KR20120103899A - 간호보조 로봇시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

간호보조 로봇시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템은, 입력된 정보에 따라 간호업무를 보조하는 간호보조 로봇 및 상기 간호보조 로봇과 무선데이터 통신을 수행하는 중앙통제센터를 포함하되, 상기 간호보조 로봇은, 목적지정보 및 수행하고자 하는 동작정보를 포함하는 적어도 하나의 간호업무정보를 입력하는 정보입력부; 현재 위치정보를 탐색하는 현위치 검색부; 상기 현위치 검색부에 의해 검색된 현재위치와 상기 정보입력부를 통해 입력된 상기 목적지정보를 기반으로 적어도 전진, 좌회전 또는 우회전 중 적어도 어느 하나로 선택되는 복수의 구간별 경로로 구성되는 이동경로를 설정하는 경로탐색부; 상기 이동경로를 따라 주행을 수행하는 주행구동부; 사용자의 생체신호를 측정하는 생체신호 측정부; 상기 생체신호 측정부로부터 측정된 상기 사용자의 생체신호를 상기 중앙통제센터로 전송하는 무선통신부; 및 상기 경로탐색부에 의해 설정된 이동경로를 바탕으로 상기 주행구동부의 주행을 제어하는 로봇제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

간호보조 로봇시스템 및 그 제어방법{ROBOT SYSTEM FOR AIDING NURSE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 간호보조 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 병원이나 재활센터 등에서 간호사의 업무를 보조하여 각 병실의 환자에 약 전달, 바이탈사인 측정, 이송, 재활운동 보조 등 간호사의 업무를 자동으로 보조할 수 있는 간호보조 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 식생활의 개선 및 의료기술의 발달로 인간의 평균연령 증가로 인구의 노령화가 증가되고 있고, 더불어 출산율 저하로 인한 노령화 사회로의 전환 속도가 빠르게 전개되고 있다. 노령인구의 증가로 인한 노인성 질환 예를 들면, 중풍 등의 발생이 증가하고 있다.
그러나 노령인구의 증가에 비해 노인이나 환자를 간병 혹은 간호할 인력의 증가는 미미한 수준이고, 의료기술의 발달에 반하여 간호사 수의 부족은 환자에 대한 간호업무 외에 차트나 약 전달 등 단순하고 반복적인 잡무의 증가가 발생하게 되어 환자에 대한 의료 서비스 품질을 떨어뜨리고 있다.
따라서, 간호사의 단순하고 반복적인 업무 부분 등을 보조할 로봇의 필요성이 증가되고 있다.
과거에는 로봇이 주로 노동 대체인력의 산업용으로 사용되어 왔으나 최근에는 인간 친화형 고부가가치 서비스 지능형 로봇으로 로봇산업의 패러다임이 전환되고 있다.
지능형 로봇 개발은 저출산 고령화의 부작용인 노동력의 감소와 소외, 약자에 대한 서비스의 수요 증대에 크게 기여할 것으로 기대된다. 특히 간호사의 간호 업무나 잡무를 보조하는 로봇으로서, 간호보조 로봇 시스템은 간호사의 업무 중 단순하고 반복적인 부분에 대한 부담을 줄여준다는 점에서 그 필요성이 날로 증가하고 있는 실정이다.
이러한 지능형 로봇의 응용 및 활용 방안으로 간호 인력을 대신 또는 보조할 로봇 개발이 급증하고 있다.
이러한 필요성에 따라 제안된 종래의 간병용 로봇 장치는, 환자의 생체신호를 측정하고 측정된 생체신호가 안정 범위에 있는지 위험범위에 있는지를 비교 판단하여 의사에게 알리는 기술이거나, 혹은 지정된 위치를 따라 이동하면서 환자의 생체신호를 무선으로 전송받아 관리하는 정도로 간호사를 보조하는 업무 중 환자의 생체신호 등을 측정하는 일부 업무만 보조할 뿐 환자의 이송 및 차트나 약의 전달 등 단순한 업무를 제공하는 데에는 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 입력된 병실이나 다른 위치로 스스로 이동하여 환자의 생체신호 등을 측정 및 환자가 투약할 약을 전달하거나 차트 등을 전달함으로써 병원에서 간호사의 업무를 보조할 수 있는 간호보조 로봇시스템 및 그 제어방법의 제공을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 간호사를 대신하여 무인으로 보행이 불편한 환자를 입력된 장소로 이송시킬 수 있는 간호보조 로봇시스템 및 그 제어방법의 제공을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 입력된 값에 근거하여 간호보조 로봇의 주행속도를 조절함으로써 재활환자의 보행을 보조하여 재활치료를 수행할 수 있는 간호보조 로봇시스템 및 그 제어방법의 제공을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템은, 입력된 정보에 따라 간호업무를 보조하는 간호보조 로봇 및 상기 간호보조 로봇과 무선데이터 통신을 수행하는 중앙통제센터를 포함하되, 상기 간호보조 로봇은, 목적지정보 및 수행하고자 하는 동작정보를 포함하는 적어도 하나의 간호업무정보를 입력하는 정보입력부; 현재 위치정보를 탐색하는 현위치 검색부; 상기 현위치 검색부에 의해 검색된 현재위치와 상기 정보입력부를 통해 입력된 상기 목적지정보를 기반으로 적어도 전진, 좌회전 또는 우회전 중 적어도 어느 하나로 선택되는 복수의 구간별 경로로 구성되는 이동경로를 설정하는 경로탐색부; 상기 이동경로를 따라 주행을 수행하는 주행구동부; 사용자의 생체신호를 측정하는 생체신호 측정부; 상기 생체신호 측정부로부터 측정된 상기 사용자의 생체신호를 상기 중앙통제센터로 전송하는 무선통신부; 및 상기 경로탐색부에 의해 설정된 이동경로를 바탕으로 상기 주행구동부의 주행을 제어하는 로봇제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템은, 상기 간호보조 로봇이, 상기 간호업무정보에 포함된 동작정보에 근거하여 동작을 수행하는 동작구동부;를 더 포함하고, 상기 무선통신부는 상기 동작구동부에 의해서 수행되는 동작구동 결과를 상기 중앙통제센터에 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템은, 상기 동작구동부가, 상기 로봇제어부에 의해 동작이 제어되는 로봇팔(Robot Arm)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템은, 상기 간호보조 로봇이, 적어도 하나의 수납공간이 형성된 선반부; 및 상기 사용자를 앉혀서 이송시킬 수 있는 좌석부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템은, 상기 간호보조 로봇이, 상기 이동경로의 이탈여부를 감지하는 주행감지 센서;를 더 포함하고, 주행 중 상기 주행감지 센서에 의해 상기 이동경로의 이탈이 감지되면 상기 로봇제어부는 상기 경로탐색부에 의해 이동경로를 재탐색하도록 제어하고, 상기 무선통신부를 통해 상기 중앙통제센터에 경로 이탈을 통지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템은, 상기 좌석부가 상기 사용자의 자세를 감지하는 위치감지 센서를 포함하고, 상기 로봇제어부는 상기 간호보조 로봇의 이동중 상기 위치 센서에 의해 사용자의 위치 변경이 감지되면 주행구동부의 동작을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템은, 상기 동작정보가 사용자의 생체신호 측정, 약품전달, 차트전달, 사용자 이송 또는 보행 운동이 필요한 사용자에 대한 재활보조 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템은, 상기 생체신호 측정부가, 근전도(Electromyography), 임피던스(Impedance) 및 뇌파(Electroencephalogram)를 측정하는 생체운동능력 측정모듈, 가속도 센서, 자이로(Gyro) 또는 힘 센서를 포함하여 물리적 운동량을 측정하는 운동능력 측정모듈 및 비관혈식혈압(NIBP), 심전도(ECG), 산소포화도(SpO2), 호흡(Resp), 혈당량(Glucose), 체중(Weight) 및 체온(Temp)을 측정하여 상기 재활환자에 대한 운동부하 및 피로도를 산출하는 생체신호 측정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇을 이용하여 간호업무를 보조하는 간호보조 로봇시스템의 제어방법은, 상기 간호보조 로봇에 목적지정보 및 수행하고자 하는 동작정보를 포함하는 적어도 하나의 간호업무정보를 입력하는 제 1 단계; 상기 간호보조 로봇의 현재 위치정보를 탐색하는 제 2 단계; 상기 간호보조 로봇이 검색된 현재위치와 입력된 상기 목적지정보를 기반으로 적어도 전진, 좌회전 또는 우회전 중 적어도 어느 하나로 선택되는 복수의 구간별 경로로 구성되는 이동경로를 설정하는 제 3 단계; 상기 간호보조 로봇이 상기 이동경로를 따라 주행을 수행하는 제 4 단계; 및 상기 간호보조 로봇이 상기 목적지정보에 대응하는 위치로 이동하여 상기 동작정보에 따른 동작을 수행하는 제 5 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템의 제어방법은, 상기 제 1 단계에서, 입력되는 상기 동작정보는 사용자의 생체신호 측정, 약품전달, 차트전달, 사용자 이송 또는 보행 운동이 필요한 사용자에 대한 재활보조 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템의 제어방법은, 상기 제 5 단계는, 상기 간호보조 로봇이 상기 동작에 따른 동작구동 결과를 상기 중앙통제센터에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 간호보조 로봇시스템은 입력부를 통해 입력된 위치정보에 따라 병실이나 다른 위치로 스스로 이동하여 환자의 생체신호 등을 측정하거나 환자가 투약할 약을 전달하고, 차트 등을 전달할 수 있으므로 병원에서 간호사의 업무 중 단순 반복적인 업무를 보조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 간호보조 로봇시스템은 보행이 불편한 환자를 입력된 위치정보에 근거하여 원하는 장소로 이송시킬 수 있어 환자 이송에 대한 간호사의 업무를 보조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 간호보조 로봇시스템은 입력된 정보에 근거하여 주행속도를 조절함으로써 하지 재활운동이 필요한 재활환자의 보행을 보조하여 재활치료를 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템의 구성도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇의 사시도이고, 도 2b는 간호보조 로봇의 후면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템의 제어방법을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 어느 하나의 구성요소는 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템의 구성도이다. 도 1 에 나타낸 바와 같이 간호보조 로봇시스템은 간호업무를 보조하는 간호보조 로봇(1) 및 이 간호보조 로봇(1)과 무선데이터 통신을 수행하며 병원 혹은 재활센터 내에 설치되어 간호보조 로봇(1)의 상태를 모니터링하는 중앙통제센터(2)로 구성될 수 있다.
간호보조 로봇(1)은 로봇 제어부(110), 정보입력부(120), 무선통신부(130), 현위치 검색부(140), 경로 탐색부(150), 구동부(160), 표시부(170), 감지부(180), 생체신호 측정부(190)를 포함할 수 있다.
정보입력부(120)는 간호보조 로봇(1)이 이동할 위치, 예를 들면 병실, 약국, 자료실 등의 병원 내의 목적지정보 및 목적지정보에 대응하는 위치에서 수행하고자 하는 동작정보를 포함하는 적어도 하나 이상의 간호업무정보를 입력한다.
동작정보는 사용자 즉 병실의 환자의 생체신호 측정, 병실의 환자나 다른 곳으로의 약품전달, 차트전달, 보행이 불편한 환자를 병실 또는 검사실로의 이송 또는 보행 운동이 필요한 재활 환자에 대한 재활운동 보조 등의 다양한 동작정보를 포함한다.
무선통신부(130)는 외부 또는 병원 내에 위치한 중앙제어센터(2)와 Wi-Fi 등의 근거리/원거리 무선 데이터 통신을 수행하여 간호보조 로봇(1)의 현재 상태, 동작 중 발생하는 다양한 동작구동 결과정보 등을 전송하고, 또한, 중앙제어센터(2)에서 실시간 모니터링을 위해 각각의 무선통신부(130)에는 식별번호정보가 부여될 수 있다.
현위치 검색부(140)는 중앙통제센터(2)로부터 실시간 수신된 위치신호로 간호보조 로봇(1)의 현재 위치정보를 검색한다. 위치신호는 도시하지는 않았지만 실내의 다수의 곳에 설치된 AP(Access Pointer) 또는 외부의 GPS 신호나 위치를 판독할 수 있는 센서네트워크를 이용할 수 있으며, 경로 탐색부(150)는 현위치 검색부에 의해 검색된 간호보조 로봇(1)의 현재위치와 정보입력부(120)를 통해 입력된 목적지정보를 기반으로 적어도 전진, 후진, 좌회전 또는 우회전 중 적어도 하나 이상의 구간으로 선택되는 복수의 구간별 경로로 구성되는 이동경로를 설정한다.
표시부(170)는 디스플레이 장치로서 입력정보, 경로정보 및 간호보조 로봇(1)에서 수행되는 동작 상태 등을 표시하고, 터치방식의 정보 입력장치로 사용될 수 있다.
구동부(160)는 주행구동부(161)와 동작구동부(162)를 포함하고, 주행구동부(161)는 정보입력부(120)를 통해 입력된 목적지정보에 따라 설정된 이동경로를 따라 간호보조 로봇(1)의 주행을 수행하고, 동작구동부(162)는 간호업무정보에 포함된 동작정보에 근거하여 따라 동작을 수행하고, 동작구동부(162)에 의해서 수행되는 동작 상태에 따른 동작구동 경과정보는 모니터링을 위해 중앙통제센터(2)로 실시간 전송된다.
감지부(180)는 주행감지 센서모듈(181)과 위치감지 센서모듈(182)을 포함한다. 주행감지 센서모듈(181)은 설정된 이동경로의 이탈 여부를 감지하는 주행감지 센서, 간호보조 로봇(1)의 근처에 나타나는 장애물 등을 감지하는 장애물감지 센서 등 간호보조 로봇(1)의 주행과 관련하여 감지할 수 있는 다양한 감지센서를 포함할 수 있다. 로봇제어부(110)는 주행 중 주행감지 센서에 의해 이동경로의 이탈이 감지되면 중앙통제센터(2)에 경로 이탈을 통지하고, 경로탐색부(150)에 의해 이동경로를 재탐색하여 재설정된 이동경로를 바탕으로 주행하도록 주행구동부(161)를 제어한다.
생체신호 측정부(190)는 생체신호 측정모듈(191), 생체운동능력 측정모듈(192) 및 운동능력 측정모듈(193)로 구성되어 사용자의 각종 생체신호를 측정할 수 있다.
생체신호 측정모듈(191)에서는 사용자의 현재 심전도(ECG, 예를 들면, 심장부하상태, 부정맥, Heart Rate 등), 혈중 산소포화도(SpO2), 호흡 상태(Respiration), 혈당량(Glucose), 체중(Weight), 체온(Temp), 비관혈적 혈압(NIBP) 및 BMI(체중 값과 신체질량지수) 등을 측정하여 사용자의 생체신호 등을 측정한다. 생체운동능력 측정모듈(191)은 근전도(Electromyography), 임피던스(Impedance) 및 뇌파(Electroencephalogram)를 측정하기 위한 것으로, 사용자의 모션 및 운동의도 파악을 측정할 수 있다. 근전도의 경우 FFT(Fast Fourier transform)와 Envelop를 통한 스펙트로그램(spectrogram)을 통해 힘을 예측하고, 임피던스의 경우 근육의 수축 이완에 다른 신체 두 지점간 임피던스 변화를 관절의 회전 각도로 변환해서 사용한다. 또, 뇌파의 경우 근육의 움직임의 300ms 전에 나타나는 P300신호를 이용한다. 그러므로, 근육의 힘을 임피던스로 측정하고 근육의 움직임(각도)을 뇌파(P300신호)의 측정을 통해 해당 근육의 운동에 대한 예측을 할 수 있다. 운동능력 측정모듈(192)은 가속도계(Accelenometer), 자이로(Gyro) 및 힘센서를 이용하여 사용자의 물리적 운동량을 측정할 수 있다.
로봇제어부(110)에서는 생체신호 측정부(190)로부터 측정된 사용자의 생체신호 측정결과를 관리하고, 이후 이 측정결과를 중앙제어센터(2)로 전송한다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇의 사시도이고, 도 2b는 간호보조 로봇의 후면도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 간호보조 로봇(1)은 보행이 불편한 사용자를 이송할 수 있는 시트(11), 내부의 구동부(160)에 의해 전진 및 후진 동작을 수행하는 메인 휠(12), 방향을 전환하는 보조 휠(13), 동작 제어명령을 입력하는 메인 조작장치(14) 및 보조 조작 장치(15), 간호보조 로봇(1)의 동작 상태를 표시하도록 LCD패널 등의 메인 디스플레이(16) 및 보조 디스플레이(17), 사용자의 생체신호를 측정하는 생체신호 측정장치(18) 및 물건 등을 집을 수 있는 일상 생활의 보조 기능을 가는 로봇 팔(Robot Arm)(19) 등을 구성된다. 또한, 각종 약품이나, 시약, 시료, 및 차트 등을 수납할 수 있는 수납부(22)도 형성된다.
메인 조작장치(14)를 통해 간호보조 로봇(1)을 원하는 위치로 이동시킬 위치 정보 및 동작정보를 입력시키면 간호보조 로봇(1)은 목적지의 위치정보에 따른 경로설정을 수행하여 자율 구동을 수행한다.
따라서, 위치정보에 근거한 목적지에 간호보조 로봇(1)이 이동된 후 동작정보, 예를 들면 병실의 환자의 생체신호 측정, 병실의 환자나 다른 곳으로의 약품전달, 차트전달, 보행이 불편한 환자를 병실 또는 검사실로의 이송 또는 보행 운동이 필요한 재활 환자에 대한 재활운동 보조 등에 따른 동작을 수행한다.
생체신호 측정의 경우, 각 병실의 배치된 환자의 침대 또는 환자에 대해 별도의 식별번호를 부여한 단말기나 인식장치로부터 식별번호를 무선통신부(150)에서 수신하여 올바른 측정 대상자인지를 로봇제어부(110)에서 확인한 후, 올바른 대상자로 판단되면 생체신호 측정장치(18)를 통한 사용자의 생체신호 측정 동작이 수행되고, 측정된 생체신호는 로봇제어부(110)에서 관리 및 중앙제어센터(2)로 전송된다.
또한, 보행이 불편한 환자를 병실 또는 검사실로의 이송을 위한 동작정보가 입력되면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이송 대상환자를 시트(11)에 앉히고, 목적지의 위치정보를 메인 조작장치(14)를 통해 입력하면 위치정보에 따라 설정된 경로로 보행이 불편한 환자(3)를 이송시킬 수 있다. 이때 간호보조 로봇(1)의 이송능력을 고려하여, 최대 100㎏의 중량 및 이동 속도는 1m/sec의 범위에서 설정되도록 구성된다. 또, 메인 디스플레이(16) 및 보조 디스플레이(17)에는 도시하지는 않았지만, 현재 환자의 상태를 원격으로 확인할 수 있는 카메라 모듈, 간단한 음성인식 및 처리기능을 통해 환자와 의사 및 간호사 간의 의사소통 기능을 행하는 음성 입출력 모듈을 더 포함하여 구성하여도 괜찮다.
도 2b에 나타낸 바와 같이, 간호보조 로봇(1)의 하단에는 포토센서(23) 등의 주행을 감지하는 센서가 부착되고, 병원 또는 재활센터의 실내에는 보행자 및 기타 장애물로 인한 주행의 방해를 최소화할 수 있도록, 미리 복도 등의 중앙 또는 한측의 바닥(30)에 안내 테이프(31)가 부착된다. 따라서 간호보조 로봇(1)이 주행 중 포토 센서(23)에서 안내 테이프(31)를 지속적으로 감지하면서 안전한 주행을 수행한다.
또한, 일상생활 보조 기능을 위한 로보 팔(19)은 보조 조작장치(15)로도 수동 조작을 가능하게 하며, 특히 손 부분을 제외한 팔 부분(20)을 6축 자유도 매니플레이터(manipulator)를 채용하여 사람의 팔처럼 자연스럽게 움직이도록 구현하고, 또한, 6축 자유도 매니플레이터의 끝단에 장착된 2축 자유도 그리퍼(Gripper)(21)는 사람의 손처럼 물건을 집을 수 있도록 그립 토크(Grip Torque)는 15N, 페이로드(Payload)는 1.5㎏의 범위로 구현한다. 따라서, 몸이 불편한 노약자 및 경추손상으로 인하여 거동이 불편한 환자의 일상생활 기능을 보조할 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 재활운동 보조 기능을 수행할 수 있는 간호보조 로봇(1)은 먼저 재활환자(4)에 대해 재활운동에 필요한 정보를 메인/보조 조작장치(14, 15)를 통해 입력하여 스스로 간호보조 로봇(1)이 구동되면, 재활환자(4)는 간호보조 로봇(1)의 손잡이(24)를 잡고 보행 운동을 수행할 수 있다. 특히, 간호보조 로봇(1)은 생체운동능력 측정모듈(192)을 통해 재활환자(4)의 모션 및 운동의도 파악을 측정할 수 있으며, 운동능력 측정모듈(193)을 통해서는 재활환자(4)의 물리적 운동량을 측정하여 재활환자(4)의 재활 운동량을 지속적으로 모니터링한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 간호보조 로봇시스템의 제어방법을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 먼저 메인 및 보조 조작장치(14, 15)를 통해 원하는 위치의 목적지정보 및 수행하고자 하는 동작정보를 포함하는 적어도 하나 이상의 간호업무정보를 입력하면(S101), 중앙통제센터(2)로부터 위치신호를 수신하여 간호보조 로봇(1)의 현재 위치정보를 검색한다(S102).
이후, 검색된 간호보조 로봇(1)의 현재위치 정보와 입력된 목적지정보를 기반으로 적어도 전진, 후진, 좌회전 또는 우회전 중 적어도 어느 하나로 선택되는 복수의 구간별 경로로 구성되는 최적화된 이동경로를 설정한 후(S103), 간호보조 로봇(1)은 설정된 경로에 근거하여 목적지정보에 대응하는 위치로 주행을 수행한다(S104).
주행 중, 다양한 감지센서로 구성된 감지부(180)에서 경로이탈, 장애물발생 등 돌발상황이 발생하는지를 지속적으로 감지하여(S105), 돌발상황이 발생하지 않으면 목적지정보에 대응하는 위치로 이동을 계속하여 목적지에 도착하면(S106), 입력된 동작정보에 따른 동작을 수행한다(S107). 입력되는 동작정보는 사용자의 생체신호 측정, 약품전달, 차트전달, 사용자 이송 또는 보행 운동이 필요한 사용자에 대한 재활보조 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
반면에, 단계(S105)에서 돌발상황이 발생하면 경로를 재설정한 후(S108), 단계(S104)로 이동하여 주행동작을 수행한다.
또한, 간호보조 로봇(1)에서는 주행 및 동작에 따른 동작구동 결과를 중앙통제센터(2)에 실시간으로 전송함으로써 지속적인 간호보조 로봇(1)의 상태를 모니터링할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 간호보조 로봇은 메인/보조 조작장치를 통해 정보를 입력하고 있지만, 중앙제어센터로부터 입력정보를 수신하거나 스마트폰 등 개인 단말을 통해서도 정보를 입력할 수도 있고, 간호보조 로봇에 별도의 긴급 정지 장치를 설치하여 돌발 상황 발생시 운행 기능을 자동 혹은 수동으로 안전하게 정지하도록 구현할 수도 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1 : 간호보조 로봇 2 : 중앙통제센터
110 : 로봇 제어부 120 : 정보입력부
130 : 무선통신부 140 : 현위치 검색부
150 : 경로 탐색부 160 : 구동부
170 : 표시부 180 : 감지부
190 : 생체신호 측정부

Claims (11)

  1. 간호보조 로봇시스템에 있어서,
    입력된 정보에 따라 간호업무를 보조하는 간호보조 로봇 및 상기 간호보조 로봇과 무선데이터 통신을 수행하는 중앙통제센터를 포함하되,
    상기 간호보조 로봇은,
    목적지정보 및 수행하고자 하는 동작정보를 포함하는 적어도 하나의 간호업무정보를 입력하는 정보입력부;
    현재 위치정보를 탐색하는 현위치 검색부;
    상기 현위치 검색부에 의해 검색된 현재위치와 상기 정보입력부를 통해 입력된 상기 목적지정보를 기반으로 적어도 전진, 좌회전 또는 우회전 중 적어도 어느 하나로 선택되는 복수의 구간별 경로로 구성되는 이동경로를 설정하는 경로탐색부;
    상기 이동경로를 따라 주행을 수행하는 주행구동부;
    사용자의 생체신호를 측정하는 생체신호 측정부;
    상기 생체신호 측정부로부터 측정된 상기 사용자의 생체신호를 상기 중앙통제센터로 전송하는 무선통신부; 및
    상기 경로탐색부에 의해 설정된 이동경로를 바탕으로 상기 주행구동부의 주행을 제어하는 로봇제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 간호보조 로봇은,
    상기 간호업무정보에 포함된 동작정보에 근거하여 동작을 수행하는 동작구동부;를 더 포함하고,
    상기 무선통신부는 상기 동작구동부에 의해서 수행되는 동작구동 결과를 상기 중앙통제센터에 전송하는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 동작구동부는, 상기 로봇제어부에 의해 동작이 제어되는 로봇팔(Robot Arm)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 간호보조 로봇은,
    적어도 하나의 수납공간이 형성된 선반부; 및
    상기 사용자를 앉혀서 이송시킬 수 있는 좌석부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 간호보조 로봇은,
    상기 이동경로의 이탈여부를 감지하는 주행감지 센서;를 더 포함하고,
    주행 중 상기 주행감지 센서에 의해 상기 이동경로의 이탈이 감지되면 상기 로봇제어부는 상기 경로탐색부에 의해 이동경로를 재탐색하도록 제어하고, 상기 무선통신부를 통해 상기 중앙통제센터에 경로 이탈을 통지하는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 좌석부는 상기 사용자의 자세를 감지하는 위치감지 센서를 포함하고,
    상기 로봇제어부는 상기 간호보조 로봇의 이동중 상기 위치 센서에 의해 사용자의 위치 변경이 감지되면 주행구동부의 동작을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 동작정보는 사용자의 생체신호 측정, 약품전달, 차트전달, 사용자 이송 또는 보행 운동이 필요한 사용자에 대한 재활보조 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체신호 측정부는, 근전도(Electromyography), 임피던스(Impedance) 및 뇌파(Electroencephalogram)를 측정하는 생체운동능력 측정모듈, 가속도 센서, 자이로(Gyro) 또는 힘 센서를 포함하여 물리적 운동량을 측정하는 운동능력 측정모듈 및 비관혈식혈압(NIBP), 심전도(ECG), 산소포화도(SpO2), 호흡(Resp), 혈당량(Glucose), 체중(Weight) 및 체온(Temp)을 측정하여 상기 재활환자에 대한 운동부하 및 피로도를 산출하는 생체신호 측정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템.
  9. 간호보조 로봇을 이용하여 간호업무를 보조하는 간호보조 로봇시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 간호보조 로봇에 목적지정보 및 수행하고자 하는 동작정보를 포함하는 적어도 하나의 간호업무정보를 입력하는 제 1 단계;
    상기 간호보조 로봇의 현재 위치정보를 탐색하는 제 2 단계;
    상기 간호보조 로봇이 검색된 현재위치와 입력된 상기 목적지정보를 기반으로 적어도 전진, 좌회전 또는 우회전 중 적어도 어느 하나로 선택되는 복수의 구간별 경로로 구성되는 이동경로를 설정하는 제 3 단계;
    상기 간호보조 로봇이 상기 이동경로를 따라 주행을 수행하는 제 4 단계; 및
    상기 간호보조 로봇이 상기 목적지정보에 대응하는 위치로 이동하여 상기 동작정보에 따른 동작을 수행하는 제 5 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템의 제어방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 단계에서,
    입력되는 상기 동작정보는 사용자의 생체신호 측정, 약품전달, 차트전달, 사용자 이송 또는 보행 운동이 필요한 사용자에 대한 재활보조 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템의 제어방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제 5 단계는,
    상기 간호보조 로봇이 상기 동작에 따른 동작구동 결과를 상기 중앙통제센터에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간호보조 로봇시스템의 제어방법.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101440565B1 (ko) * 2014-04-25 2014-09-18 주식회사 원에이지브이 무인운반차 및 이동로봇의 무선유도 제어방법
KR101495498B1 (ko) * 2013-03-18 2015-02-26 주식회사 인포피아 환자 관리 보조용 로봇 장치
CN107650132A (zh) * 2017-10-20 2018-02-02 贵州信邦富顿科技有限公司 一种远程控制的医疗陪护机器人的陪护方法及机器人
KR20180066431A (ko) * 2016-12-09 2018-06-19 (주)솔로몬시스템 환자 관리 보조용 로봇
CN108555875A (zh) * 2018-05-16 2018-09-21 卢俊超 一种自动取药送药机器人
KR102172082B1 (ko) * 2019-12-31 2020-10-30 (주)맨엔텔 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇
CN112720448A (zh) * 2019-10-14 2021-04-30 防灾科技学院 一种用于自识别的定位机器人及其定位系统
WO2021100890A1 (ko) * 2019-11-18 2021-05-27 (주)한스이엔지 장애물 인지 및 회피 주행 제어 시스템 및 그 방법
KR20210119887A (ko) * 2020-03-25 2021-10-06 주식회사 우아한형제들 로봇 제어 시스템, 로봇 제어 방법 및 무선 호출 장치
KR20220023260A (ko) 2020-08-20 2022-03-02 부산대학교 산학협력단 간호 로봇을 위한 영상 기반 의료 장비 모니터링 시스템 및 방법
KR20230117787A (ko) 2022-02-03 2023-08-10 건국대학교 글로컬산학협력단 간호 순회 보조 로봇 및 이를 이용한 간호 관리 시스템

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101495498B1 (ko) * 2013-03-18 2015-02-26 주식회사 인포피아 환자 관리 보조용 로봇 장치
KR101440565B1 (ko) * 2014-04-25 2014-09-18 주식회사 원에이지브이 무인운반차 및 이동로봇의 무선유도 제어방법
KR20180066431A (ko) * 2016-12-09 2018-06-19 (주)솔로몬시스템 환자 관리 보조용 로봇
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CN108555875A (zh) * 2018-05-16 2018-09-21 卢俊超 一种自动取药送药机器人
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CN112720448B (zh) * 2019-10-14 2022-11-15 防灾科技学院 一种用于自识别的定位机器人及其定位系统
WO2021100890A1 (ko) * 2019-11-18 2021-05-27 (주)한스이엔지 장애물 인지 및 회피 주행 제어 시스템 및 그 방법
KR102172082B1 (ko) * 2019-12-31 2020-10-30 (주)맨엔텔 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇
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