一种可实现心电检测的健康服务机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种可实现心电检测的健康服务机器人，包括机器人本体、主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元、医疗检测单元以及电源供电单元；所述医疗检测单元包括心电检测装置，所述心电检测装置具有两个心电传感器，两个心电传感器分别置于机器人本体的左、右掌心正面；所述主控制单元通过总线通信协议和串口通信协议分别与运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元相连；所述电源供电单元用于为其它各单元供电。本发明专利技术的健康服务机器人结合机器人移动技术和医疗检测技术，具有良好的人机交互、便于移动、使用方便、使用时间长的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种服务机器人，尤其是一种可实现心电检测的健康服务机器人，属于服务机器人和生命体征参数检测

技术介绍
目前，心血管疾病已成为全球的头号死因，据统计，每年死于心血管疾病的人数多于任何其它死因，因此心血管疾病的预防和诊断显得格外重要。目前心电图是测量和诊断异常心脏节律的最好方法，通过心电图可诊断心电传导组织受损时心脏的节律异常以及由于电解质平衡失调引起的心脏节律的改变。然而，在传统的心电监测仪中，各硬件装置间主要通过通信线缆连接，其操作平台也基于有线装置，这类传统装置因有线连接，使其可用范围大大受到限制，不方便移动，还会给被检测者带来心理压力，从而使检测结果失真。随着人们生活水平的提高，人们的健康意识日益增强，随时随地无负荷检测生理参数的需求随之出现。近几年，发展迅速的服务机器人正是满足这种需求的理想载体，利用机器人终端采集用户的心电信息是移动医疗和远程医疗的未来发展方向，随着将心电检测功能移植到服务机器人上，一方面可以实时监测心率不齐、心率失常以及心肌缺血等疾病，方便使用者进行自我健康状况评估，及早采取措施控制病情，最大程度避免心率过低造成的健康危害或者生命危险。另一方面，可以为行动不便的老人和孩子进行随时随地的健康检测，通过语音的交互、结果的语音播报可以很大程度地简化操作。尽管当前的心电检测功能常见于各种监护仪或者监测仪中，为监护、健康评价提供了一种客观的生命体征参数，但是，这些市场上常见的心电检测装置大多采用将贴片电极贴在人体的特征部位，通过导联线将贴片电极与控制器、显示器相连，不仅使用不方便，而且不利于长期佩戴，贴片电极和导联线都会极大限制运动状态时装置的使用。另外，由于这些装置体积大、操作不便、舒适度差，更会造成检测时的紧张感，给检测者带来心理压力和生理负荷，从而导致结果失真，且这些检测设备大多集中在大型医院里面，不利于远程医疗系统的构建和移动医疗的便捷指标，难以在家庭中推广，也难以实现用户与医生进行远程互动。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种可实现心电检测的健康服务机器人，该健康服务机器人可以实现心电检测，具有良好的人机交互、便于移动、使用方便、使用时间长的优点。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到:—种可实现心电检测的健康服务机器人，包括机器人本体、主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元、医疗检测单元以及电源供电单元；所述主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元设置在机器人本体上；所述医疗检测单元包括心电检测装置，所述心电检测装置具有两个心电传感器，两个心电传感器分别置于机器人本体的左、右掌心正面；所述主控制单元通过总线通信协议和串口通信协议分别与运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元相连；所述电源供电单元用于为主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元供电。优选的，所述主控制单元包括中央处理器、通用外围设备接口模块、存储器模块、通信接口模块；所述中央处理器通过通用外围设备接口模块或通信接口模块接收来自运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元的数据信息，数据信息经过处理后存储在存储器模块中，所述中央处理器通过通信接口模块控制运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元的工作方式。优选的，所述运动控制单元包括电机驱动模块、光耦隔离模块、电机组和测速编码器；所述电机驱动模块与主控制单元之间通过光耦隔离模块隔离，且驱动电机组转动；所述测速编码器与电机组相连，用于实时反馈电机组的位置信息和转速信息，实现电机组位置和转速的闭环控制；所述电机组用于控制机器人本体的头部转动、腰部转动、机械臂动作以及底盘运动。优选的，所述双目视觉捕捉单元选用微软公司的Kinect体感传感器，实现机器人的导航与定位功能，以及最优路径的规划。优选的，所述人机交互单元包括触控显示模块和语音交互模块，所述触控显示模块用于视频交互以及运动控制单元、双目视觉捕捉单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元的状态显示，还通过无线信号与外部移动终端相连。优选的，所述环境感知传感器单元包括光电开关、陀螺仪传感器、触碰传感器、红外传感器和超声波传感器；所述光电开关、触碰传感器、红外传感器、超声波传感器协同工作，进行障碍物的识别与躲避；所述陀螺仪传感器对机器人本体进行姿态解读；所述环境感知传感器单元采用多传感器信息融合技术对感知回来的数据进行处理，通过主控制单元进行反馈控制。优选的，所述电源供电单元包括充电底座、蓄电池充电接口、蓄电池、电压变换模块；所述蓄电池充电接口、蓄电池和电压变换模块集成到机器人本体内，所述充电底座固定在室内；在机器人工作时，所述电压变换模块将蓄电池提供的电压转换成主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元和环境感知传感器单元所需要的电压，当蓄电池电量低于设定的阈值时，机器人通过环境感知传感器单元自动回到充电底座处进行充电。优选的，所述心电检测装置包括第一心电传感器、第二心电传感器、集成模拟前端、混合信号微控制器、蓝牙模块、指示灯模块和电源模块；所述第一心电传感器和第二心电传感器分别与集成模拟前端相连；所述集成模拟前端通过SPI与混合信号微控制器相连；所述蓝牙模块通过UART与混合信号微控制器相连，该蓝牙模块用于与外部设备连接；所述电源模块用于为第一心电传感器、第二心电传感器、集成模拟前端、混合信号微控制器、蓝牙模块、指示灯模块供电；所述指示灯模块与混合信号微控制器相连，用于显示机器人处于心电检测的功能状态；所述蓝牙模块包括主控制模块、射频核心模块、通用外围设备接口模块和传感器接口模块；所述主控制模块用于接收、存储混合信号微控制器传来的信号，并在信号需要向外传输时，将信号传入射频核心模块；所述射频核心模块用于通过天线向外传输主控制模块传入的信号；所述通用外围设备接口模块包括导线相连的I2C、UART和SPI ;所述主控制模块分别通过导线与射频核心模块、通用外围设备接口模块和传感器接口模块相连。优选的，所述集成模拟前端包括多导联选择电路、威尔逊校准电路、滤波电路、AD转换电路和SPI通讯接口，用于对第一心电传感器和第二心电传感器采集到的心电信号进行预处理；所述混合信号微控制器用于对集成模拟前端预处理后的信号进行平滑滤波以消除工频干扰，采用拟合纠正法以消除基线漂移和采用小波变换法消除肌电干扰；对处理后的心电信号，进一步采用峰值检测法和当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现心电检测的健康服务机器人，包括机器人本体，其特征在于：还包括主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元、医疗检测单元以及电源供电单元；所述主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元设置在机器人本体上；所述医疗检测单元包括心电检测装置，所述心电检测装置具有两个心电传感器，两个心电传感器分别置于机器人本体的左、右掌心正面；所述主控制单元通过总线通信协议和串口通信协议分别与运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元相连；所述电源供电单元用于为主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，吴磊，崔海龙，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州绿松生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44