一种医用配送机器人及其控制系统技术方案

本发明专利技术涉及智能机器人技术领域，具体地说，涉及一种医用配送机器人及其控制系统。包括机座，机座内部底端设有行走机构，机座内部设有处理主机，机座的正上方通过升降杆连接有储物箱，储物箱内部从上至下依次设有保温食物仓和药品仓，储物箱的左右两侧外均转动连接有消毒机械臂，储物箱的顶端转动连接有主操作器。本发明专利技术设计的机器人可以自动运行到预设的目的地并将物品对齐到指定高度进行物品配送，且可以安全准确地配送，降低错拿、误拿的风险，另外不需人工消毒，降低人员交叉感染的风险；本发明专利技术设计的控制系统中，可以实时采集机器人运行过程中的各种外部环境参数，并通过计算分析用以给机器人的运行指令提供依据，促进系统流畅运行。

【技术实现步骤摘要】
一种医用配送机器人及其控制系统
本专利技术涉及智能机器人
，具体地说，涉及一种医用配送机器人及其控制系统。
技术介绍
随着社会的不断发展，医疗资源已经远远无法满足城镇人口的就医需求，在医疗机构中，医护人员不仅要给患者提供诊断治疗、医学护理等服务，还要给患者提供各种物品的配送任务，不仅耗费大量人力物力和时间，而且针对一些特殊的病患，大量不同的人来往接触，可能造成患者或医护人员之间的交叉感染。因此，在人力和物资有限的情况下，为提高医务人员工作效率及降低交叉感染的风险，可以考虑设计配送机器人。但是，目前却没有可以较好实现配送任务的机器人及其控制系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种医用配送机器人及其控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述技术问题的解决，本专利技术的目的之一在于，提供了一种医用配送机器人，包括机座，所述机座内部底端设有行走机构，所述机座内部设有处理主机，所述机座的正上方通过升降杆连接有储物箱，所述储物箱内部从上至下依次设有保温食物仓和药品仓，所述药品仓的中间处固定卡接有隔板，所述保温食物仓与所述药品仓的前端仓口内侧均通过铰链铰接有仓门，所述保温食物仓与所述药品仓的内部后端处均设有助推机构，所述保温食物仓与所述药品仓的内部顶端中间处均设有紫外线灯，所述储物箱的左右两侧外均转动连接有消毒机械臂，所述储物箱的顶端转动连接有主操作器，所述主操作器的正面内部固定嵌设有双目摄像头，所述主操作器的正面中间处从下至上依次嵌设有音频模块、红外探测器和距离传感装置，所述主操作器内部设有感知控制器。作为本技术方案的进一步改进，所述行走机构、所述升降杆、所述助推机构、所述紫外线灯、所述消毒机械臂、所述感知控制器均分别通过信号线与所述处理主机信号连接。作为本技术方案的进一步改进，所述双目摄像头、所述音频模块、所述红外探测器、所述距离传感装置均分别通过信号线与所述感知控制器信号连接。本专利技术的目的之二在于，提供了一种医用配送机器人的控制系统，该系统装载于上述的医用配送机器人内部并控制机器人的运行过程，包括基础建设单元、智能调控单元和功能服务单元；所述基础建设单元、所述智能调控单元与所述功能服务单元依次通过以太网通讯连接；所述基础建设单元用于提供支持系统运行的基础装置设备、智能技术；所述智能调控单元用于对系统的运行过程进行统一调控，并分别对各基础功能系统进行自治管理；所述功能服务单元用于以在系统运行的基础上，给用户提供多种智能服务以完善机器人的通用性能；所述基础建设单元包括终端载体模块、状态感知模块、技术支持模块和网络通信模块；所述智能调控单元包括集中管控模块、行走管理模块、助推系统模块、升降控制模块和语音识别模块；所述功能服务单元包括定时提醒模块、安全验证模块、电源管理模块和自动消毒模块。作为本技术方案的进一步改进，所述终端载体模块、所述状态感知模块与所述技术支持模块依次通过以太网通讯连接；所述终端载体模块用于在机器人内部设置若干处理器及控制器以作为装载系统的载体及作为执行系统指令的执行机构；所述状态感知模块用于通过部署在机器人内部的各类传感装置实时采集机器人外部环境的状态参数；所述技术支持模块用于通过加载在系统内部的多种智能技术以确保系统运行更流畅；所述网络通信模块用于在系统各层面之间建立连接及数据传输的通道。其中，终端载体包括但不限于处理器、显示屏、仓门控制器、行走驱动控制器、升降装置、助推机构控制器、灯具开关控制器、机械臂控制器、感知控制器等。其中，感知传感器包括但不限于摄像头、录音器、音频播放器、红外线探测仪、距离传感器、温湿度传感器、计时器等。其中，智能技术包括但不限于语音识别技术、电磁锁控制技术、智能行走技术、红外探测技术等。其中，网络通信技术包括但不限于有限通信、无线WiFi、蓝牙、数据流量、5G通信模块等。作为本技术方案的进一步改进，所述集中管控模块的信号输出端与所述行走管理模块、所述助推系统模块、所述升降控制模块、所述语音识别模块的信号输入端连接，所述行走管理模块、所述助推系统模块、所述升降控制模块与所述语音识别模块并列运行且依次通过以太网通讯连接；所述集中管控模块用于通过主处理器对系统的运行过程进行集中管理及统一分配；所述行走管理模块用于对机器人的行走过程进行管理和控制；所述助推系统模块用于对布设在机器人内部的助推机构进行管理控制；所述升降控制模块用于通过处理器经控制器控制升降装置的运行过程；所述语音识别模块用于获取用户的语音指令，并经语音识别后将指令下放到各个执行机构处。作为本技术方案的进一步改进，所述行走管理模块包括路径规划模块、避障保护模块、跨层连接模块和智能巡航模块；所述路径规划模块、所述避障保护模块、所述跨层连接模块与所述智能巡航模块依次通过以太网通讯连接且并列运行；所述路径规划模块用于录入工作空间的三维立体图形并根据工作指令自动规划运行路径；所述避障保护模块用于以各种智能探测技术为基础，实现机器人运行过程中的自动避障、防跌防撞及紧急制动的功能；所述跨层连接模块用于通过无线通信技术与智慧电梯系统相连接使机器人与电梯互相配合运行以实现跨楼层配送物品的功能；所述智能巡航模块用于按照预先设定的程序参数实现自动巡航的功能并可调节控制巡航速度。作为本技术方案的进一步改进，所述路径规划模块采用曼哈顿距离算法，其公式为：d＝|x1-x2|+|y1-y2|；其中，(x1，y1)为机器人当前所在位置的实时坐标，(x2，y2)为前行目的地的坐标，d为机器人到目的地之间的距离。作为本技术方案的进一步改进，所述定时提醒模块、所述安全验证模块、所述电源管理模块与所述自动消毒模块依次通过以太网通讯连接并独立运行；所述定时提醒模块用于通过与医护人员佩戴的智能终端连接以便定时提醒医护人员为患者准备药品、用餐物品等；所述安全验证模块用于通过多种用户身份识别技术来验证用户的身份以减低错拿、误拿的风险；所述电源管理模块用于管理机器人的电源分配并控制机器人在工作结束后自动归位充电；所述自动消毒模块用于控制机器人定期进行内外部的自动消毒操作过程。其中，内部消毒通过设置在机器人内部的紫外线消毒灯完成，外部消毒通过消毒机械臂自动擦拭完成。作为本技术方案的进一步改进，所述安全验证模块包括权限登记模块、人脸识别模块、指纹识别模块和声音识别模块；所述权限登记模块的信号输出端同时与所述人脸识别模块、所述指纹识别模块、所述声音识别模块的信号输入端连接；所述权限登记模块用于预先登记录入用户的身份信息；所述人脸识别模块用于通过摄像头采集用户的人脸信息并通过人脸识别技术判断用户的身份及分配权限；所述指纹识别模块用于采集用户的指纹信息并通过指纹识别技术判断用户的身份及分配对应权限；所述声音识别模块用于采集用户的声音信息并通过声音识别技术判断用户的身份及分配对应权限。其中，预先登记用户的身份信息包括但不限于用户的音视频信息、照片信息、人脸信息、指纹信息等。本专利技术的目的之三在于，提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医用配送机器人，其特征在于：包括机座(1)，所述机座(1)内部底端设有行走机构(11)，所述机座(1)内部设有处理主机(12)，所述机座(1)的正上方通过升降杆(2)连接有储物箱(3)，所述储物箱(3)内部从上至下依次设有保温食物仓(31)和药品仓(32)，所述药品仓(32)的中间处固定卡接有隔板(321)，所述保温食物仓(31)与所述药品仓(32)的前端仓口内侧均通过铰链铰接有仓门(33)，所述保温食物仓(31)与所述药品仓(32)的内部后端处均设有助推机构(34)，所述保温食物仓(31)与所述药品仓(32)的内部顶端中间处均设有紫外线灯(34)，所述储物箱(3)的左右两侧外均转动连接有消毒机械臂(4)，所述储物箱(3)的顶端转动连接有主操作器(5)，所述主操作器(5)的正面内部固定嵌设有双目摄像头(51)，所述主操作器(5)的正面中间处从下至上依次嵌设有音频模块(52)、红外探测器(53)和距离传感装置(54)，所述主操作器(5)内部设有感知控制器(55)。/n

【技术特征摘要】
1.一种医用配送机器人，其特征在于：包括机座(1)，所述机座(1)内部底端设有行走机构(11)，所述机座(1)内部设有处理主机(12)，所述机座(1)的正上方通过升降杆(2)连接有储物箱(3)，所述储物箱(3)内部从上至下依次设有保温食物仓(31)和药品仓(32)，所述药品仓(32)的中间处固定卡接有隔板(321)，所述保温食物仓(31)与所述药品仓(32)的前端仓口内侧均通过铰链铰接有仓门(33)，所述保温食物仓(31)与所述药品仓(32)的内部后端处均设有助推机构(34)，所述保温食物仓(31)与所述药品仓(32)的内部顶端中间处均设有紫外线灯(34)，所述储物箱(3)的左右两侧外均转动连接有消毒机械臂(4)，所述储物箱(3)的顶端转动连接有主操作器(5)，所述主操作器(5)的正面内部固定嵌设有双目摄像头(51)，所述主操作器(5)的正面中间处从下至上依次嵌设有音频模块(52)、红外探测器(53)和距离传感装置(54)，所述主操作器(5)内部设有感知控制器(55)。


2.根据权利要求1所述的医用配送机器人，其特征在于：所述行走机构(11)、所述升降杆(2)、所述助推机构(34)、所述紫外线灯(34)、所述消毒机械臂(4)、所述感知控制器(55)均分别通过信号线与所述处理主机(12)信号连接。


3.根据权利要求1所述的医用配送机器人，其特征在于：所述双目摄像头(51)、所述音频模块(52)、所述红外探测器(53)、所述距离传感装置(54)均分别通过信号线与所述感知控制器(55)信号连接。


4.一种医用配送机器人的控制系统，该系统装载于权利要求1-3任一所述的医用配送机器人内部并控制机器人的运行过程，其特征在于：包括
基础建设单元(100)、智能调控单元(200)和功能服务单元(300)；所述基础建设单元(100)、所述智能调控单元(200)与所述功能服务单元(300)依次通过以太网通讯连接；所述基础建设单元(100)用于提供支持系统运行的基础装置设备、智能技术；所述智能调控单元(200)用于对系统的运行过程进行统一调控，并分别对各基础功能系统进行自治管理；所述功能服务单元(300)用于以在系统运行的基础上，给用户提供多种智能服务以完善机器人的通用性能；
所述基础建设单元(100)包括终端载体模块(101)、状态感知模块(102)、技术支持模块(103)和网络通信模块(104)；
所述智能调控单元(200)包括集中管控模块(201)、行走管理模块(202)、助推系统模块(203)、升降控制模块(204)和语音识别模块(205)；
所述功能服务单元(300)包括定时提醒模块(301)、安全验证模块(302)、电源管理模块(303)和自动消毒模块(304)。


5.根据权利要求4所述的医用配送机器人的控制系统，其特征在于：所述终端载体模块(101)、所述状态感知模块(102)与所述技术支持模块(103)依次通过以太网通讯连接；所述终端载体模块(101)用于在机器人内部设置若干处理器及控制器以作为装载系统的载体及作为执行系统指令的执行机构；所述状态感知模块(102)用于通过部署在机器人内部的各类传感装置实时采集机器人外部环境的状态参数；所述技术支持模块(103)用于通过加载在系统内部的多种智能技术以确保系统运行更流畅；所述网络通信模块(104)用于在系统各层面之间建立连接及数据传输的通道。


6.根据权利要求4所述的医用配送机器人的控制系统，其特征在于：所述集中管控模块(201)的信号输出端与所述行走管...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏丽丽，李环廷，谷如婷，张艳，李倩倩，脱淼，高祀龙，王超，
申请(专利权)人：青岛大学附属医院，
类型：发明
国别省市：山东;37