一种基于鱼群效应的医疗运输机器人及自适应巡航跟随方法技术

本发明专利技术公开了一种基于鱼群效应的医疗运输机器人及自适应巡航跟随方法，包括运输箱体、摄像头、激光雷达传感器、红外避障传感器、机器人本体、控制器、驱动电机、WLAN通信模块和若干轮子，运输箱体设于机器人本体上；摄像头位于机器人本体正面，用于采集前方图像并通过WLAN通信模块传输给上位机；激光雷达传感器位于机器人本体正面并与控制器电接，用于测量前方路障与机器人本体之间距离并反馈给控制器；两个红外避障传感器位于机器人本体正面且位于激光雷达传感器下方两侧并与控制器电接，用于感测机器人前方路障情况并反馈给控制器；控制器与驱动电机电接，用于根据距离信息和路障情况控制驱动电机运转；若干轮子位于机器人本体下方，用于带动机器人本体前后移动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于鱼群效应的医疗运输机器人及自适应巡航跟随方法
本专利技术涉及医疗机器人领域，特别涉及一种基于鱼群效应的医疗运输机器人及自适应巡航跟随方法。
技术介绍
在医院设置的隔离区与清洁区的切换中，医护人员在取拿相关隔离装备、药物、食物等必需品时，需要进行防护服的穿脱，而重大疫情中，防护服的隔离等级一般很高，想完成全套流程需要多人协助且花费相当长的一段时间。传染病医院或普通医院的隔离区一般分为清洁区，隔离区和缓冲区，医用物品的物流配送上需要耗费额外人力物力，从清洁区的清洁路线送入缓冲区，再进入隔离区的清洁端，由病区专人负责清点接收。被污染物如污衣、病区血、尿、便标本、医用垃圾等的物流也需要由专人经过简单消毒处理，从隔离区污染端输送至隔离区，再返回至垃圾贮存箱和检验科。在这些流程中，需要不同区域的医护人员共同努力，且在疫情严重时，医护人员本身工作繁忙，没有时间和体力做搬运相关医疗设备器械的工作，且医护人员需要长时间着高等级隔离防护服，对医护人员的生理和心理都造成一定的影响，从而影响其免疫力，更易感染相关传染病。r>
技术实现思路
...

【技术保护点】
1.一种基于鱼群效应的医疗运输机器人，其特征在于，包括运输箱体、摄像头、激光雷达传感器、红外避障传感器、机器人本体和若干轮子，其中：/n所述运输箱体设置于所述机器人本体上方，用于内部放置医疗用品；/n所述机器人本体内部设置有控制器、驱动电机、WLAN通信模块和电源模块，其中：/n所述摄像头位于所述机器人本体的正面上部，用于通过自带舵机控制，采集所述机器人本体前方的图像数据并通过所述WLAN通信模块实时传输给外部上位机；/n所述激光雷达传感器位于所述机器人本体正面，并与所述控制器电性连接，用于测量所述机器人本体前方路障与所述机器人本体之间的距离并将距离信息反馈给所述控制器；/n所述红外避障传感器...

【技术特征摘要】
1.一种基于鱼群效应的医疗运输机器人，其特征在于，包括运输箱体、摄像头、激光雷达传感器、红外避障传感器、机器人本体和若干轮子，其中：
所述运输箱体设置于所述机器人本体上方，用于内部放置医疗用品；
所述机器人本体内部设置有控制器、驱动电机、WLAN通信模块和电源模块，其中：
所述摄像头位于所述机器人本体的正面上部，用于通过自带舵机控制，采集所述机器人本体前方的图像数据并通过所述WLAN通信模块实时传输给外部上位机；
所述激光雷达传感器位于所述机器人本体正面，并与所述控制器电性连接，用于测量所述机器人本体前方路障与所述机器人本体之间的距离并将距离信息反馈给所述控制器；
所述红外避障传感器有两组，分别位于所述机器人本体正面且位于所述激光雷达传感器的下方两侧，并与所述控制器电性连接，用于感测所述机器人本体前方的路障情况并将其反馈给所述控制器；
所述控制器与所述驱动电机电性连接，用于根据所述激光雷达传感器反馈的距离信息和所述红外避障传感器反馈的路障情况控制所述驱动电机的运转；
所述电源模块与所述摄像头、激光雷达传感器、红外避障传感器和驱动电机电性连接，用于提供所述摄像头、激光雷达传感器、红外避障传感器和驱动电机的工作电源；
若干所述轮子位于所述机器人本体下方，用于在所述驱动电机驱动下带动所述机器人本体前后移动；
当所述医疗运输机器人处于智能跟随模式时，通过所述激光雷达传感器控制，实现实时跟随医护人员前进或后退；
当所述医疗运输机器人处于寻迹运行模式时，医护人员预先设置好行进路线，通过所述红外避障传感器寻迹前进；
当所述医疗运输机器人处于WLAN控制模式时，通过所述摄像头传输实时图像给医护人员随身携带的上位机，医护人员随时控制医疗运输机器人移动。


2.根据权利要求1所述的一种基于鱼群效应的医疗运输机器人，其特征在于，所述控制器选择STM32F103系列单片机。


3.根据权利要求1所述的一种基于鱼群效应的医疗运输机器人，其特征在于，所述激光雷达传感器的型号为TF-Luna单点测距雷达。


4.根据权利要求1所述的一种基于鱼群效应的医疗运输机器人，其特征在于，所述WLAN通信模块选用NRF24L01型号无线收发器芯片。


5.根据权利要求1所述的一种基于鱼群效应的医疗运输机器人，其特征在于，所述摄像头的型号为OV7725鹰眼摄像头。


6.根据权利要求1所述的一种基于鱼群效应的医疗运输机器人，其特征在于，所述上位机为智能手机、平板电脑或台式电脑。


7.一种基于鱼群效应的医疗运输机器人自适应巡航和跟随方法，其特征在于，使用多个权利要求1-6中所述的多功能医疗运输机器人协同行驶，包括以下步骤：
步骤1：机器人的传感器实时采集当前机器人的运动状态，包括本体速度、加速度，若感知到前方有另一机器人，还会采集两者之间的距离；
步骤2：根据当前车速与两者间距，与固定时间后的两者间距进行对比，可以得出前机器人速度与当前机器人速度的大小对比；
步骤3：需要自适应巡航和跟随时，利用基于仿生鱼群效应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王步来，卢煜，刘鑫，杨梦臻，张海刚，刘祥盛，杨园园，卞鹏，苑宇阳，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31