一种全自动视觉引导护士车制造技术

本实用新型专利技术提供一种全自动视觉引导护士车，包括路径引导线采集装置、避障探测装置、转向系统、驱动系统、触摸屏、小车、储物箱、处理器；小车上方安装储物箱，小车的正面安装有固定支架；触摸屏安装到储物箱顶部，触摸屏与处理器连接；储物箱中装载医用设备或药品，路径引导线采集装置实时采集铺设在医院环境内地面上的路径引导线实现路径导航，小车行进过程中通过避障探测装置采集障碍物信号实现躲避障碍物，处理器控制转向系统实现小车转向、驱动系统驱动小车前进后退。本实用新型专利技术无需铺设相关轨道，节约空间和材料；在不需要人干预的情况下寻找路径、自行判断和识别岔路，实现全自动视觉引导，极大地减轻医护工作者的工作量，提高工作效率。

A Fully Automatic Visual Guided Nurse Car

The utility model provides a fully automatic vision-guided nurse car, which comprises a path-guided line acquisition device, obstacle avoidance detection device, steering system, driving system, touch screen, car, storage box and processor; a storage box is installed above the car, and a fixed bracket is installed on the front of the car; a touch screen is installed on the top of the storage box, and the touch screen is connected with the processor; and a medical doctor is loaded into the storage box. With equipment or drugs, the path guidance line acquisition device collects real-time path guidance lines laid on the ground in the hospital environment to achieve path navigation. The obstacle avoidance signal is collected by obstacle avoidance detection device during the vehicle traveling process. The processor controls the steering system to realize the steering of the car, and the driving system drives the car forward and backward. The utility model does not need to lay relevant tracks, saves space and materials, searches for paths, judges and identifies forks by itself without human intervention, realizes automatic visual guidance, greatly reduces the workload of medical workers and improves work efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种全自动视觉引导护士车
本技术涉及医用设备
，具体是一种全自动视觉引导护士车。
技术介绍
目前，医用设备领域上现有的护士车都是由护士手推，将药品和医疗设备送入相应的病房的。这样十分浪费人力，市场上缺少通过相应的指示来自动识别地面路径引导线，将药品和医疗设备送入相应病房的全自动视觉引导护士车。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的是提供一种全自动视觉引导护士车。本技术技术方案为：一种全自动视觉引导护士车，包括路径引导线采集装置、避障探测装置、转向系统、驱动系统、触摸屏、小车、储物箱、处理器；小车上方安装储物箱，小车的正面安装有固定支架；触摸屏安装到储物箱顶部，触摸屏与处理器连接；储物箱中装载医用设备或药品，通过路径引导线采集装置实时采集铺设在医院环境内地面上的路径引导线实现路径导航，小车行进过程中通过避障探测装置采集障碍物信号实现躲避障碍物，通过处理器控制转向系统实现小车转向、驱动系统驱动小车前进后退。所述路径引导线采集装置采用安装在小车的固定支架上的摄像头；摄像头的输出端、触摸屏的输出端连接处理器的输入端，处理器的输出端连接转向系统、驱动系统。所述避障探测装置采用安装在固定支架上的超声波探测器；超声波探测器的输出端连接处理器的输入端。所述转向系统包括转向杠杆、偏心轮、舵机；转向杠杆由一根T型杆和两个转向连杆构成，T型杆的横杆两端具有钩状结构，T型杆的竖杆一端连接到横杆的中部，另一端插入偏心轮；转向连杆为具有90度转角的连杆结构，一端具有钩状结构，两个转向连杆的钩状结构分别与横杆两端的钩状结构相连，两个转向连杆的另一端分别连接小车的两个前轮中心处；舵机的输出轴连接偏心轮。小车内部还安装一个固定板，固定板开有为所述T型杆的竖杆提供运动轨道的凹槽，舵机接收处理器根据路径引导线采集装置、避障探测装置采集信息所产生的驱动信号，驱动小车进行转向操作，舵机的转动带动与偏心轮连接的T型杆的竖杆沿凹槽运动，实现左右转向。所述驱动系统包括驱动电机、驱动横杆；驱动横杆的两端连接在小车的两个后车轮的中心处，驱动横杆上固定有第一齿轮，驱动电机的输出轴上固定有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮随驱动电机的输出轴转动，带动与其啮合的第一齿轮转动，从而实现驱动横杆带动小车两个后车轮的转动；驱动电机接收处理器根据路径引导线采集装置、避障探测装置采集信息所产生的驱动信号，驱动小车进行前进/后退操作。有益效果：本技术无需铺设相关轨道，只需在地面上布置地面路径引导线即可，相比轨道式的视觉引导车节约了很大的空间和材料；能根据设定地点和地面路径引导线从而通过识别地面路径引导线来将药品和医疗设备送到相关病房；在不需要人干预的情况下寻找路径、能自行判断和识别岔路，实现全自动视觉引导，极大地减轻了医护工作者的工作量，提高工作效率。附图说明图1为本技术具体实施方式中的全自动视觉引导护士车整体结构示意图，1-触摸屏，2-超声波探测器，2-小车，3-储物箱，4-固定支架，5-摄像头，6-超声波探测器，7-偏心轮，8-舵机，9-转向连杆，10-横杆，11-竖杆，12-驱动电机，13-驱动横杆，14-第一齿轮，15-第二齿轮，16-固定板，17-凹槽，18-扶手；图2为本技术具体实施方式中的全自动视觉引导护士车转向系统结构示意图；图3为本技术具体实施方式中的全自动视觉引导护士车驱动系统结构示意图；图4为本技术具体实施方式中的小车内部结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细说明。实施例1如图1所示的全自动视觉引导护士车，包括路径引导线采集装置、避障探测装置、转向系统、驱动系统、触摸屏1、小车2、储物箱3、处理器。小车2上方安装储物箱3，小车2的正面安装有固定支架4；触摸屏1安装到储物箱3顶部，触摸屏1与处理器连接，处理器分别与路径引导线采集装置、避障探测装置、转向系统、驱动系统连接。储物箱3中装载医用设备或药品，通过触摸屏1选择目的地和输入装载的医用设备或药品信息，通过路径引导线采集装置实时采集铺设在医院环境内地面上的路径引导线实现路径导航，小车2行进过程中通过避障探测装置采集障碍物信号实现躲避障碍物，通过处理器控制转向系统实现小车2转向、由处理器控制驱动系统驱动小车2前进后退。实施例2在实施例1的基础上，路径引导线采集装置采用安装在小车2的固定支架4上的摄像头5；摄像头5的输出端、触摸屏1的输出端连接处理器的输入端，处理器的输出端连接转向系统、驱动系统。摄像头5选型为OV7620，处理器选型为SPMC75系列单片机或者DSP、PLC。小车2通过识别铺设在地面的路径引导线(本实施方式中采用具有一定宽度的黑线)来导航，为了提高识别的准确性，路径引导线应具有一定的宽度，同时在灰度上与地面背景有较大差异。由于小车2主要行驶在室医院的环境内，在灯光照明较为充足的条件下，摄像头所拍摄的路径图像具有以下特点：(1)地面灰度比较均一，灰度变化幅度小；(2)路径灰度和地面灰度存在较大反差；(3)由于拍摄窗口较小，光照不均对图像灰度影响不大；(4)地面基本无污渍，路径少被遮挡，背景中干扰物少。路径识别的目的是根据采集到的路径引导线图像最终获得小车运动前方的路径信息，识别过程主要可分为三个过程：图像采集，图像二值化和黑线提取及图像滤波。摄像头采集回来的图像是具有256灰阶的灰度图，由于只需要识别地面上的黑线，即知道地面上的黑白状况即可，为了便于图像的进一步处理，要对采集回来的图像进行二值化。在二值化后的图像数据中准确的找出每行黑线的左右边界点。由于二值化处理后的图像数据存在黑点干扰，通过图像滤波除去这些黑点干扰。为避免全自动视觉引导护士车在行进过程中被随意开启，可以在储物箱上安装密码锁装置，主要由舵机和锁芯活塞组成。带有齿轮的舵机与处理器相连，且锁芯活塞上的齿轮与舵机上的齿轮相咬合。通过在触摸屏上输入密码进行比对识别，成功后发给处理器指令，处理器接收指令并根据指令控制带齿轮的舵机进行一定角度的正转或反转，从而实现开关锁。实施例3在实施例1的基础上，避障探测装置采用安装在固定支架4上的超声波探测器6；超声波探测器6的输出端连接处理器的输入端。实施例4在实施例1的基础上，如图2所示的转向系统包括转向杠杆、偏心轮7、舵机8；转向杠杆由一根T型杆和两个转向连杆9构成，T型杆的横杆10两端具有钩状结构，T型杆的竖杆11一端连接到横杆10的中部，另一端插入偏心轮7；转向连杆9为具有90度转角的连杆结构，一端具有钩状结构，两个转向连杆9的钩状结构分别与横杆10两端的钩状结构相连，两个转向连杆的另一端分别连接小车2的两个前轮中心处。舵机8的输出轴连接偏心轮7。如图4所示的小车2内部还安装一个固定板16，固定板16开有为T型杆的竖杆11提供运动轨道的凹槽17，舵机8接收处理器根据路径引导线采集装置、避障探测装置采集信息所产生的驱动信号，驱动小车2进行转向操作，舵机8的转动带动与偏心轮7连接的T型杆的竖杆11沿凹槽17运动，实现左右转向。实施例5在实施例1的基础上，如图3所示的驱动系统包括驱动电机12、驱动横杆13；驱动横杆13的两端连接在小车2的两个后车轮的中心处，驱动横杆13上固定有第一齿轮14，驱动电机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动视觉引导护士车，其特征在于，包括路径引导线采集装置、避障探测装置、转向系统、驱动系统、触摸屏(1)、小车(2)、储物箱(3)、处理器；小车(2)上方安装储物箱(3)，小车(2)的正面安装有固定支架(4)；触摸屏(1)安装到储物箱(3)顶部，触摸屏(1)与处理器连接；储物箱(3)中装载医用设备或药品，通过路径引导线采集装置实时采集铺设在医院环境内地面上的路径引导线实现路径导航，小车(2)行进过程中通过避障探测装置采集障碍物信号实现躲避障碍物，通过处理器控制转向系统实现小车(2)转向、驱动系统驱动小车(2)前进后退。

【技术特征摘要】
1.一种全自动视觉引导护士车，其特征在于，包括路径引导线采集装置、避障探测装置、转向系统、驱动系统、触摸屏(1)、小车(2)、储物箱(3)、处理器；小车(2)上方安装储物箱(3)，小车(2)的正面安装有固定支架(4)；触摸屏(1)安装到储物箱(3)顶部，触摸屏(1)与处理器连接；储物箱(3)中装载医用设备或药品，通过路径引导线采集装置实时采集铺设在医院环境内地面上的路径引导线实现路径导航，小车(2)行进过程中通过避障探测装置采集障碍物信号实现躲避障碍物，通过处理器控制转向系统实现小车(2)转向、驱动系统驱动小车(2)前进后退。2.根据权利要求1所述的全自动视觉引导护士车，其特征在于，所述路径引导线采集装置采用安装在小车(2)的固定支架(4)上的摄像头(5)；摄像头(5)的输出端、触摸屏(1)的输出端连接处理器的输入端，处理器的输出端连接转向系统、驱动系统。3.根据权利要求1所述的全自动视觉引导护士车，其特征在于，所述避障探测装置采用安装在固定支架(4)上的超声波探测器(6)；超声波探测器(6)的输出端连接处理器的输入端。4.根据权利要求1所述的全自动视觉引导护士车，其特征在于，所述转向系统包括转向杠杆、偏心轮(7)、舵机(8)；转向杠杆由一根T型杆和两个转向连杆(9)构成，T型杆的横杆(10)两端具有钩状结构，T型杆的竖杆(11)一端连接到横杆(10)的中部，另一端插入偏心轮(7)；转向连杆(9)为具有90度转角的连杆结构，一端具有钩状结构，两个转向连杆(9)的钩状结构分别与横杆(10)两端的钩状结构相连，两个转向连杆(9)的另一端分别连接小车(2)的两个前轮中心处；舵机(8)的输出轴连接偏心轮(7)。5.根据权利要求4所述的全自动视觉引导护士车，其特征在于，小车(2)内部还安装一个固定板(16)，固定板(16)开有为所述T型杆的竖杆(11)提供运动轨道的凹槽(17)，舵机(8)接收处理器根据路径引导线采集装置、避障探测装置采集信息所产生的驱动信号，驱动小车(2)进行转向操作，舵机(8)的转动带动与偏心轮(7)连接的T型杆的竖杆(11)沿凹槽(17)运动，实现左右转向。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：许可，孙伟航，李鹏，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21