WiFi通信模块40实现与移动访问终端8、Web服务器7及云计算服务器的通信,经导航传感器19获取智能标本转运车1的位置信息,经全景摄像头18获取智能标本转运车周围的图像和视频信息,经第一人机接口界面17实现人机交互。其中4G模块作为主要通信链路实现与云计算服务器的信息和命令交互,WiFi模块组建的本地网络可以在断网情况下实现智能转运车控制。
所述的车载标本存放单元是标本存放和感知的主要装置,车载标本存放单元13设置于车体10中,车体中设置有制冷箱29;车载标本存放单元中设置有电控锁25、消毒灯27和第一温湿度控制单元26,第一温湿度控制单元26中设置有温湿度传感器31,制冷箱29经管路与车载标本存放单元13相连通,制冷箱29与车载标本存放单元13相连通的管路上设置有温控阀30。第一温湿度控制单元26经温湿度传感器采集车载标本存放单元中的温度,并在核心控制器16的控制作用下将车载标本存放单元中的温湿度控制在标本转运所需的温湿度范围内。温湿度传感器和温控阀为用于控制车载标本存放单元的温湿度,消毒灯用于空柜消毒,电控锁用于控制车载标本存放单元的开关,从而实现操作人员的权限控制。
所示的动力单元12由电源管理模块21及与其相连接的锂电池20、驱动装置24和外部电源22构成,车体10的底部设置有两行进电机23和四个车轮28,两行进电机23的输出轴上均固定有车轮28;外部电源22经电源管理模块21实现对锂电池20的充电,锂电池20经电源管理模块实现对外部供电,核心控制器16经驱动装置驱使两行进电机23运行,以控制智能标本转运车1行进和转向。
如图7所示,给出了本发明中站点存放柜的电路原理图,站点存放柜2是系统中的任务点,布置于病区的护士站,站点存放柜中设置有微控制器33以及与其相连接的通信模块34、第二人机接口界面35、消毒单元36、第二温湿度控制单元37、柜门控制单元38、标本信息识别传感器和电源管理模块;微控制器33经通信模块实现与云计算服务器3的通信,经第二人机接口界面35实现人机交互,经第二温湿度控制单元37实现对站点存放柜中2温湿度的控制,经柜门控制单元38实现站点存放柜的开启和关闭控制,经标本信息识别传感器识别放入站点存放柜的标本上的RFID标签信息。
其中,存放栅格柜可根据需要配置成多个栅格,用于存放多种不同类型的标本,温湿度控制器用于控制站点存放柜内部的温湿度,电控锁用于站点存放柜开关的权限管理,标本信息识别传感器利用RFID技术批量识别标本信息,人机接口单元用于实现业务流程相关的操作。
所涉及的Web服务器主要为移动访问端提供访问接口,并与云计算服务器通信实现智能转运车的状态查询与调度管理、标本类型及有效时间等数据的写入、消息推送功能,本发明中的Web服务不限定具体实现方式,可以是PC端网页、应用程序、也可以是在移动端的APP,甚至微信小程序等云服务方式。
所涉及的云计算服务器与本发明的智能标本转运车通过通信链路相连,可以为智能标本转运车提供调度、状态监控、数据后台存储和计算服务,实现智能标本转运箱的操作数据追溯和管理功能。
本发明的智能型标本转运系统的标本转运方法,通过以下步骤来实现:
a).标本存放申请,病房科室的责任护士利用移动访问终端发起标本存放申请、经云计算服务器确认权限后打开站点存放柜,并设定临时存放标本的温湿度值,然后将待转运的标本放入到站点存放柜中,站点存放柜根据设定的温湿度对标本进行存储;同时云计算服务器记录标本采样时间、标本类型、标本放入站点存放柜时间、存放标本的操作人员信息;
b).标本转运申请,站点存放柜利用标本信息识别传感器批量读取标本特征信息,并将识别结果发送给云计算服务器,云计算服务器将识别结果发送给病房科室的责任护士确认,并申请调度智能标本转运车;
c).转运车调度,云计算服务器根据站点存放柜中待转运标本的数量和标本保存条件,给闲置的或者就近的智能标本转运车发出调度命令;
d).取待转运标本,当智能标本转运车接收到云计算服务器下发的调度指令后,自动行驶到任务点,行驶中预先为标本准备好存放环境,到达后任务点后利用车载的机械手装置将站点存放柜中的标本放入到车载标本存放单元中,完成取标本操作;同时云计算服务器记录标本取出时间;
e).转运标本,智能标本转运车根据云计算服务器下发的标本转运路径信息,向下一任务点行进,进行标本获取并转运;
f).标本达到提醒,当智能标本转运车到达化验科室后,通过警示装置发出声光报警信号提醒化验科室的责任护士智能标本转运车已到达;同时云计算服务器记录标本送达时间、接收标本的操作人员信息,根据标本的采样时间、标本类型计算出标本的有效时间,并将标本的有效时间下发给接收标本的操作人员;
g).取已送达标本,化验科室的责任护士扫描智能标本转运车的第一人机接口界面所显示的二维码,确认权限后打开车载标本存放单元的电控锁并取出标本,本次任务结束;
h). 转运车返回,转运任务结束后,智能标本转运车返回等待区,开始消毒和充电,为下一次任务做准备。
在标本存放过程中,站点存放柜利用RFID识别技术,批量读取站点存放柜中放入的标本,并与责任护士交互确认存放的标本数量和信息;将标本信息上传到云计算服务器,云计算服务器查询得到温度控制目标指令,进而控制站点存放柜内的温度。
步骤e)中,云计算服务器下发的标本转运路径信息包含任务点位置、任务点所在楼层以及途径点信息,途径点信息中包含适应多楼层结构的专用直梯位置信息,标本转运过程中:
(1)智能标本转运车采用机器视觉+SLAM融合定位方法,并通过无线通信方式与专用直梯控制器进行交互;在专用直梯位置,张贴有含有楼层特征的指示信息,智能标本转运车通过机器视觉识别所在楼层,当需要使用电梯时,智能标本转运车通过无线通信接口发出申请指令,智能标本转运车进入专用电梯后通过传输指令到达目的楼层;
(2)智能标本转运车以专用直梯位置为原点,当到达不同楼层时,通过机器视觉从云计算服务器获取每层楼的SLAM地图,以加快定位速度,提高自身定位和导航的精度;
(3)利用机器视觉和SLAM双重检测诸如行人的行驶中障碍物信息,遇到障碍物时采用三种规避方式:动态规划避障路径、停车避让、声光提醒行人避让;根据所转运的标本的转运要求,动态调整优先级顺序,对于一般的标本优先采用“车让人”的策略,对于晃动有严格要求的标本,则优先采用声光提醒行人避让,在紧急情况下停车避让。
为平衡计算能力与控制性能,本发明采用云计算与车载控制相结合的方案,即行驶路径规划、视觉识别算法以及地图存储、定位监控等对计算和存储需求较高的算法部署在云平台运行,将转运小车行驶控制、避碰等对实时性较高的运算通过车载控制器完成。为降低云计算平台与小车的通信数据量,本发明中转运小车采用图6所示的时间触发与事件触发混合的信息传输与控制机制,即:小车移动超过设定距离阈值q1、到达直梯位置、车载标本存放单元电控锁开关动作、标本数量及状态变化等指定事件发生时,会立即上传状态数据;当指定事件在规定时间tmax内没有发生时,则以tmax为周期上传数据。
可见,本发明的智能型标本转运系统及标本转运方法具有如下特点:
1)全程记录了与智能标本转运相关的所有操作时间、操作人员、标本试管的放入时间、取出时间,从而可追溯标本检验的全过程,可实现相关工作人员的精准管理;
2)利用云计算服务器和WEB服务器的数据处理和信息推送能力,可有效地记录标本采样时间、标本类型,从而精准提醒标本的有效时间,进而实现更好的检验效果;
3)站点存放柜利用RFID识别技术,批量读取站点存放柜中放入的标本,并与责任护士交互确认存放的标本数量和信息;将标本信息存入到云计算服务器,并查询得到温度控制目标指令,进而控制站点存放柜内的温度。

Claims (8)

1.一种智能型标本转运系统,包括智能标本转运车(1)、站点存放柜(2)、云计算服务器(3)、Web服务器(7)和移动访问终端(8),智能标本转运车经常规通信链路(4)与云计算服务器(3)相通信,移动访问终端经移动网络与Web服务器(7)相通信,Web服务器与云计算服务器相通信,智能标本转运车通过应急通信链路(9)、移动访问终端、Web服务器与云计算服务器相通信;其特征在于:所述站点存放柜(2)设置在病房科室(5)处,病房科室的责任护士将待检验标本放入到站点存放柜中,待检验标本上贴有RFID标签,站点存放柜中设置有对标本上RFID标签信息进行识别的标本信息识别传感器;所述智能标本转运车由车体(10)、导航及控制单元(11)、动力单元(12)、车载标本存放单元(13)、机械手装置(14)和警示装置(15)构成,动力单元用于驱使智能标本转运车行走以及给各用电部分提供电源;
导航及控制单元通过与云计算服务器通信以获取调度、路径规划信息,并通过动力单元来控制智能标本转运车按照规划路径行驶;机械手装置(14)在导航及控制单元的控制作用下将站点存放柜(2)中的取出并放置于相应的车载标本存放单元中,智能标本转运车将取出的标本送到化验科室(6)责任护士手中。
2.根据权利要求1所述的智能型标本转运系统,其特征在于:所述导航及控制单元(11)由核心控制器(16)及与其相连接的4G通信模块(39)、WiFi通信模块(40)、第一人机接口界面(17)、全景摄像头(18)和导航传感器(19)构成,导航传感器设置于车体(10)的前端,全景摄像头设置于车体的上端;核心控制器经4G通信模块与云计算服务器(3)相通信,经WiFi通信模块实现与移动访问终端(8)、Web服务器(7)及云计算服务器的通信,经导航传感器获取智能标本转运车(1)的位置信息,经全景摄像头获取智能标本转运车周围的图像和视频信息,经第一人机接口界面实现人机交互。
3.根据权利要求2所述的智能型标本转运系统,其特征在于:所述车载标本存放单元(13)设置于车体(10)中,车体中设置有制冷箱(29);车载标本存放单元中设置有电控锁(25)、消毒灯(27)和第一温湿度控制单元(26),第一温湿度控制单元中设置有温湿度传感器(31),制冷箱经管路与车载标本存放单元相连通,制冷箱与车载标本存放单元相连通的管路上设置有温控阀(30);第一温湿度控制单元经温湿度传感器采集车载标本存放单元中的温度,并在核心控制器(16)的控制作用下将车载标本存放单元中的温湿度控制在标本转运所需的温湿度范围内。
4.根据权利要求3所述的智能型标本转运系统,其特征在于:所述动力单元(12)由电源管理模块(21)及与其相连接的锂电池(20)、驱动装置(24)和外部电源(22)构成,车体(10)的底部设置有两行进电机(23)和四个车轮(28),两行进电机的输出轴上均固定有车轮;外部电源经电源管理模块实现对锂电池的充电,锂电池经电源管理模块实现对外部供电,核心控制器经驱动装置驱使两行进电机运行,以控制智能标本转运车(1)行进和转向。
5.根据权利要求4所述的智能型标本转运系统,其特征在于:所述站点存放柜(2)中设置有存放待转运标本的多个栅格,站点存放柜中设置有微控制器(33)以及与其相连接的通信模块(34)、第二人机接口界面(35)、消毒单元(36)、第二温湿度控制单元(37)、柜门控制单元(38)、标本信息识别传感器和电源管理模块;微控制器经通信模块实现与云计算服务器(3)的通信,经第二人机接口界面实现人机交互,经第二温湿度控制单元实现对站点存放柜中温湿度的控制,经柜门控制单元实现站点存放柜的开启和关闭控制,经标本信息识别传感器识别放入站点存放柜的标本上的RFID标签信息。
6.一种基于权利要求5所述的智能型标本转运系统的标本转运方法,其特征在于,通过以下步骤来实现:
a).标本存放申请,病房科室的责任护士利用移动访问终端发起标本存放申请、经云计算服务器确认权限后打开站点存放柜,并设定临时存放标本的温湿度值,然后将待转运的标本放入到站点存放柜中,站点存放柜根据设定的温湿度对标本进行存储;同时云计算服务器记录标本采样时间、标本类型、标本放入站点存放柜时间、存放标本的操作人员信息;
b).标本转运申请,站点存放柜利用标本信息识别传感器批量读取标本特征信息,并将识别结果发送给云计算服务器,云计算服务器将识别结果发送给病房科室的责任护士确认,并申请调度智能标本转运车;
c).转运车调度,云计算服务器根据站点存放柜中待转运标本的数量和标本保存条件,给闲置的或者就近的智能标本转运车发出调度命令;
d).取待转运标本,当智能标本转运车接收到云计算服务器下发的调度指令后,自动行驶到任务点,行驶中预先为标本准备好存放环境,到达后任务点后利用车载的机械手装置将站点存放柜中的标本放入到车载标本存放单元中,完成取标本操作;同时云计算服务器记录标本取出时间;
e).转运标本,智能标本转运车根据云计算服务器下发的标本转运路径信息,向下一任务点行进,进行标本获取并转运;
f).标本达到提醒,当智能标本转运车到达化验科室后,通过警示装置发出声光报警信号提醒化验科室的责任护士智能标本转运车已到达;同时云计算服务器记录标本送达时间、接收标本的操作人员信息,根据标本的采样时间、标本类型计算出标本的有效时间,并将标本的有效时间下发给接收标本的操作人员;
g).取已送达标本,化验科室的责任护士扫描智能标本转运车的第一人机接口界面所显示的二维码,确认权限后打开车载标本存放单元的电控锁并取出标本,本次任务结束;
h). 转运车返回,转运任务结束后,智能标本转运车返回等待区,开始消毒和充电,为下一次任务做准备。
7.根据权利要求6所述的智能型标本转运系统的标本转运方法,其特征在于:在标本存放过程中,站点存放柜利用RFID识别技术,批量读取站点存放柜中放入的标本,并与责任护士交互确认存放的标本数量和信息;将标本信息上传到云计算服务器,云计算服务器查询得到温度控制目标指令,进而控制站点存放柜内的温度。
8.根据权利要求6所述的智能型标本转运系统的标本转运方法,其特征在于,步骤e)中,云计算服务器下发的标本转运路径信息包含任务点位置、任务点所在楼层以及途径点信息,途径点信息中包含适应多楼层结构的专用直梯位置信息,标本转运过程中:
(1)智能标本转运车采用机器视觉+SLAM融合定位方法,并通过无线通信方式与专用直梯控制器进行交互;在专用直梯位置,张贴有含有楼层特征的指示信息,智能标本转运车通过机器视觉识别所在楼层,当需要使用电梯时,智能标本转运车通过无线通信接口发出申请指令,智能标本转运车进入专用电梯后通过传输指令到达目的楼层;
(2)智能标本转运车以专用直梯位置为原点,当到达不同楼层时,通过机器视觉从云计算服务器获取每层楼的SLAM地图,以加快定位速度,提高自身定位和导航的精度;
(3)利用机器视觉和SLAM双重检测诸如行人的行驶中障碍物信息,遇到障碍物时采用三种规避方式:动态规划避障路径、停车避让、声光提醒行人避让;根据所转运的标本的转运要求,动态调整优先级顺序,对于一般的标本优先采用“车让人”的策略,对于晃动有严格要求的标本,则优先采用声光提醒行人避让,在紧急情况下停车避让。
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