一种面向独居老人的主动式服务机器人制造技术

一种面向独居老人的主动式服务机器人，包括安装在服务机器人主体顶部的时钟模块、UWB定位模块、激光雷达以及安装在机器人后方的无线通信模块；所述时钟模块为服务机器人主体提供时间信息，无线通信模块用于获取智能手环监测到的老人体征信息，UWB定位模块获取机器人和老人的位置信息，时钟模块、无线通信模块、UWB定位模块和激光雷达的输出端连接主控制器；所述服务机器人主体上设置有主控制器和药箱；所述主控制器的输出端分别与语音播放模块以及电机驱动模块相连接，电机驱动模块用于对左电机、右电机进行驱动控制，左电机、右电机分别与设置在服务机器人主体两侧的轮子相连。本实用新型专利技术具备定时送药和紧急送药功能，能有效保障老人健康与安全。保障老人健康与安全。保障老人健康与安全。

【技术实现步骤摘要】
一种面向独居老人的主动式服务机器人


[0001]本技术涉及机器人术领域，特别涉及一种面向独居老人的主动式服务机器人。

技术介绍

[0002]如何更好的照顾好空巢老人，方便老人健康生活成为当前乃至于未来我们必须面对的社会难题。服务机器人能够有效解决护工资源短缺的问题，更加便捷的为独居老人提供看护与服务。
[0003]然而现有的助老服务机器人普及度不高，同时存在被动服务、操作复杂等缺点，不能主动的对老人进行服务，仍然需要进一步深入改进。

技术实现思路

[0004]为了解决以上技术问题，本技术的目的在于提供一种面向独居老人的主动式服务机器人，具备定时送药和紧急送药功能，能有效保障老人健康与安全。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种面向独居老人的主动式服务机器人，包括安装在服务机器人主体1顶部的时钟模块2、UWB定位模块4、激光雷达5以及安装在机器人后方的无线通信模块3；
[0007]所述时钟模块2为服务机器人主体1提供时间信息，无线通信模块3用于获取智能手环监测到的老人体征信息，UWB定位模块4获取机器人和老人的位置信息，所述时钟模块2、无线通信模块3、UWB 定位模块4和激光雷达5的输出端连接主控制器6；
[0008]所述服务机器人主体1上设置有主控制器6和药箱12；所述主控制器6的输出端分别与语音播放模块7以及电机驱动模块9相连接，所述电机驱动模块9用于对左电机10、右电机11进行驱动控制，左电机10、右电机11分别与设置在服务机器人主体1两侧的轮子相连。
[0009]所述机器人车体1上设置有USB接口，所述USB接口具有数据传输功能和充电功能。
[0010]所述的激光雷达5为型号是RPLIDAR
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A1的激光雷达，通过USB 连接线与主控制器6相连，激光雷达5用于探测机器人移动过程中的障碍物，并将障碍物信息发送给主控制器6。
[0011]所述的主控制器6为Raspberry Pi，型号为4B。
[0012]所述的语音报警模块7型号为BY8301，用于存储多路、多种格式的音频，并通过喇叭8播放音频。
[0013]所述的电机驱动模块9的型号为L298N。
[0014]所述的左电机10、右电机11的型号为GJB37
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520直流减速电机。
[0015]所述服务机器人主体1上设置有锂电池供电模块13，所述的锂电池供电模块13为可充电的蓄电池，可为服务机器人主体1持续工作提供电能。
[0016]本技术的有益效果：
[0017]本技术具备定时送药和紧急送药功能，能有效保障老人健康与安全。
[0018]可根据医嘱灵活调整用药时间及用量。配备的药箱体积较大，可储存多种药物。
[0019]本技术采用UWB定位技术有效解决了在室内复杂环境下定位精度不高的问题。能在到达服药时间或体征异常时主动为老人进行送药，具备主动服务的优势。在到达服药时间老人未及时服药以及体征异常时能通过无线通信模块向监护人发送报警信息。
附图说明
[0020]图1为系统整体结构示意图。
[0021]图2为图1的左视图。
[0022]图3为图1的主视图。
[0023]图中：1
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服务机器人主体，2
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时钟模块，3
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无线通信模块，4
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UWB 定位模块，5
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激光雷达，6
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主控制器，7
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语音播放模块，8
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喇叭，9
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电机驱动模块，10
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左电机，11
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右电机，12
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储药箱，13
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锂电池供电模块。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术作进一步详细说明。
[0025]如图1图2图3所示：主动式服务机器人主要包括机器人主体1、时钟模块2(使用的是DS1302)、无线通信模块3(使用的是ATK
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SIM800C)、UWB定位模块4(型号为D
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DWM
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PG2.5)、激光雷达5 (型号为RPLIDAR
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A1)、主控制器6(使用的是Raspberry Pi 4B)、语音播放模块7(型号为BY8301)、喇叭8、电机驱动模块9(型号为L298N)、左电机10(型号为GJB37
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520)、右电机11(型号为GJB37
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520)、储药箱12、锂电池供电模块13、远程调试单元14。
[0026]其中，机器人通过时钟模块2提供精准的时间信息，通过无线通信模块3获取智能手环监测到的老人体征信息，通过UWB定位模块 4获取老人及机器人所处的实时位置信息，通过储药箱12来储存老人所需药品，并将传感器的信息实时发送给主控制器6，当判定到达服药时间和监测到体征参数发生异常时，机器人需要进行送药服务，此时以机器人所处位置信息为起始点，老人所处位置信息为目标点，主控制器6对移动过程中激光雷达探测到的障碍物进行规避。将规划的路径以及移动指令经串口通信发送给电机驱动模块，进一步控制电机的运动状态，最终到达老人身边，完成送药服务。锂电池供电模块 13为可充电的蓄电池，可为服务机器人持续工作提供电能，远程调试单元14用于实现对该系统控制部分的处理器和控制器进行远程编程和调试。
[0027]本技术的工作原理：
[0028]定时送药：
[0029]定时送药功能是针对独居老人记忆力衰退容易忘记服药这一问题，当到达预设的服药时间时，机器人自主移动到老人身边，主控制器6通过控制语音播放模块7播放录音信息，通过语音模块7播放录制好的语音信息(例如：吃药时间到了。)提醒老人服药。老人按下取药按键打开药箱取药即可，若老人未曾按下取药键，则利用语音模块7的语音播放模块提醒老人服药(每隔5分钟提醒一次，持续3 次)。在三次提醒结束时，老人仍未服药，则可通过无线通信模块3向监护人发送异常情况信息。同时为满足患者自主服药的需要，系统在预先设定的服药时间前15分钟内均可自主取药，药物在前15分钟内取出后，系统在预定时间将不会发出声音提醒服药。
[0030]紧急送药：
[0031]紧急送药功能是针对老年人因突发疾病需立刻服药(心肌梗塞、心绞痛等疾病发病时，需要立刻停止一切活动并尽快服用速效救心丸等药物来缓解症状。)这一问题。服务机器人和智能手环通过无线通信实现异常体征信息的获取，老人在感到身体不适时可主动进行紧急呼叫或监测到体征异常时，机器人能自主移动至老人身边，为其进行紧急送药。与此同时能通过无线通信模块3向监护人发送异常情况信息。能有效保障老人安全问题。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向独居老人的主动式服务机器人，其特征在于，包括安装在服务机器人主体(1)顶部的时钟模块(2)、UWB定位模块(4)、激光雷达(5)以及安装在机器人后方的无线通信模块(3)；所述时钟模块(2)为服务机器人主体(1)提供时间信息，无线通信模块(3)用于获取智能手环监测到的老人体征信息，UWB定位模块(4)获取机器人和老人的位置信息，所述时钟模块(2)、无线通信模块(3)、UWB定位模块(4)和激光雷达(5)的输出端连接主控制器(6)；所述服务机器人主体(1)上设置有主控制器(6)和药箱(12)；所述主控制器(6)的输出端分别与语音播放模块(7)以及电机驱动模块(9)相连接，所述电机驱动模块(9)用于对左电机(10)、右电机(11)进行驱动控制，左电机(10)、右电机(11)分别与设置在服务机器人主体(1)两侧的轮子相连。2.根据权利要求1所述的一种面向独居老人的主动式服务机器人，其特征在于，所述服务机器人主体(1)上设置有USB接口，所述USB接口具有数据传输功能和充电功能。3.根据权利要求1所述的一种面向独居老人的主动式服务机器人，其特征在于，所述的激光雷达(5)为型号是RPL...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳，鱼晨，胡振，孙蕊，雷佳琦，褚旋梓，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：