KR20100025446A - Nurse aiding robot and measurement method of vital signal by using the same - Google Patents

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KR20100025446A
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Abstract

PURPOSE: A nursing assist robot which measures and manages a vital signal and a vital signal measurement method are provided to secure the high reliability and stability using an identification number for compartmentalizing patients. CONSTITUTION: A nursing assist robot comprises an input unit(200), a drive unit(520), and a first controller(300). The information about one or more measuring organism signal unit(100) is inputted in the input unit. The drive unit moves to a position capable of receiving a measuring organism signal result by wireless, through an optimal path. The first controller controls the movement of the drive unit by calculating the optimal path. The first controller manages the measuring organism signal result transmitted from the measuring organism signal unit.

Description

간호 보조 로봇 및 이를 이용한 생체신호 측정 방법{Nurse aiding robot and measurement method of vital signal by using the same}Nursing assistant robot and measurement method of vital signal by using the same}

본 발명은 간호 보조 로봇 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 자동으로 해당 병실로 이동할 수 있을 뿐만 아니라 자동으로 환자를 구분하여 생체신호를 측정 및 관리할 수 있는 간호 보조 로봇 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.The present invention relates to a nursing assistant robot and a control method thereof, and more particularly, a nursing assistant robot and a control method thereof capable of automatically moving to a corresponding room as well as automatically distinguishing and measuring and managing a living body signal. To provide.

일반적으로, 간호 보조 로봇은 간호사의 업무나 잡무를 보조하는 로봇으로서, 간호사의 업무 부담을 줄여준다는 점에서 그 필요성이 날로 증가하고 있는 실정이다.In general, the nursing assistant robot is a robot that assists the nurse's work or duties, and the necessity thereof is increasing day by day in order to reduce the burden on the nurse.

구체적으로, 인간의 평균연령 증가와 출산율 저하로 인한 노령화 사회로의 전환 속도에 비해 노인이나 환자를 간병 혹은 간호할 인력의 증가는 미미한 수준이다. 특히 중소도시 병원 혹은 종합병원이 아닌 단순 간병 병원인 노인병원 등에서는 간호사 수의 부족으로 인해 환자에 대한 서비스 품질이 크게 떨어지고 있다. 또한, 간호사 수의 부족으로 간호사가 환자의 간호를 위한 업무보다는 사무업무에 더 많은 시간을 빼앗기고 이는 다시 간호사의 이탈을 유발시키는 원인이 되는 악순 환이 반복되고 있는 실정이다. 따라서, 이러한 간호 인력을 대신 또는 보조할 로봇의 필요성이 요청된다. 이러한 필요성에 따라 제안된 종래의 간병용 로봇 장치는, 대한민국 공개공보(공개번호: 10-2004-0034164)에 나타난 바와 같이, 환자의 생체신호를 측정하고, 측정된 생체신호가 안정범위에 있는지 위험범위에 있는지를 비교 판단하여, 의사에게 알리는 기술이다.Specifically, the increase in manpower for caring for or nursing the elderly or patients is insignificant compared to the speed of transition to an aging society due to the increase in the average age of the human and the decrease in fertility rate. In particular, the quality of service for patients is greatly deteriorated due to the shortage of nurses in small-sized city hospitals or geriatric hospitals. In addition, the lack of nurses causes nurses to spend more time in the office work than for the care of patients, which is a vicious cycle that causes the nurses to leave again. Accordingly, there is a need for a robot to replace or assist such nursing personnel. The conventional care robot device proposed according to this need, as shown in the Republic of Korea (Publication No .: 10-2004-0034164), measures the patient's biosignal, and risk that the measured biosignal is in a stable range It is a technique that tells a doctor by comparing and determining whether it is in a range.

하지만, 상기 종래의 로봇 장치는 환자들을 각각 구분할 수 있는 환자 식별 메커니즘이 포함되어 있지 않다. 따라서, 병실에 다수의 환자들이 있을 경우, 제1 환자와 제2 환자를 각각 구분하지 못하는 문제점이 발생한다. 또한, 상기 종래의 로봇 장치는 간호사의 수동 조작에 의하여 이동되는 시스템이므로, 간호사를 보조하는 업무가 제한적일 수 밖에 없는 한계가 있었다. However, the conventional robotic device does not include a patient identification mechanism for distinguishing each patient. Therefore, when there are a plurality of patients in the room, there is a problem that can not distinguish between the first patient and the second patient. In addition, the conventional robot device is a system that is moved by the manual operation of the nurse, there was a limitation that the task of assisting the nurse is limited.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 기술적 과제는, 다수의 환자를 각각 구분하여 생체신호를 측정 및 관리할 수 있는 간호 보조 로봇 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art, the technical problem of the present invention is to provide a nursing assistant robot and its control method that can measure and manage the bio-signal by separating a plurality of patients, respectively.

본 발명의 다른 기술적 과제는 설정된 환자가 위치하는 장소로 자동 이동하고, 환자의 생체신호를 측정, 저장한 후 지정된 장소로 자동 이동할 수 있는 간호 보조 로봇 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a nursing assistant robot and a control method thereof, which automatically move to a place where a set patient is located, measure and store a bio signal of a patient, and then automatically move to a designated place.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 간호 보조 로봇은, 측정하고자 하는 적어도 하나의 생체신호 측정 유닛에 대한 정보가 입력되는 입력부, 상기 생체신호 측정 유닛으로부터 생체신호 측정 결과를 무선 전송받을 수 있는 위치로 최적 경로를 통해 이동하는 구동부, 및 상기 최적 경로를 계산하여 상기 구동부의 이동을 제어하고, 상기 생체신호 측정 유닛으로부터 무선 전송된 생체신호 측정 결과를 관리하는 제1 제어부를 포함한다. In order to achieve the above object, a nursing assistant robot of one embodiment of the present invention includes an input unit for inputting information on at least one biosignal measurement unit to be measured, and wirelessly transmitting a biosignal measurement result from the biosignal measurement unit. And a first controller configured to control the movement of the driver by calculating the optimum path and managing the biosignal measurement result wirelessly transmitted from the biosignal measuring unit. .

한편, 본 발명의 일 형태에 따른 간호 보조 로봇을 이용하여 생체신호를 측정하는 방법은, 생체신호 측정 유닛으로부터 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호 및 상기 생체신호 측정 유닛이 측정한 생체신호를 포함하는 응답신호를 수신하는 단계, 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호가 지정된 환자의 식별번호와 매칭하는지를 판단하는 단계, 및 상기 판단결과, 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호가 지정된 환자의 식별번호와 매칭하는 경우 상기 응답신호에 포함된 생체신호를 지정된 환자의 생체신호로 저장하는 단계를 포함한다. On the other hand, a method for measuring a biosignal using a nursing assistant robot of one embodiment of the present invention includes an identification number of the biosignal measuring unit and a biosignal measured by the biosignal measuring unit from a biosignal measuring unit. Receiving a response signal, determining whether an identification number of the biosignal measurement unit matches an identification number of a designated patient, and matching the identification number of the biosignal measurement unit with an identification number of a specified patient And storing the biosignal included in the response signal as a biosignal of a designated patient.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 간호 보조 로봇 및 이의 제어 방법은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.As described above, the nursing assistant robot and its control method according to an embodiment of the present invention may have the following effects.

본 발명의 실시예에 의하면, 식별번호 등을 통해 자동으로 지정된 환자를 구분하여 지정된 환자의 생체신호를 측정 및 관리할 수 있다. 또한, 식별번호를 이용하여 환자를 구분하기 때문에 생체인식 방법보다 높은 신뢰도와 안정성이 확보할 수 있다. 또한, 접촉하지 않고도 무선으로 환자 식별이 가능함에 따라, 로봇 몸체가 환자에 인접하지 않아도 되므로 환자 식별 속도가 빨라질 수 있다. 특히, 긴급 을 요하는 병원환경에 유용하게 적용될 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, the designated patient may be automatically classified by using an identification number, and the like, and the biosignal of the designated patient may be measured and managed. In addition, since the identification number is used to distinguish patients, higher reliability and stability than biometric methods can be ensured. In addition, since the patient can be identified wirelessly without contact, the patient identification speed can be increased because the robot body does not have to be adjacent to the patient. In particular, it can be usefully applied to an emergency hospital environment.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 바닥 표시 라인 및 천장 표시물 등을 통해 자동으로 해당 병실로 이동할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to automatically move to the corresponding room through the floor display line and the ceiling display.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇 중 생체신호 측정 유닛의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a biological signal measuring unit of the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇은, 도 1에 도시된 바와 같이, 입력부(200), 제1 제어부(300), 제1 송수신기(400), 감지부(500), 및 구동부(520)를 포함하며, 적어도 하나의 생체신호 측정 유닛(100)과 송수신한다. 이하, 각 구성요소들에 대해 설명한다.As shown in FIG. 1, the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention includes an input unit 200, a first control unit 300, a first transceiver 400, a detection unit 500, and a driver 520. ), And transmit / receive with at least one biosignal measuring unit 100. Hereinafter, each component will be described.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 상기 생체신호 측정 유닛(100)에 대해 구체적으로 설명한다.First, the biosignal measuring unit 100 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

생체신호 측정 유닛(100)은 환자의 생체신호를 측정하기 위해 환자에 부착되고, 환자를 구분할 수 있는 식별번호(ID)(101)를 포함한다. 상기 식별번호(101)는 제조번호 혹은 일련번호 등 각 생체신호 측정 유닛의 고유 번호가 사용될 수 있고, 무선으로 인식이 가능하도록 제공된다. 따라서, 접촉하지 않고도 무선으로 환자 식별이 가능함에 따라, 로봇 몸체(10)는 환자에 접근하지 않더라도 무선 접속이 가능한 공간(area) 내 위치하기만 하면 환자 식별 및 생체 신호 측정이 가능한 장점이 있다. The biosignal measuring unit 100 is attached to the patient to measure the biosignal of the patient, and includes an identification number (ID) 101 for identifying the patient. The identification number 101 may be a unique number of each biological signal measuring unit, such as a manufacturing number or serial number, and is provided to enable wireless recognition. Therefore, as the patient can be wirelessly identified without contact, the robot body 10 has the advantage of being able to identify the patient and measure the biological signal only if the robot body 10 is located in an area where a wireless connection is possible without accessing the patient.

또한, 생체신호 측정 유닛(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 환자로부터 생체신호를 측정하는 생체신호 측정부(130)와, 상기 제1 송수신기(400)와 데이터를 송수신하는 제2 송수신기(140)와, 생체신호 측정 유닛(100)의 동작을 전반적으로 제어하는 제2 제어부(150)를 포함한다. In addition, as shown in FIG. 2, the biosignal measurement unit 100 may include a biosignal measuring unit 130 for measuring a biosignal from a patient, and a second transceiver (transmitting / receiving data with the first transceiver 400). 140, and a second controller 150 for controlling the overall operation of the biosignal measuring unit 100.

여기서, 생체신호 측정부(130)는 생체신호를 측정하는 적어도 하나의 센서들로 구성되고, 뇌파, 근전도, 심전도, 피부저항, 피부 전도도, 혈압, 혈류, 호흡, 체온, 혈압, 또는 맥박 등의 생체신호를 측정한다. 예컨대, 생체신호 측정부(130)는 환자의 체온을 측정하는 경우 체온 측정 센서로 구성되고, 환자의 맥박을 더 측정하는 경우 맥박 측정 센서가 추가되는 등 측정하고자 하는 생체신호에 따라 다양하게 구성될 수 있다. Here, the bio-signal measuring unit 130 is composed of at least one sensor for measuring the bio-signal, EEG, electrocardiogram, electrocardiogram, skin resistance, skin conductivity, blood pressure, blood flow, respiration, body temperature, blood pressure, or pulse Measure the biological signal. For example, the biosignal measuring unit 130 may be configured as a body temperature measuring sensor when measuring the body temperature of the patient, and may be configured in various ways according to the biosignal to be measured, such as adding a pulse measuring sensor when measuring the pulse of the patient further. Can be.

제2 송수신기(140)는 제1 송수신기(400)에서 전송되는 요청 신호를 수신하고, 생체신호 측정부(130)에서 측정한 생체신호 및 식별번호를 제1 송수신기(400)에 전송한다.The second transceiver 140 receives the request signal transmitted from the first transceiver 400, and transmits the biosignal and the identification number measured by the biosignal measuring unit 130 to the first transceiver 400.

제2 제어부(150)는 제2 송수신기(140)에서 생체신호 측정 요청이 수신되면, 이에 응답하여 생체신호 측정부(130)에 생체신호를 측정하도록 명령하고, 생체신호 측정부에서 측정된 생체신호를 제2 송수신기(140)를 통해 제1 송수신기(400)로 송 신하도록 한다. When the biometric signal measurement request is received from the second transceiver 140, the second controller 150 instructs the biosignal measurement unit 130 to measure the biosignal in response thereto, and measures the biosignal measured by the biosignal measurement unit. To transmit to the first transceiver 400 through the second transceiver (140).

또한, 상술한 생체신호 측정 유닛(100)은 환자의 피부에 접촉되어 있는지를 감지하는 피부 접촉 감지부(GSR; Galvanic Skin Response)(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 피부 접촉 감지부(160)는 측정 몸체(110)가 환자의 피부에 접촉 여부를 감지하고, 환자의 피부에 접촉되지 않는 경우, 상기 제2 제어부(150)에 에러를 통지한다. 상기 제2 송수신기(140)는 상기 피부 접촉 감지부의 에러 신호를 상기 제1 송수신기(400)에 전송한다. In addition, the biosignal measuring unit 100 may further include a galvanic skin response (GSR) 160 that detects whether the biosignal measuring unit 100 is in contact with the skin of the patient. The skin contact detecting unit 160 detects whether the measuring body 110 is in contact with the skin of the patient, and notifies the second control unit 150 if it is not in contact with the skin of the patient. The second transceiver 140 transmits an error signal of the skin contact detector to the first transceiver 400.

또한, 생체신호 측정 유닛(100)은 생체신호의 측정을 정확히 판단하기 위해 실내 온도를 측정하는 실내 온도 센서(170)와, 실내 습도를 측정하는 실내 습도 센서(180)를 더 포함할 수 있다. In addition, the biosignal measurement unit 100 may further include an indoor temperature sensor 170 measuring an indoor temperature and an indoor humidity sensor 180 measuring an indoor humidity in order to accurately determine the measurement of the biosignal.

또한, 상기 제1 송수신기(400)와 제2 송수신기(140) 간의 통신은 초절전형 OOK(On-Off Keying) 변조방식의 의료용 근거리 무선 주파수 방식을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 근거리 무선 주파수 방식은 병원의 중환자실 및 응급실 등에 설치되는 의료장비에 미치는 전자파의 영향을 최소화할 수 있어 다른 무선통신 방식과 비교하여 안전한 통신이 가능한 장점이 있다. 또한, 상기 간호 보조 로봇이 요양원과 같은 복지시설 등에 사용될 경우, 제1 송수신기(400)와 제2 송수신기(140) 간의 통신은 원거리 무선 통신 기술을 사용할 수 있으며, 이 경우 측정한 생체신호를 원거리에서 전송할 수 있는 이점이 있다. In addition, communication between the first transceiver 400 and the second transceiver 140 may be performed using a medical short-range radio frequency method of an ultra-low power on-off keying (OOK) modulation method. This short-range radio frequency method can minimize the effect of electromagnetic waves on medical equipment installed in the intensive care unit and emergency room of the hospital has the advantage that the safe communication compared to other wireless communication methods. In addition, when the nursing assistant robot is used in a welfare facility such as a nursing home, the communication between the first transceiver 400 and the second transceiver 140 may use a remote wireless communication technology, in which case the measured bio-signal is remotely There is an advantage to transmit.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 상기 입력부(200)에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the input unit 200 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 간호 보조 로봇의 입력부를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a perspective view illustrating a nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view for explaining an input unit of the nursing assistant robot of FIG. 3.

입력부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 병실을 지정하거나 간호를 요하는 환자(또는 생체신호 측정 유닛)을 지정하기 위해 사용된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치에 터치스크린 방식으로 제공될 수 있다. 즉, 간호사는 로봇 몸체(10)에 장착된 디스플레이 장치(도 4 참조)를 통해 도 4의 오른쪽 화면에서와 같이 환자의 이름으로 검색을 하여 생체신호 측정을 요하는 환자 또는 생체신호 측정 유닛을 지정하거나, 특정 환자와 상관 없이 원하는 병실의 환자를 모두 측정하고 싶은 경우 도 4의 왼쪽 화면처럼 직접 병실 호수를 나타내는 버튼을 눌러 병실을 지정할 수 있다. 또한, 측정하고자 하는 생체신호를 별도로 지정할 수도 있다. As shown in FIG. 3, the input unit is used to designate a room or designate a patient (or a biosignal measuring unit) requiring care. As shown in FIG. 4, the display device may be provided in a touch screen manner. That is, the nurse designates the patient or the biosignal measuring unit requiring biosignal measurement by searching by the patient's name as shown in the right screen of FIG. 4 through the display device (see FIG. 4) mounted on the robot body 10. Or, if you want to measure all the patients of the desired room irrespective of the specific patient, as shown in the left screen of Figure 4 by pressing the button directly representing the room can be assigned to the room. In addition, the biosignal to be measured may be separately designated.

이하, 도 1을 다시 참조하여, 제1 제어부(300)에 대해 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 1 again, the first control unit 300 will be described.

제1 제어부(300)는 로봇의 이동 및 수행업무에 대한 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 현재 위치를 확인하고, 확인된 현재 위치와 이동 위치 사이의 제1 천장 표시물을 이용하여 해밍 거리를 계산하고, 최단 경로를 추적하여 이동 경로를 확인한 후, 로봇의 이동을 제어한다. 또한, 생체신호 측정 유닛에 생체신호 측정을 요청하고, 생체신호 측정 유닛으로부터 전송된 생체신호 정보를 관리한다. The first control unit 300 controls the overall operation of the movement and performance of the robot. Specifically, after confirming the current position, calculating the hamming distance using the first ceiling display between the identified current position and the movement position, tracking the shortest path, and confirming the movement path, then controlling the movement of the robot. Further, the biosignal measurement unit is requested to measure the biosignal, and the biosignal information transmitted from the biosignal measuring unit is managed.

제1 송수신기(400)는 생체신호 측정 유닛(100)의 제2 송수신기(140)과 무선 통신을 통하여 제1 제어부 (300)의 생체신호 요청을 생체신호 측정 유닛(100)에 송신하고, 생체신호 측정 유닛(100)에서 측정한 생체신호를 수신한다. The first transceiver 400 transmits the biosignal request of the first controller 300 to the biosignal measuring unit 100 through wireless communication with the second transceiver 140 of the biosignal measuring unit 100, and sends the biosignal signal. The biological signal measured by the measuring unit 100 is received.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇은, 도 1에 도시된 바와 같이, 전송된 생체신호가 기설정 범위를 벗어나는 경우 외부에 알리는 알림부(900)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, may further include a notification unit 900 to notify the outside when the transmitted bio-signal is outside the preset range.

이하, 도 1, 도 3, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 상기 감지부(500)에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the sensing unit 500 will be described in detail with reference to FIGS. 1, 3, and 5 to 8.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 이동을 설명하기 위한 병동의 평면도이고, 도 6는 바닥 표시 라인과 제1 천장 표시물이 설치된 병동의 실내를 나타낸 사시도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 바닥 감지부을 나타낸 개략적 사시도이고, 도 8은 도 7의 저면도이다.5 is a plan view of a ward for explaining the movement of the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a perspective view showing the interior of the ward with the floor display line and the first ceiling display. In addition, Figure 7 is a schematic perspective view showing a floor detection unit of the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a bottom view of FIG.

상기 감지부(500)는 바닥 표시 라인(610)을 감지하는 바닥 감지부(501)를 포함하고, 제1 천장 표시물(620) 및 제2 천장 표시물(630) 중 적어도 하나의 천장 표시물을 감지하는 천장 감지부(502)를 더 포함할 수 있다. 또한, 장애물을 감지하는 장애물 감지부(503)를 더 포함할 수 있다.The detector 500 includes a floor detector 501 for detecting the floor display line 610, and includes at least one ceiling indicator of the first ceiling indicator 620 and the second ceiling indicator 630. It may further include a ceiling detector 502 for detecting the. In addition, the sensing unit 503 may further include an obstacle detecting unit.

상기 바닥 감지부(501)는 바닥 표시 라인(610)의 유무를 확인하는 중앙 감지 센서(1511) 및 중앙 감지 센서(1511)의 양측에 위치되며 바닥 표시 라인(610)이 없는 영역을 감지하는 주변 감지 센서(1512)를 포함한다. The floor detecting unit 501 is positioned at both sides of the central sensor 1511 and the central sensing sensor 1511 for checking the presence of the floor display line 610, and detects an area for detecting an area without the floor display line 610. A sensing sensor 1512 is included.

상기 바닥 표시 라인(610)은 병원의 바닥 또는 복지시설의 바닥 등 건물의 바닥에 띠 형태로 설치되어 로봇의 이동 경로를 안내하는 가이드 역할을 담당하며, 로봇의 이동 경로를 표시함으로써 보행자와의 충돌이나 사고를 방지하는 역할을 담당한다. The floor display line 610 is installed in the form of a belt on the floor of a building, such as a hospital floor or a welfare facility, and serves as a guide for guiding a robot's movement path, and displays a movement path of the robot to collide with a pedestrian. Or to prevent accidents.

따라서, 상기 바닥 감지부(501)는 로봇의 이동 중에 중앙 감지 센서(1511)를 이용하여 바닥 표시 라인(610)을 감지하고, 주변 감지 센서(1512)를 이용하여 로봇이 바닥 표시 라인(610)을 이탈하는지 여부를 감지한다. Accordingly, the floor detector 501 detects the floor display line 610 using the central sensor 1511 while the robot moves, and the robot displays the floor display line 610 using the ambient sensor 1512. Detect whether or not to leave.

이를 위하여 상기 중앙 감지 센서(1511) 및 상기 주변 감지 센서(1512)는 각각 안내용 발광부(TC1, TC2)(TS1, TS2)와 안내용 수광부(RC)(RS)를 포함한다. To this end, the central sensor 1511 and the ambient sensor 1512 include guide light emitting units TC1 and TC2 (TS1 and TS2) and guide light receiving unit RC (RS), respectively.

또한, 상기 중앙 감지 센서(1511) 및 상기 주변 감지 센서(1512)는 상기 안내용 수광부(RC)(RS)에 모자 형태로 구비되는 지향성 렌즈(1513)를 더 포함할 수 있다. 상기 지향성 렌즈(1513)는 상기 안내용 수광부(RC)(RS)의 수광 영역이 좁아지도록 하여 로봇이 바닥 표시 라인(610)을 벗어나는지 여부를 정밀하게 감지할 수 있도록 한다. In addition, the central sensor 1511 and the peripheral sensor 1512 may further include a directional lens 1513 provided in the shape of a cap on the guide light receiving unit (RC) (RS). The directional lens 1513 allows the light receiving area of the guide light receiving unit RC (RS) to be narrowed so as to accurately detect whether the robot leaves the floor display line 610.

또한, 상기 바닥 감지부(501)는 상기 중앙 감지 센서(1511)와 상기 주변 감지 센서(1512)로 외부 광이 유입되는 것을 차단시키기 위한 커튼(1510)을 더 포함할 수 있다. 상기 커튼(1510)은 외부 이물질이 유입되는 것을 막기 위해 브러시 형태로 형성될 수 있고, 상기 바닥 감지부(501) 내로 이물질이 쉽게 들어오지 못하도록 횡단면이 육각형(도 8 참조) 또는 타원형으로 형성될 수 있다.In addition, the floor detection unit 501 may further include a curtain 1510 for blocking external light from flowing into the central sensor 1511 and the peripheral sensor 1512. The curtain 1510 may be formed in the shape of a brush to prevent foreign foreign matter from entering, and the cross section may be formed in a hexagonal shape (see FIG. 8) or an ellipse so that foreign matter does not easily enter the bottom sensing unit 501. .

따라서, 상기 커튼(1510)는 외부 광의 유입을 차단하여 외부 광으로부터의 노이즈를 최소화하는 역할을 담당한다. Accordingly, the curtain 1510 blocks the inflow of external light to minimize noise from the external light.

상기 천장 감시부(502)는 제1 천장 표시물(620) 및 제2 천장 표시물(630) 중 적어도 하나의 천장 표시물을 확인하는 감지 센서를 포함한다. The ceiling monitoring unit 502 includes a detection sensor for identifying at least one ceiling display of the first ceiling display 620 and the second ceiling display 630.

상기 제1 천장 표시물(620)은 병원의 천장 또는 복지시설의 천장 등 건물의 천장에 설치되어 로봇의 위치를 확인하는 역할을 담당한다. 상기 제1 천장 표시 물(620)은 로봇의 위치를 확인할 수 있도록 특정 위치에 설치되며, 상기 천장 감지부(502)는 상기 제1 천장 표시물(620)을 감지하여 로봇의 위치가 어디인지를 확인하고, 로봇은 상기 천장 감시부(502)에서 이동 위치의 제1 천장 표시물을 감지하면 이동을 정지한다. The first ceiling display 620 is installed on the ceiling of the building, such as the ceiling of the hospital or the welfare facility serves to confirm the location of the robot. The first ceiling indicator 620 is installed at a specific position so as to check the position of the robot, and the ceiling detector 502 detects the first ceiling indicator 620 to determine where the robot is located. The robot stops the movement when the ceiling monitoring unit 502 detects the first ceiling indication of the movement position.

상기 제2 천장 표시물(630)은 상기 바닥 표시 라인(610)의 코너에 대응되는 건물의 천장에 설치되며, 로봇이 회전해야 하는 코너를 미리 확인하도록 하는 역할을 담당한다. 로봇은 상기 천장 감시부(502)에서 상기 제2 천장 표시물(630)을 감지하면, 이동 속도를 감소하고 회전을 수행한다. The second ceiling display 630 is installed on the ceiling of the building corresponding to the corner of the floor display line 610, and serves to confirm in advance the corner to be rotated by the robot. When the robot detects the second ceiling display 630 at the ceiling monitoring unit 502, the robot reduces the moving speed and performs rotation.

상기 장애물 감지부(503)는 로봇의 상부에 구비되는 상부 부재(810)와, 상부 부재(810)의 저면에 구비되는 범퍼용 발광부(820)와, 상기 범퍼용 발광부(820)에 상응하게 구비되는 범퍼용 수광부(830)를 포함하며, 범퍼용 발광부(820)의 빛이 범퍼용 수광부(830)로 전달되지 아니하면 장애물이나 충돌이 있는 것으로 감지한다. The obstacle detecting unit 503 corresponds to an upper member 810 provided on an upper portion of the robot, a bumper light emitting unit 820 provided on a bottom surface of the upper member 810, and a bumper light emitting unit 820. A bumper light receiving unit 830 is provided, and if the light of the bumper light emitting unit 820 is not transmitted to the bumper light receiving unit 830, it detects that there is an obstacle or collision.

또한, 상기 범퍼용 발광부(820)는 적외선이 로봇의 전방부와 양측부를 덮도록 상부 부재(810)의 저면에 구비되는 복수개의 적외선 발광 램프를 포함할 수 있고, 상기 범퍼용 수광부(830)는 복수개의 적외선 발광 램프에 상응하도록 범퍼(650)의 평면에 구비되는 복수개의 적외선 수광 센서를 포함할 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 적외선 광선(L)이 폭포처럼 흘러내리는 것처럼 구성될 수 있다. 따라서, 상기 범퍼용 수광부(830)의 적외선 수광 센서 중 어느 하나에서 신호가 감지되지 아니하면 동작 장애로 인식하도록 구성되어 미세한 상황 변화로도 큰 문제가 발생될 수 있는 간호 보조 로봇의 동작 장애를 최소화한다.In addition, the bumper light emitting unit 820 may include a plurality of infrared light emitting lamps provided on the bottom surface of the upper member 810 such that infrared rays cover the front and both sides of the robot, and the bumper light receiving unit 830 May include a plurality of infrared light receiving sensors provided in a plane of the bumper 650 to correspond to the plurality of infrared light emitting lamps. That is, as shown in FIG. 10, the infrared ray L may be configured to flow down like a waterfall. Therefore, when no signal is detected by any one of the infrared light receiving sensors of the light receiving unit 830 for bumper, it is configured to recognize as an operation disorder, thereby minimizing an operation disorder of a nursing assistant robot that may cause a big problem even with a minute situation change. do.

일 실시예로서, 상기 장애물 감지부(503)는 로봇의 전방부 및 양측부가 적외선(L) 폭포로 둘러싸이도록 형성될 수 있다.As an example, the obstacle detecting unit 503 may be formed such that the front and both sides of the robot are surrounded by an infrared ray (L) waterfall.

한편, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇에 범퍼가 설치된 상태와, 그리고 복수개의 적외선 발광 램프 및 복수개의 적외선 수광 센서의 설치 상태를 설명하기 위한 사시도이고, 그리고 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇에서, 범퍼가 로봇 바닥부의 범퍼 지지대에 의해 지지된 상태를 나타낸 사시도이다.10 is a perspective view illustrating a state in which a bumper is installed in a nursing assistant robot and an installation state of a plurality of infrared light emitting lamps and a plurality of infrared light receiving sensors according to an embodiment of the present invention, and FIG. In the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention, a bumper is a perspective view illustrating a state in which a bumper is supported by a bumper support of a robot bottom part.

다른 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇은, 도 10에 도시된 바와 같이, 외부 물체와의 충격을 흡수하는 단일 몸체로 이루어진 범퍼(650)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 범퍼(650)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 범퍼 지지대(700)에 의해 지지될 수 있다. On the other hand, the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 10, may further include a bumper 650 consisting of a single body to absorb the impact with the external object. In addition, the bumper 650 may be supported by the bumper support 700 as shown in FIG. 11.

이하, 도 12 및 도13을 참조하여, 범퍼 지지대(700)에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the bumper support 700 will be described in detail with reference to FIGS. 12 and 13.

도 12는 범퍼 지지대의 구성을 나타낸 사시도이고, 그리고 도 13은 범퍼 지지대의 구성을 나타낸 종단면도이다.12 is a perspective view showing the configuration of the bumper support, and FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the bumper support.

상기 범퍼 지지대(700)는 로봇의 바닥면에 고정되는 로봇 고정부(710)와, 범퍼(650)에 고정되는 범퍼 고정부(720)와, 그리고 로봇 고정부(710)와 범퍼 고정부(720) 사이에 구비되는 탄성체(730)를 포함한다. 따라서, 단일 몸체로 이루어진 범퍼(650)가 로봇의 바닥면에서 탄성체(730)로 인해 떠 있는 형태로 장착되게 되므로, 외부 충격이 범퍼에 미치더라도 탄성체(730)에서 대부분 흡수된 후 로봇으로 전달되므로 외부 충격을 최대한 감소시킨다. 또한, 상기 범퍼 지지대(700)는 탄성체(730)의 휨 정도를 제한하기 위해 탄성체(730)를 감싸는 케이스 형상의 리미트(740)를 더 포함할 수 있다.The bumper support 700 includes a robot fixing part 710 fixed to the bottom surface of the robot, a bumper fixing part 720 fixed to the bumper 650, and a robot fixing part 710 and a bumper fixing part 720. It includes an elastic body 730 provided between). Therefore, since the bumper 650 composed of a single body is mounted in a floating form due to the elastic body 730 on the bottom surface of the robot, even though an external impact is applied to the bumper, most of the bumper 650 is absorbed by the elastic body 730 and then transferred to the robot. Reduce external shock as much as possible. In addition, the bumper support 700 may further include a case-shaped limit 740 surrounding the elastic body 730 to limit the degree of bending of the elastic body 730.

또한, 로봇 몸체(10)와 로봇 고정부(710)와의 분해 조립성과, 그리고 범퍼(650)와 범퍼 고정부(720)와의 분해 조립성을 향상시키기 위해, 상기 리미트(740)에 분해조립용 개구(741)가 형성될 수 있다.In addition, in order to improve the disassembly and assembly of the robot body 10 and the robot fixing part 710 and the disassembling and assembly of the bumper 650 and the bumper fixing part 720, the opening for disassembly and assembly in the limit 740. 741 may be formed.

또한, 상기 범퍼(650)는 그 모서리에 회동 가능하게 구비되는 휠(850)을 더 포함할 수 있다. 상기 휠(850)은 로봇이 벽 등에 충돌 할 때 범퍼(650) 표면에 직접적으로 손상되지 않도록 하는 완충 역할을 담당한다. In addition, the bumper 650 may further include a wheel 850 rotatably provided at an edge thereof. The wheel 850 serves as a buffer to prevent the robot from directly damaging the surface of the bumper 650 when the robot collides with a wall or the like.

이하, 도 9을 참조하여, 상기 구동부(520)에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the driving unit 520 will be described in detail with reference to FIG. 9.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 구동부를 나타낸 평면도이다.9 is a plan view showing a driving unit of the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention.

구동부(520)는 제1 동력 발생부(521a)와, 제1 동력 발생부(521a)의 동력으로 회전되는 제1 바퀴(522a)와, 제1 동력 발생부(521a)와 제1 바퀴(522a) 사이에 구비되어 제1 동력 발생부(521a)와 제1 바퀴(522a) 사이를 계합시키거나 계합 해제시키는 제1 클러치(523a)를 포함하고, 제2 동력 발생부(521b)와, 제2 동력 발생부(521b)의 동력으로 회전되는 제2 바퀴(522b)와, 그리고 제2 동력 발생부(521b)와 제2 바퀴(522b) 사이에 구비되어 제2 동력 발생부(521b)와 제2 바퀴(522b) 사이를 계합시키거나 계합 해제시키는 제2 클러치(523b)를 포함할 수 있다. 참고로, 도 9의 도면부호 "524"은 로봇이 넘어지지 않도록 균형을 잡아주는 보조 바퀴이다.The driving unit 520 includes a first power generator 521a, a first wheel 522a rotated by the power of the first power generator 521a, a first power generator 521a, and a first wheel 522a. And a first clutch 523a provided between the first power generator 521a and the first wheel 522a to engage or disengage the second power generator 521b. It is provided between the second wheel 522b rotated by the power of the power generator 521b, and between the second power generator 521b and the second wheel 522b, and the second power generator 521b and the second wheel 522b. A second clutch 523b may be included to engage or disengage between the wheels 522b. For reference, reference numeral 524 of FIG. 9 is an auxiliary wheel for balancing the robot so as not to fall.

특히, 제1 동력 발생부(521a)와 제2 동력 발생부(521b)에 의해 제1 바퀴(522a)와 제2 바퀴(522b)에 공급되는 동력을 개별적으로 제어할 수 있어, 코너 주행시 원활한 회전이 가능하게 된다. 즉, 제1 바퀴(522a)와 제2 바퀴(522b)의 속도비를 제대로 조절하면 원하는 회전이 가능하게 된다.In particular, the power supplied to the first wheels 522a and the second wheels 522b can be individually controlled by the first power generator 521a and the second power generator 521b, thereby smoothly rotating at the corners. This becomes possible. That is, if the speed ratio of the first wheel 522a and the second wheel 522b is properly adjusted, the desired rotation is possible.

상기 제1 및 제2 클러치(523a)(523b)는 로봇이 수동모드로 움직일 수 있도록 동력 전달을 해제시킨다. 예를 들어, 로봇이 이동 불가능한 위치로 이동시키고자 하거나, 로봇의 자동 이동이 불가능하게 되는 경우 수동모드를 선택하여 로봇을 원하는 위치로 용이하게 이동시킬 수 있다. 수도모드의 선택시 제1 및 제2 클러치(523a)(523b)의 계합은 해제되고, 제1 바퀴(522a)와 제1 동력 발생부(521a), 그리고 제2 바퀴(522b)와 제2 동력 발생부(521b)가 물리적으로 분리되어 사람의 힘으로 밀어서 로봇을 이동시킬 수 있게 된다. The first and second clutches 523a and 523b release the power transmission so that the robot can move in the manual mode. For example, if the robot wants to move to a position that cannot be moved, or if the robot cannot be automatically moved, the manual mode can be selected to easily move the robot to a desired position. When the water mode is selected, the engagement of the first and second clutches 523a and 523b is released, and the first wheel 522a and the first power generator 521a and the second wheel 522b and the second power are released. The generator 521b is physically separated and can be moved by the force of a human to move the robot.

한편, 상술한 제1 제어부 (300)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 일 실시예 따른 간호 보조 로봇의 제어 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함한다.  On the other hand, the above-described first control unit 300 may be implemented with one or more microprocessors operating by the set program, the set program is included in the control method of the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention to be described later Contains a series of instructions to perform a step.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법을 나타낸 것으로서, 생체신호 측정에 초점을 둔 플로우 차트이다.14 is a flowchart illustrating a method of measuring a biosignal of a nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention, and focuses on measuring a biosignal.

본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법은, 도 14에 도시된 바와 같이, 다음 과정들을 수행한다.In the biosignal measuring method of the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 14, the following processes are performed.

먼저, 로봇은 생체신호 측정을 요청하는 신호를 상기 생체신호 측정 유닛에 무선 전송한다(S110). 상기 생체신호 측정 요청 신호는 복수의 생체신호 측정 유닛에 브로드캐스팅 방식으로 전송될 수 있고, 측정하고자 하는 지정 생체신호 측정 유닛에 대한 식별번호가 포함될 수 있다. First, the robot wirelessly transmits a signal for requesting the measurement of the biosignal to the biosignal measuring unit (S110). The biosignal measurement request signal may be transmitted to a plurality of biosignal measuring units in a broadcast manner, and may include an identification number for a designated biosignal measuring unit to be measured.

이어서, 생체신호 측정 유닛은 상기 요청 신호에 응답하여 환자의 생체신호를 측정한 후, 상기 로봇에 무선 전송하고, 로봇은 상기 생체신호 측정 유닛으로부터 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호 및 상기 생체신호 측정 유닛이 측정한 생체신호를 포함하는 응답신호를 수신하고(S120). 상기 응답신호가 수신되지 않는 경우 상기 S110 단계를 재수행한다. Subsequently, the biosignal measuring unit measures the biosignal of the patient in response to the request signal and wirelessly transmits the biosignal to the robot, and the robot measures the identification number of the biosignal measuring unit and the biosignal from the biosignal measuring unit. Receive a response signal containing the bio-signal measured by the unit (S120). If the response signal is not received, the step S110 is performed again.

이어서, 로봇은 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호가 지정된 환자의 식별번호와 매칭하는지를 판단하고(S130), 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호가 지정된 환자의 식별번호와 매칭하지 않는 경우 상기 S110 단계를 재수행한다. Subsequently, the robot determines whether the identification number of the biosignal measurement unit matches the identification number of the specified patient (S130), and if the identification number of the biosignal measurement unit does not match the identification number of the specified patient, performing the step S110. Rerun

또한, 로봇은 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호가 지정된 환자의 식별번호와 매칭하는 경우 상기 측정한 생체신호가 기설정된 범위에 포함되는지를 판단한다(S140).In addition, when the identification number of the biosignal measuring unit matches the identification number of the designated patient, the robot determines whether the measured biosignal is included in a preset range (S140).

로봇은 상기 측정한 생체신호가 기설정된 범위에 포함되면 상기 응답신호에 포함된 생체신호를 지정된 환자의 생체신호로 저장하고(S150), 상기 측정한 생체신호가 기설정된 범위에 포함되지 아니하면 상기 응답신호의 수신횟수(N)를 확인한다. 상기 응답신호의 수신횟수(N)가 일정횟수(N1) 미만인 경우 상기 S110 단계를 재수행하고, 일정횟수(N1) 이상인 경우 이상신호를 발생한다(S170). 상기 수신횟수(N)는 긴급 환자의 경우에는 1회로 설정될 수 있으며, 긴급 환자가 아닌 경우에 는 통신 환경을 고려하여 2회 내지 5회 정도로 설정될 수 있다. 상기 생체신호 측정 유닛이 주기적으로 자신의 식별번호와 생체신호 측정 결과를 브로드캐스팅 방식으로 전송하는 경우에는 상기 S110 단계는 생략될 수 있다.The robot stores the biosignal included in the response signal as a biosignal of a designated patient when the measured biosignal is included in a preset range (S150), and if the measured biosignal is not included in a preset range, Check the reception frequency (N) of the response signal. When the response frequency N of the response signal is less than the predetermined number N1, the operation S110 is performed again. If the response signal N is greater than the predetermined number N1, an abnormal signal is generated (S170). The reception frequency (N) may be set to one time in the case of an emergency patient, and may be set to two to five times in consideration of a communication environment in case of an emergency patient. When the biosignal measuring unit periodically transmits its identification number and the biosignal measurement result through a broadcasting method, step S110 may be omitted.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법을 나타낸 것으로서, 이는 로봇 몸체의 이동에 초점을 둔 플로우 차트이다. 그리고, 도 16은 도 15의 위치 추적 모드를 나타낸 플로우 차트이다.FIG. 15 illustrates a method for measuring a biosignal of a nursing assistant robot according to another embodiment of the present invention, which is a flowchart focusing on movement of the robot body. 16 is a flowchart illustrating the position tracking mode of FIG. 15.

본 발명의 다른 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법은, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 다음 과정들을 수행한다.In the biosignal measuring method of the nursing assistant robot according to another embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 15 and 16, the following processes are performed.

먼저, 로봇은 수행 업무, 이동 위치, 이동 모드(왕복모드 또는 편도모드) 등의 정보가 입력되면, 제1 천장 표시물(620)을 이용하여 현재 위치를 확인한다(S210). First, when information on a task, a movement position, a movement mode (return mode or one-way mode) is input, the robot checks the current position using the first ceiling display 620 (S210).

상기 S210 단계에서, 현재 위치가 확인되지 않으면 로봇의 몸체(10)가 바닥 표시 라인(610)에 평행하게 되도록 이동시킨 후, 상기 S210 단계를 재수행한다. In step S210, if the current position is not confirmed, the robot body 10 is moved to be parallel to the floor display line 610, and then step S210 is performed again.

상기 이동 위치는 병실 정보, 환자 정보, 또는 생체신호 측정 유닛 정보 등의 정보를 직접 입력함으로써 설정될 수 있고, 병실 또는 생체신호 측정 유닛 등에 대응되는 고유정보(식별번호 등)을 입력함으로써 설정될 수 있다.The movement position may be set by directly inputting information such as ward information, patient information, or biosignal measurement unit information, and may be set by inputting unique information (identification number, etc.) corresponding to the ward or biosignal measurement unit. have.

이어서, 상기 제1 천장 표시물을 이용하여 상기 이동 위치까지의 해밍 거리를 계산한다(S220). 상기 해밍 거리는 이동 위치와 현재 위치 사이의 제1 천장 표시물 수를 이용하여 이동 위치까지의 최단 거리로 계산된다.Subsequently, a hamming distance to the moving position is calculated using the first ceiling display (S220). The hamming distance is calculated as the shortest distance to the moving position using the number of first ceiling indications between the moving position and the current position.

이어서, 상기 해밍 거리를 이용하여 이동 방향을 결정하고, 바닥 표시 라인 을 따라 목적지로 이동한다. 상기 이동 방향은 로봇의 현재 진행 방향으로 이동했을 때의 제1 천장 표시물 수와 반대 방향으로 이동했을 때의 제1 천장 표시물 수를 비교하여(S230) 보다 적은 제1 천장 표시물 수로 계산된 방향으로 결정된다. 구체적으로 로봇의 현재 진행 방향으로 이동했을 때의 제1 천장 표시물 수가 반대 방향으로 이동했을 때의 제1 천장 표시물 수 보다 적은 경우 현재 방향으로 이동하고(S240), 로봇의 현재 진행 방향으로 이동했을 때의 제1 천장 표시물 수가 반대 방향으로 이동했을 때의 제1 천장 표시물 수 보다 많은 경우 반대 방향으로 회전한 후(S250), 이동한다(S240). 따라서, 로봇은 제1 천장 표시물 수에 따라 현재 진행 방향으로 이동할 수 있고, 반대 방향으로 회전하여 진행할 수도 있다.Subsequently, the direction of movement is determined using the hamming distance, and the target is moved along the floor display line. The moving direction is calculated by comparing the number of first ceiling displays when moving in the current direction of the robot with the number of first ceiling displays when moving in the opposite direction (S230). Direction is determined. In detail, when the number of the first ceiling displays when moving in the current direction of the robot is less than the number of the first ceiling displays when moving in the opposite direction, the robot moves in the current direction (S240) and moves in the current direction of the robot. If the number of the first ceiling display when the number of the first ceiling display is moved in the opposite direction when the rotation is in the opposite direction (S250), and moves (S240). Therefore, the robot may move in the current progress direction according to the number of first ceiling marks, or may rotate in the opposite direction to progress.

또한, 상기 S240 단계에서 이동하는 동안에도 바닥 표시 라인(610)에 평행하게 주행 중인지를 주기적으로 확인하고, 바닥 표시 라인(610)에 평행하게 주행 중이 아닌 경우 로봇 몸체(10)가 바닥 표시 라인(610)에 평행하게 되도록 제어하면서 이동한다.In addition, periodically checking whether the vehicle is traveling in parallel with the floor display line 610 while moving in the step S240, and when the robot body 10 is not traveling in parallel to the floor display line 610, the robot body 10 may display the floor display line ( Move while controlling to be parallel to 610.

상기 이동 위치에 도착하면 수행업무를 확인하고, 생체신호 측정 유닛과 무선 통신하여 환자의 생체신호를 측정한다(S260). 생체신호를 측정하는 방법은 앞선 도 14에서 설명하였으므로, 설명을 생략한다.Upon arrival at the movement position, the task is checked and wireless communication with the biosignal measuring unit is performed to measure the biosignal of the patient (S260). Since the method of measuring the biosignal has been described above with reference to FIG. 14, the description thereof is omitted.

복수의 이동 위치가 설정된 경우에는 상술한 방법에 따라 해당 이동 위치로 이동하고, 왕복 모드로 설정된 경우 동일한 방법에 따라 출발 위치로 재이동한다.When a plurality of movement positions are set, the movement to the corresponding movement positions is performed according to the above-described method, and when the plurality of movement positions are set, the movement to the starting position is performed according to the same method.

상기 S240 단계에서 이동하는 동안 장애물이 감지되면 일단 정지하고, 일정시간 동안 장애물이 계속해서 감지되면 장애물을 피한 후, 상기 S210 단계를 재수 행한다. 상기 S240 단계에서 이동하는 동안 제2 천장 표시물이 확인되면 상기 이동 방향을 회전한 후에, S210 단계를 재수행한다.Once the obstacle is detected while moving in the step S240, once stopped, if the obstacle is continuously detected for a predetermined time, the obstacle is avoided, and the step S210 is performed again. If the second ceiling display is confirmed during the movement in the step S240, after rotating the moving direction, the operation S210 is performed again.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇 중 생체신호 측정 유닛의 구성을 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a biological signal measuring unit of the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 로봇 몸체를 나타낸 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing the robot body of the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 간호 보조 로봇의 입력부를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an input unit of the nursing assistant robot of FIG. 3.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇을 안내하기 위한 바닥 표시 라인, 제1 천장 표시물 및 제2 천장 표시물을 나타낸 병원 병동의 평면도이다.5 is a plan view of a hospital ward showing a floor display line, a first ceiling display, and a second ceiling display for guiding a nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention.

도 6는 바닥 표시 라인과 제1 천장 표시물이 설치된 병원 병동의 실내를 나타낸 사시도이다.6 is a perspective view showing the interior of a hospital ward where a floor display line and a first ceiling display are installed.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇 중 로봇 몸체 바닥에 구비된 바닥 감지 센서부 및 병원 바닥에 설치된 바닥 표시 라인을 나타낸 개략적 사시도이다.FIG. 7 is a schematic perspective view illustrating a floor detection sensor unit provided on a bottom of a robot body and a floor display line installed on a hospital floor among nursing assistant robots according to an embodiment of the present invention.

도 8은 바닥 감지 센서부를 나타낸 것으로서, 도 7의 저면도이다.8 is a bottom view sensor unit, which is a bottom view of FIG.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 구동부를 나타낸 평면도이다.9 is a plan view showing a driving unit of the nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇에 범퍼가 설치된 상태 와, 그리고 복수개의 적외선 발광 램프 및 복수개의 적외선 수광 센서의 설치 상태를 나타낸 사시도이다.10 is a perspective view illustrating a state in which a bumper is installed in a nursing assistant robot and an installation state of a plurality of infrared light emitting lamps and a plurality of infrared light receiving sensors according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇에서, 범퍼가 로봇 몸체의 바닥부에 범퍼 지지대에 의해 지지된 상태를 나타낸 사시도이다.11 is a perspective view illustrating a state in which a bumper is supported by a bumper support on a bottom portion of a robot body in a nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention.

도 12는 범퍼 지지대의 구성을 나타낸 사시도이다.It is a perspective view which shows the structure of a bumper support stand.

도 13은 범퍼 지지대의 구성을 나타낸 종단면도이다.It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of a bumper support stand.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법을 나타낸 것으로서, 생체신호 측정에 초점을 둔 플로우 차트이다.14 is a flowchart illustrating a method of measuring a biosignal of a nursing assistant robot according to an embodiment of the present invention, and focuses on measuring a biosignal.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법을 나타낸 것으로서, 로봇 몸체의 이동에 초점을 둔 플로우 차트이다.FIG. 15 is a flowchart illustrating a method of measuring a biosignal of a nursing assistant robot according to another embodiment of the present invention, and focuses on movement of the robot body.

Claims (26)

간호 업무를 보조하는 간호 보조 로봇에 있어서,In the nursing assistant robot which assists with nursing duties, 측정하고자 하는 적어도 하나의 생체신호 측정 유닛에 대한 정보가 입력되는 입력부;An input unit to which information about at least one biosignal measuring unit to be measured is input; 상기 생체신호 측정 유닛으로부터 생체신호 측정 결과를 무선 전송받을 수 있는 위치로 최적 경로를 통해 이동하는 구동부; 및 A driver for moving the biosignal measurement result from the biosignal measuring unit through an optimal path to a position where the biosignal measurement result can be wirelessly transmitted; And 상기 최적 경로를 계산하여 상기 구동부의 이동을 제어하고, 상기 생체신호 측정 유닛으로부터 무선 전송된 생체신호 측정 결과를 관리하는 제1 제어부를 포함하는 간호 보조 로봇.And a first controller configured to control the movement of the driving unit by calculating the optimum path and to manage a biosignal measurement result wirelessly transmitted from the biosignal measuring unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생체신호 측정 유닛에 대한 정보는 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호 정보 및 상기 생체신호 측정 결과를 전송받기 위한 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.The information on the bio-signal measuring unit includes nursing assistant robot, characterized in that the identification number information of the bio-signal measuring unit and the position information for receiving the transmission result of the bio-signal measurement. 제1항에 있어서, 상기 생체신호 측정 유닛은 The method of claim 1, wherein the bio-signal measuring unit 상기 환자에 부착되어 생체신호를 측정하는 생체신호 측정부를 포함하고, 상기 생체신호 측정 유닛이 상기 환자에 부착되어 있는지를 감지하는 접촉 감지부, 상기 생체신호 측정 유닛이 측정하는 환경의 온도를 감지하는 온도 센서, 및 상기 생체신호 측정 유닛이 측정하는 환경의 습도를 감지하는 습도 센서 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.A biosignal measuring unit attached to the patient to measure a biosignal, a touch sensing unit sensing whether the biosignal measuring unit is attached to the patient, and detecting a temperature of an environment measured by the biosignal measuring unit And at least one of a temperature sensor and a humidity sensor that senses humidity of an environment measured by the biosignal measuring unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 간호 보조 로봇과 상기 생체신호 측정 유닛은 의료용 근거리 무선 주파수대 및 의료용 원거리 무선 주파수대 중 어느 하나의 주파수대를 이용하여 무선 전송하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.The nursing assistant robot and the biosignal measuring unit wirelessly transmit the nursing assistant robot using any one of a medical short range radio frequency band and a medical long range radio frequency band. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 건물의 바닥에 표시되는 바닥 표시 라인을 감지하는 바닥 감지부; 및A floor detector detecting a floor display line displayed on the floor of the building; And 건물의 천장에 표시되는 제1 천장 표시물들 및 제2 천장 표시물들 중 적어도 하나의 천장 표시물을 감지하는 천장 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.And a ceiling detector configured to detect at least one of the first and second ceiling displays displayed on the ceiling of the building. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 바닥 감지부는 상기 바닥 표시 라인을 감지하는 중앙 감지 센서와, 상기 바닥 표시 라인의 이탈 여부를 감지하는 주변 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.The floor detecting unit includes a central sensing sensor for sensing the floor display line, and a peripheral sensing sensor for detecting whether the floor display line is separated. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 중앙 감시 센서와 상기 주변 감지 센서는 각각 안내용 발광부와 안내용 수광부를 포함하고, 각각 상기 안내용 수광부에 구비되는 지향성 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.The central monitoring sensor and the periphery sensor each includes a guide light emitting unit and a guide light receiving unit, and each of the nursing assistant robot further comprises a directional lens provided in the guide light receiving unit. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 바닥 감지부는 외부 광이 유입되는 것을 차단하는 커튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.The floor detecting unit may further include a curtain for blocking external light from being introduced. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 복수의 범퍼용 발광부 및 상기 복수의 범퍼용 발광부에 대응되는 복수의 범퍼용 수광부를 이용하여 외부 장애물을 감지하는 장애물 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.Nursing assistant robot further comprises an obstacle detecting unit for detecting an external obstacle by using a plurality of bumper light emitting unit and a plurality of bumper light receiving unit corresponding to the plurality of bumper light emitting unit. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 구동부는 동력 발생부, 상기 동력 발생부의 동력으로 회전되는 바퀴, 및상기 동력 발생부와 상기 바퀴를 계합시키거나 계합 해제시키는 클러치를 포함하고,The driving unit includes a power generating unit, a wheel that is rotated by the power of the power generating unit, and a clutch for engaging or releasing the power generating unit and the wheel, 상기 클러치는 자동 모드 및 수동 모드로 동작가능한 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.And the clutch is operable in an automatic mode and a manual mode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 외부 물체와의 충격을 흡수하는 범퍼; 및 상기 범퍼를 지지하는 범퍼 지지대를 더 포함하고,A bumper that absorbs an impact with an external object; And a bumper support for supporting the bumper, 상기 범퍼 지지대는, The bumper support is, 상기 로봇의 몸체를 고정하는 로봇 고정부;A robot fixing part fixing the body of the robot; 상기 범퍼를 고정하는 범퍼 고정부; 및A bumper fixing part fixing the bumper; And 상기 로봇 고정부와 상기 범퍼 고정부 사이에 구비되는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.Nursing assistant robot, characterized in that it comprises an elastic body provided between the robot fixing portion and the bumper fixing portion. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 범퍼는 그 모서리에 회동 가능하게 구비되는 휠을 더 포함하고, 상기 범퍼 지지대는 상기 탄성체를 감싸며 분해조립용 개구를 갖는 리미트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇.The bumper further includes a wheel rotatably provided at an edge thereof, and the bumper support further includes a limit surrounding the elastic body and having a disassembly opening. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 생체신호 측정 결과가 기설정된 범위 및 응답횟수를 벗어나는 경우 이상신호를 발생시키는 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇. And a notification unit for generating an abnormal signal when the bio signal measurement result is out of a predetermined range and a response frequency. 간호 보조 로봇을 이용하여 생체신호를 측정하는 방법으로서,As a method of measuring a bio-signal using a nursing assistant robot, 생체신호 측정 유닛으로부터 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호 및 상기 생체신호 측정 유닛이 측정한 생체신호를 포함하는 응답신호를 수신하는 단계;Receiving a response signal including an identification number of the biosignal measuring unit and a biosignal measured by the biosignal measuring unit from a biosignal measuring unit; 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호가 지정된 환자의 식별번호와 매칭하는지를 판단하는 단계; 및Determining whether an identification number of the biosignal measuring unit matches an identification number of a designated patient; And 상기 판단결과, 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호가 지정된 환자의 식별번호와 매칭하는 경우 상기 응답신호에 포함된 생체신호를 지정된 환자의 생체신호로 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.And, if the identification number of the biosignal measuring unit matches the identification number of the designated patient, storing the biosignal included in the response signal as the biosignal of the designated patient. Method of measuring the bio-signal of the. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 생체신호 측정 유닛이 전송하는 응답신호는 브로드캐스팅 신호인 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.The response signal transmitted by the biosignal measuring unit is a biosignal measuring method of a nursing assistant robot, characterized in that the broadcasting signal. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 응답신호를 수신하는 단계 전에,Before the step of receiving the response signal, 상기 생체신호 측정 유닛에 요청신호를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 응답신호는 상기 요청신호에 대응되는 응답신호인 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.And transmitting a request signal to the biosignal measuring unit, wherein the response signal is a response signal corresponding to the request signal. 제14항에 있어서, 상기 저장하는 단계는, The method of claim 14, wherein the storing step, 상기 판단결과, 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호가 지정된 환자의 식별 번호와 매칭하는 경우 상기 생체신호가 기 설정된 범위 내면 상기 응답신호에 포함된 생체신호를 지정된 환자의 생체신호로 저장하고, 상기 생체신호가 기 설정된 범위를 벗어나면 상기 생체신호 측정을 재수행하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.As a result of the determination, when the identification number of the biosignal measuring unit matches the identification number of the specified patient, if the biosignal is within a preset range, the biosignal included in the response signal is stored as the biosignal of the designated patient, The biosignal measuring method of the nursing assistant robot, characterized in that the biosignal measurement is performed again if the signal is out of a preset range. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 생체신호 측정을 재수행한 결과 상기 생체신호가 다시 상기 기설정 범위를 벗어나면 이상신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.And regenerating an abnormal signal when the biological signal is again out of the predetermined range as a result of performing the biological signal measurement. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 응답신호가 수신되지 않거나 상기 생체신호 측정 유닛의 식별번호가 지정된 환자의 식별번호와 매칭하지 않는 경우 상기 생체신호 측정을 재수행하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.And if the response signal is not received or if the identification number of the biosignal measurement unit does not match the identification number of the designated patient, the biosignal measurement method of the nursing assistance robot, wherein the biosignal measurement is performed again. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 응답신호를 수신하는 단계 전에,Before the step of receiving the response signal, 현재 위치를 확인하는 단계;Checking the current location; 상기 현재 위치 및 이동 위치를 이용하여 상기 이동 위치까지의 해밍 거리를 계산하는 단계; 및Calculating a hamming distance to the moving position using the current position and the moving position; And 상기 계산된 해밍 거리를 이용하여 로봇의 진행 방향을 결정하고, 상기 이동 위치로 이동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.And determining a moving direction of the robot by using the calculated hamming distance, and moving to the movement position. 제20항에 있어서, The method of claim 20, 상기 해밍 거리는 상기 현재 위치와 이동 위치 사이의 제1 천장 표시물 수를 이용하여 상기 이동 위치까지의 최적 경로로 계산되고, 상기 제1 천장 표시물은 건물의 천장에 표시되는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.The hamming distance is calculated as an optimal path to the moving position using the number of first ceiling markings between the current position and the moving position, and the first ceiling marking is displayed on the ceiling of the building. Method for measuring bio signals of robots. 제20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 진행 방향은 로봇의 현재 진행 방향으로 이동했을 때의 제1 천장 표시물 수가 반대 방향으로 이동했을 때의 제1 천장 표시물 수 보다 적은 경우 현재 방향으로 결정되고, 로봇의 현재 진행 방향으로 이동했을 때의 제1 천장 표시물 수가 반대 방향으로 이동했을 때의 제1 천장 표시물 수 보다 많은 경우 반대 방향으로 결정되는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.The advancing direction is determined in the current direction when the number of the first ceiling displays when moving in the current direction of the robot is less than the number of first ceiling displays when it moves in the opposite direction, and moves in the current traveling direction of the robot. The method of measuring the bio-signal of the nursing assistant robot when the number of the first ceiling indications at the time of movement is greater than the number of the first ceiling indications at the time of movement in the opposite direction. 제20항에 있어서, 상기 이동하는 단계에서,The method of claim 20, wherein in the moving step, 건물의 바닥에 표시되는 바닥 표시 라인을 감지하여 이동하며, 건물의 천장에 표시되는 제1 천장 표시물을 감지하여 상기 이동 위치를 인지하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.And detecting the floor display line displayed on the floor of the building, and detecting the moving position by detecting the first ceiling display displayed on the ceiling of the building. 제20항에 있어서, 상기 이동하는 단계에서,The method of claim 20, wherein in the moving step, 건물 코너의 천정에 표시되는 제2 천장 표시물을 감지하여 회전하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.And detecting and rotating a second ceiling display displayed on the ceiling of a corner of a building. 제20항에 있어서, 상기 이동하는 단계에서,The method of claim 20, wherein in the moving step, 상기 이동하는 동안 장애물이 감지되면 장애물을 피하고, 상기 현재 위치를 확인하는 단계부터 재수행하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.When the obstacle is detected during the movement, the obstacle avoiding the obstacle, the method of measuring the bio-signal of the nursing assistant robot, characterized in that to perform again from the step of checking the current position. 제20항에 있어서, 상기 현재 위치를 확인하는 단계 및 상기 이동하는 단계 중 어느 하나의 단계에서, The method of claim 20, wherein in any one of the step of checking the current position and the moving step, 건물의 바닥에 형성된 바닥 표시 라인에 평행하게 주행 중인지를 주기적으로 확인하고, 상기 바닥 표시 라인에 평행하게 주행 중이 아닌 경우 로봇이 바닥 표시 라인에 평행하게 되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 간호 보조 로봇의 생체신호 측정 방법.Periodically check whether the driving is parallel to the floor display line formed on the floor of the building, and if the driving is not parallel to the floor display line and adjust the robot to be parallel to the floor display line Signal measurement method.
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