CN206780416U - 一种智能医疗助理机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的智能医疗助理机器人目的是解决现阶段医疗机器人行动不便、服务范围局限、功能单一等问题，本实用新型包括主体和运动模块两部分，其中主体包括主框架、主控制器、医疗模块、图像采集模块和电源，运动模块包括底盘、驱动控制器、电机和车轮，医疗模块对用户的心电、血压、血氧、脉搏、体温等信息进行采集。本实用新型结构简单，移动所占用的空间最少，具有语音识别功能，可以简化操作过程；人脸识别技术能对用户身份进行准确的分析，确保我们采集的用户信息准确无误。

Description

一种智能医疗助理机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，特别涉及一种智能医疗助理机器人。

背景技术

随着科技的发展,机器人正越来越多的走进人们的日常生活，可移动的服务类机器人产品具有良好的应用价值与市场前景。但将服务类机器人的服务对象定位到医院的仍为少数。然而随着社会的进步和生活水平的不断提高，人类对自身疾病的诊断、治疗、预防以及卫生健康给予越来越多的关注。人们尝试着将传统医疗仪器与信息、微电子、自动化、机械制造、机器人等技术有机结合，以提高医疗诊断的准确性和治疗的质量。

近年来，国外服务机器人的发展同样随着世界经济总量的发展而迅速发展起来。日本的IBM研究中心人员Michiharu Kudo提出了一种家庭服务机器人系统，描述了一种广域网与局域网与服务机器人相结合的服务机器人系统，这个系统提出了机器人服务的安全策略，并且将人脸识别系统与声音传感器系统应用到了服务机器人系统中。

中国的服务机器人行业的发展已经逐步赶上世界的发展步伐，台湾的南台科技大学研究人员Ming-Yuan Shieh等开发出了护理机器人Fail-y，能够在室内移动，可以在一定程度上减轻家长陪护儿童的工作的工作量，并且在人机交互方面取得了一定的成果。

但现在市面上很多用于医疗的机器人，大多为固定的，不能进行自主移动，或者采用四轮底盘进行移动，转弯半径大，这两种原因都导致机器人在使用过程中行动不方便；而且目前的医疗机器人只能进行一对一服务或者对有限范围内特定的人群进行单一片面服务，服务范围和功能有局限性，人为操作比较多，无法实现机器人的智能工作。因此需要一种移动更便捷、可以与用户语音交流、能够智能识别患者或使用者并对其进行一系列医疗检查以及其他智能服务的智能医疗助理机器人。

发明内容

本实用新型的目的是解决现阶段医疗机器人行动不便、服务范围局限、功能单一等问题而提供的一种智能医疗助理机器人。

本实用新型提供的智能医疗助理机器人，包括主体和运动模块两部分，其中主体包括主框架、主控制器、医疗模块、图像采集模块和电源，其中主控制器、医疗模块和电源设置在主框架内，医疗模块和电源分别与主控制器相连，图像采集模块设置在主框架上端，图像采集模块与主控制器相连；运动模块包括底盘、驱动控制器、电机和车轮，其中驱动控制器设置在底盘上，驱动控制器与主体的主控制器相连，电机分别设置在底盘左右两端，电机分别与驱动控制器相连，电机分别连接车轮；主体的主框架与运动模块的底盘通过连接架相连。

主体还包括语音交互系统，所述的语音交互系统包括环形五麦克风阵列和音响，环形五麦克风阵列设在主框架内，音响设在主框架两侧，环形五麦克风阵列和音响分别与主控制器相连。

主体还包括显示屏，所述的显示屏设在主框架前端，显示屏与主控制器相连。

主体还包括数据传输模块，所述的数据传输模块设在主框架后端，数据传输模块与主控制器相连。

所述的医疗模块包括调理电路和医疗传感器，调理电路与主控制器相连，医疗传感器与调理电路相连。

所述的医疗传感器包括心电采集电极、血氧指夹、血压采集器和红外温度测量仪。

运动模块中的电机为带编码器的直流电机，驱动控制器内设有陀螺仪。

主体的主框架与运动模块的底盘之间的连接架上设有压力传感器，所述的压力传感器与主控制器相连。

电源为本实用新型供电。

本实用新型的工作原理：

主体与运动模块构成该智能医疗助理机器人整体。

主体中的图像采集模块用于检测和识别运动过程中的实时路况以及用户人脸信息，将信息传递到主控制器中进行储存和分析，对路况进行分析，对用户进行人脸识别，进而对运动路径进行规划以及对用户医疗信息进行匹配；在工作中，该智能医疗助理机器人通过图像采集模块对用户进行人脸采集，在主控制器中将人脸信息通过数据库中挂号单进行比对，匹配成功即进入该用户数据库进行数据处理，匹配无结果即对该用户建立新的数据库用于以后使用。

当确定患者后，通过医疗模块中的医疗传感器对患者进行医疗数据采集，即通过心电采集电极、血压采集器、血氧指夹和红外温度测量仪对用户的心电、血压、血氧、脉搏、体温等信息进行采集，并将采集到的数据通过医疗模块中的调理电路发送到主控制器中进行储存和分析。

语音交互系统用于机器人与用户进行语音交流，使沟通更便捷。当用户对机器人说话时，设在主框架内的环形五麦克风阵列会对用户的语音进行提取和分析，确定用户的实时方向，并将语音信息发送到主控制器，主控制器形成反馈信息，通过音响播放给用户，实现与用户进行语音交流。

显示屏用于显示用户的信息，包括用户数据库中的部分信息以及采集到的医疗信息；当用户向机器人询问路线或其他问题时，还可以显示路线信息及相关问题答案；显示屏还可以帮助用户进行预约挂号。

数据传输模块用于将主控制器中收集的各种数据信息传输到用户终端或医院终端，同时可以接收用户或医生通过终端对机器人发送的相关指令。

运动模块采用二轮自平衡技术，使机器人在转向过程中运动幅度小，转动更方便。其中电机为带编码器的直流电机，带编码器的直流电机与驱动控制器相连，将车轮的运动状态实时反馈给驱动控制器，驱动控制器中的陀螺仪用于检测机器人的平衡状态；主框架与底盘之间的连接架上的压力传感器用于采集连接架上端主体的重力情况，将主体的重力信息发送给主控制器，主控制器分析受力情况，将分析结果发送到驱动控制器，进而控制机器人的平衡。

本实用新型的有益效果：

本实用新型结构简单，设备的维护和维修方便；本实用新型采用二轮自平衡技术，相对于其他运动形式移动所占用的空间最少，且本实用新型具有语音识别功能，用户能够通过语音直接控制机器人进行相应的动作，可以简化操作过程；本实用新型的路径规划功能可以使我们的机器人准确快速的找到用户；此外，本实用新型采用的人脸识别技术能对用户身份进行准确的分析，确保我们采集的用户信息不会出现错误；本实用新型通过对用户各种健康指标进行采集、储存和分析，与患者和医护人员实时沟通，实现医疗助理的作用。

附图说明

图1为本实用新型前侧整体结构示意图。

图2为本实用新型后侧整体结构示意图。

图3为本实用新型结构原理图。

图4为本实用新型工作原理图。

1、主体 2、运动模块 3、主框架 4、主控制器 5、医疗模块

6、图像采集模块 7、底盘 8、驱动控制器 9、电机 10、车轮

11、连接架 12、环形五麦克风阵列 13、音响 14、显示屏

15、数据传输模块 16、压力传感器。

具体实施方式

请参阅图1至图4所示：

本实用新型提供的智能医疗助理机器人，包括主体1和运动模块2两部分，其中主体1包括主框架3、主控制器4、医疗模块5、图像采集模块6和电源，其中主控制器4、医疗模块5和电源设置在主框架3内，医疗模块5和电源分别与主控制器4相连，图像采集模块6设置在主框架3上端，图像采集模块6与主控制器4相连；运动模块2包括底盘7、驱动控制器8、电机9和车轮10，其中驱动控制器8设置在底盘7上，驱动控制器8与主体1的主控制器4相连，电机9分别设置在底盘7左右两端，电机9分别与驱动控制器8相连，电机9分别连接车轮10；主体1的主框架3与运动模块2的底盘7通过连接架11相连。

主体1还包括语音交互系统，所述的语音交互系统包括环形五麦克风阵列12和音响13，环形五麦克风阵列12设在主框架3内，音响13设在主框架3两侧，环形五麦克风阵列12和音响13分别与主控制器4相连。

主体1还包括显示屏14，所述的显示屏14设在主框架3前端，显示屏14与主控制器4相连。

主体1还包括数据传输模块15，所述的数据传输模块15设在主框架3后端，数据传输模块15与主控制器4相连。

所述的医疗模块5包括调理电路和医疗传感器，调理电路5与主控制器4相连，医疗传感器与调理电路相连。

所述的医疗传感器包括心电采集电极、血氧指夹、血压采集器和红外温度测量仪。

运动模块2中的电机9为带编码器的直流电机，驱动控制器8内设有陀螺仪。

主体1的主框架3与运动模块2的底盘7之间的连接架11上设有压力传感器16，所述的压力传感器16与主控制器4相连。

电源为本实用新型供电。

本实用新型的工作原理：

主体1与运动模块2构成该智能医疗助理机器人整体。

主体1中的图像采集模块6采用Kinect图像处理传感器用于检测和识别运动过程中的实时路况以及用户人脸信息，将信息传递到主控制器4中进行储存，并对路况进行分析，对用户进行人脸识别，进而对运动路径进行规划以及对用户医疗信息进行匹配；在工作中，该智能医疗助理机器人通过图像采集模块6对用户进行人脸采集，在主控制器4中将人脸信息通过数据库中挂号单进行比对，匹配成功即进入该用户数据库进行数据处理，匹配无结果即对该用户建立新的数据库用于以后使用。

当确定患者后，通过医疗模块5中的医疗传感器对患者进行医疗数据采集，即通过心电采集电极、血压采集器、血氧指夹和红外温度测量仪对用户的心电、血压、血氧、脉搏、体温等信息进行采集，并将采集到的数据通过医疗模块5中的调理电路发送到主控制器4中进行储存和分析。

语音交互系统用于机器人与用户进行语音交流，使沟通更便捷。当用户对机器人说话时，设在主框架3内的环形五麦克风阵列12会对用户的语音进行提取和分析，确定用户的实时方向，并将语音信息发送到主控制器4，主控制器4形成反馈信息，通过音响13播放给用户，实现与用户进行语音交流。

显示屏14用于显示用户的信息，包括用户数据库中的部分信息以及采集到的医疗信息；当用户向机器人询问路线或其他问题时，还可以显示路线信息及相关问题答案；用户还可以通过触摸显示屏14进行预约挂号。

数据传输模块15用于将主控制器4中收集的各种数据信息通过无线网或者数据线的形式传输到用户终端或医院终端，同时可以接收用户或医生通过终端对机器人发送的相关指令。

运动模块2采用二轮自平衡技术，使机器人在转向过程中运动幅度小，转动更方便。其中电机9为带编码器的直流电机，带编码器的直流电机与驱动控制器8相连，将车轮10的运动状态实时反馈给驱动控制器8，驱动控制器8中的陀螺仪用于检测机器人的平衡状态；主框架3与底盘7之间的连接架11上的压力传感器16用于采集连接架11上端主体1的重力情况，将主体1的重力信息发送给主控制器4，主控制器4分析受力情况，将分析结果发送到驱动控制器8，进而控制机器人的平衡。

Claims (8)

1.一种智能医疗助理机器人，其特征在于：包括主体和运动模块两部分，其中主体包括主框架、主控制器、医疗模块、图像采集模块和电源，其中主控制器、医疗模块和电源设置在主框架内，医疗模块和电源分别与主控制器相连，图像采集模块设置在主框架上端，图像采集模块与主控制器相连；运动模块包括底盘、驱动控制器、电机和车轮，其中驱动控制器设置在底盘上，驱动控制器与主体的主控制器相连，电机分别设置在底盘左右两端，电机分别与驱动控制器相连，电机分别连接车轮；主体的主框架与运动模块的底盘通过连接架相连。

2.根据权利要求1所述的一种智能医疗助理机器人，其特征在于：主体还包括语音交互系统，所述的语音交互系统包括环形五麦克风阵列和音响，环形五麦克风阵列设在主框架内，音响设在主框架两侧，环形五麦克风阵列和音响分别与主控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种智能医疗助理机器人，其特征在于：主体还包括显示屏，所述的显示屏设在主框架前端，显示屏与主控制器相连。

4.根据权利要求1所述的一种智能医疗助理机器人，其特征在于：主体还包括数据传输模块，所述的数据传输模块设在主框架后端，数据传输模块与主控制器相连。

5.根据权利要求1所述的一种智能医疗助理机器人，其特征在于：所述的医疗模块包括调理电路和医疗传感器，调理电路与主控制器相连，医疗传感器与调理电路相连。

6.根据权利要求5所述的一种智能医疗助理机器人，其特征在于：所述的医疗传感器包括心电采集电极、血氧指夹、血压采集器和红外温度测量仪。

7.根据权利要求1所述的一种智能医疗助理机器人，其特征在于：运动模块中的电机为带编码器的直流电机，驱动控制器内设有陀螺仪。

8.根据权利要求1所述的一种智能医疗助理机器人，其特征在于：主体的主框架与运动模块的底盘之间的连接架上设有压力传感器，所述的压力传感器与主控制器相连。