一种康养医院实验室设备运输机器人及其控制方法技术

本发明专利技术涉及机器人技术领域，尤其涉及一种康养医院实验室设备运输机器人及其控制方法，其中运输机器人包括：机器人本体；传感器组件，用以对运输开始前的待运输设备的长度、宽度以及高度进行检测以及设备运输过程中的设备的实际振动频率和地面的实际倾斜角度进行检测并将各检测结果发送至中控组件；驱动组件，用以提供所述运输机器人运动的动力；活动组件，用以控制所述运输机器人活动的方向和活动距离以及活动速度；输送组件，用以将设备输送至所述机器人本体上；中控组件，用以根据传感器组件输出的对应的运输信息将各组件的对应的运行参数调节至对应值。本发明专利技术实现了实验室设备运输的稳定性的提高。备运输的稳定性的提高。备运输的稳定性的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种康养医院实验室设备运输机器人及其控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种康养医院实验室设备运输机器人及其控制方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，针对医院实验室设备的运输存在着稳定性不够的缺点，因为医院的实验室设备对于稳定性和安全性的要求比较高，而且造价比较昂贵，所以如何在设备转运和运输过程中最大限度保证设备运输的稳定性就成为了重中之重。
[0003]中国专利公开号：CN108098772A。公开了一种运输机器人的控制方法、系统、控制终端及运输机器人，包括接收用户发送来的物品运输请求；驱动所述运输机器人到达发件人地址，并验证发件人信息；驱动所述仓门打开，驱动空置的置物板移动至所述仓门处；以及待所述物品在所述置物板上放置完毕，将所述置物板与收件人信息和收件人地址关联；驱动所述仓门关闭，驱动所述运输机器人移动至所述收件人地址；发送取件信息至收件人，并验证所述收件人信息；驱动所述仓门打开，驱动与所述收件人信息关联的置物板移动至所述仓门处；以及待所述物品取走完毕，驱动所述仓门关闭。本专利技术的运输机器人的控制方法、系统、控制终端及运输机器人能够保证用户隐私和物品安全。由此可见，所述运输机器人的控制方法、系统、控制终端及运输机器人存在以下问题：尺寸和运输机器人比较接近的实验室设备存在运输安全和稳定性风险。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种康养医院实验室设备运输机器人及其控制方法，用以克服现有技术中实验室设备运输稳定性不足的问题。
[0005]一方面，本专利技术提供一种康养医院实验室设备运输机器人，包括：机器人本体；传感器组件，其与所述机器人本体相连，用以对运输开始前的待运输设备的长度、宽度以及高度进行检测以及设备运输过程中的设备的实际振动频率和地面的实际倾斜角度进行检测并将各检测结果发送至中控组件；驱动组件，其与所述机器人本体相连，用以提供所述运输机器人运动的动力；活动组件，其与所述驱动组件相连，用以控制所述运输机器人活动的方向和活动距离以及活动速度；输送组件，其设置于所述活动组件上方，用以将设备输送至所述机器人本体上；中控组件，其分别与所述机器人本体、所述传感器组件、所述驱动组件、所述活动组件以及所述输送组件相连，用以根据传感器组件输出的对应的运输信息将各组件的对应的运行参数调节至对应值；所述中控组件在运输机器人对设备进行运输前根据待运输设备的实际尺寸评估值将运输机器人中动力电机的转速调节至对应值并在运输机器人运输设备时根据设备的实际振动频率将预设尺寸评估值进行修正以及对所述动力电机转速进行二次调节，中控组件在设备的运输过程中进行上坡时根据地面的实际倾斜角度与预设倾斜角度的差值将运输机器人动力电机的加速度调节至对应值。
[0006]进一步地，所述中控组件设有预设尺寸评估值G0，中控组件在所述运输机器人对
设备进行运输之前根据设置于运输机器人机械臂上的尺寸检测器检测到的待运输设备的实际长宽高的值计算出待运输设备的实际尺寸评估值G判定是否对该待运输设备进行直接运输，设定G=a
×
A+b
×
B+c
×
C，其中，a为待运输设备的长度权重系数，A为待运输设备的长度，b为待运输设备的宽度权重系数,B为待运输设备的宽度，c为待运输设备的高度权重系数，C为待运输设备的高度，若G≤G0，所述中控组件判定待运输设备的实际尺寸评估值在允许范围内并控制机械臂抓取组件对该设备进行抓取放置到所述输送组件上等待运输；若G＞G0，所述中控组件判定待运输设备的实际尺寸评估值超出允许范围、计算待运输设备的实际尺寸评估值与预设尺寸评估值的差值
△
G将所述运输机器人中的动力电机的转速调节至对应值，设定
△
G=G
‑
G0。
[0007]进一步地，所述中控组件设有预设第一尺寸评估值差值
△
G1、预设第二尺寸评估值差值
△
G2、预设第一动力电机转速调节系数α1、预设第二动力电机转速调节系数α2以及预设动力电机转速V0，其中，
△
G1＜
△
G2，0＜α1＜α2＜1，中控组件在完成是否对待运输设备进行直接运输的判定时根据待运输设备的实际尺寸评估值与预设尺寸评估值的差值对所述运输机器人动力电机转速进行调节，若
△
G≤
△
G1，所述中控组件判定不对所述运输机器人的动力电机转速进行调节；若
△
G1＜
△
G≤
△
G2，所述中控组件判定使用α2对所述运输机器人动力电机转速进行调节；若
△
G＞
△
G2，所述中控组件判定使用α1对所述运输机器人动力电机转速进行调节；所述中控组件在使用αi对所述运输机器人动力电机转速进行调节时，设定i=1,2,调节后的运输机器人动力电机转速记为V
’
，设定V
’
=V0
×
（1+αi）/2；中控组件在完成对于运输机器人动力电机转速的调节时控制机械臂抓取组件和输送组件对符合运输尺寸要求的设备进行运输并在运输的过程中检测设备在运输过程中的振动频率并根据振动频率对设备运输过程中的运输机器人的动力电机的转速进行二次调节。
[0008]进一步地，所述中控组件设有预设最大尺寸评估值差值
△
Gmax，中控组件在完成对于运输机器人运行速度的调节时根据待运输设备的实际尺寸评估值与预设尺寸评估值的差值与预设最大尺寸评估值差值的对比结果判定运输过程是否存在碰撞损坏风险，若
△
G≤
△
Gmax，所述中控组件判定设备在运输过程中的碰撞损坏风险、在运输过程中检测设备的振动频率并根据设备的实际振动频率初步判定是否发生碰撞；若
△
G＞
△
Gmax，所述中控组件判定设备在运输过程中的碰撞损坏风险高并不对该待运输设备进行运输。
[0009]进一步地，所述中控组件设有预设第一振动频率F1和预设第二振动频率F2，其中F1＜F2，中控组件在完成对于所述运输机器人运行速度的调节时根据振动传感器检测到的运输时的设备的实际振动频率判定设备在运输过程中是否发生碰撞，若F≤F1，所述中控组件判定设备的实际振动频率在允许范围内且设备未发生碰撞；若F1＜F≤F2，所述中控组件判定设备的实际振动频率超出允许范围、计算实际振动频率与预设振动频率的差值
△
F并根据
△
F将所述预设尺寸评估值和所述运输机器人的
动力电机转速分别调节至对应值；若F＞F2，所述中控组件判定设备在运输过程中发生碰撞并控制所述传感器组件中的视觉传感器对地面的平整度进行检测并根据检测结果对前进路线进行重新规划；所述中控组件在完成对于设备在运输过程中是否发生碰撞的初步判定时根据当前监测周期中剩余时间内的设备的振动频率是否发生突变进一步判定是否发生碰撞。
[0010]进一步地，所述中控组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种康养医院实验室设备运输机器人，其特征在于，包括：机器人本体；传感器组件，其与所述机器人本体相连，用以对运输开始前的待运输设备的长度、宽度以及高度进行检测以及设备运输过程中的设备的实际振动频率和地面的实际倾斜角度进行检测并将各检测结果发送至中控组件；驱动组件，其与所述机器人本体相连，用以提供所述运输机器人运动的动力；活动组件，其与所述驱动组件相连，用以控制所述运输机器人活动的方向和活动距离以及活动速度；输送组件，其设置于所述活动组件上方，用以将设备输送至所述机器人本体上；中控组件，其分别与所述机器人本体、所述传感器组件、所述驱动组件、所述活动组件以及所述输送组件相连，用以根据传感器组件输出的对应的运输信息将各组件的对应的运行参数调节至对应值；所述中控组件在运输机器人对设备进行运输前根据待运输设备的实际尺寸评估值将运输机器人中动力电机的转速调节至对应值并在运输机器人运输设备时根据设备的实际振动频率将预设尺寸评估值进行修正以及对所述动力电机转速进行二次调节，中控组件在设备的运输过程中进行上坡时根据地面的实际倾斜角度与预设倾斜角度的差值将运输机器人动力电机的加速度调节至对应值。2.根据权利要求1所述的康养医院实验室设备运输机器人，其特征在于，所述中控组件设有预设尺寸评估值G0，中控组件在所述运输机器人对设备进行运输之前根据设置于运输机器人机械臂上的尺寸检测器检测到的待运输设备的实际长宽高的值计算出待运输设备的实际尺寸评估值G判定是否对该待运输设备进行直接运输，设定G=a
×
A+b
×
B+c
×
C，其中，a为待运输设备的长度权重系数，A为待运输设备的长度，b为待运输设备的宽度权重系数,B为待运输设备的宽度，c为待运输设备的高度权重系数，C为待运输设备的高度，若G≤G0，所述中控组件判定待运输设备的实际尺寸评估值在允许范围内并控制机械臂抓取组件对该设备进行抓取放置到所述输送组件上等待运输；若G＞G0，所述中控组件判定待运输设备的实际尺寸评估值超出允许范围、计算待运输设备的实际尺寸评估值与预设尺寸评估值的差值
△
G将所述运输机器人中的动力电机的转速调节至对应值，设定
△
G=G
‑
G0。3.根据权利要求2所述的康养医院实验室设备运输机器人，其特征在于，所述中控组件设有预设第一尺寸评估值差值
△
G1、预设第二尺寸评估值差值
△
G2、预设第一动力电机转速调节系数α1、预设第二动力电机转速调节系数α2以及预设动力电机转速V0，其中，
△
G1＜
△
G2，0＜α1＜α2＜1，中控组件在完成是否对待运输设备进行直接运输的判定时根据待运输设备的实际尺寸评估值与预设尺寸评估值的差值对所述运输机器人动力电机转速进行调节，若
△
G≤
△
G1，所述中控组件判定不对所述运输机器人的动力电机转速进行调节；若
△
G1＜
△
G≤
△
G2，所述中控组件判定使用α2对所述运输机器人动力电机转速进行调节；若
△
G＞
△
G2，所述中控组件判定使用α1对所述运输机器人动力电机转速进行调节；所述中控组件在使用αi对所述运输机器人动力电机转速进行调节时，设定i=1,2,调节后的运输机器人动力电机转速记为V
’
，设定V
’
=V0
×
（1+αi）/2；中控组件在完成对于运输机
器人动力电机转速的调节时控制机械臂抓取组件和输送组件对符合运输尺寸要求的设备进行运输并在运输的过程中检测设备在运输过程中的振动频率并根据振动频率对设备运输过程中的运输机器人的动力电机的转速进行二次调节。4.根据权利要求3所述的康养医院实验室设备运输机器人，其特征在于，所述中控组件设有预设最大尺寸评估值差值
△
Gmax，中控组件在完成对于运输机器人运行速度的调节时根据待运输设备的实际尺寸评估值与预设尺寸评估值的差值与预设最大尺寸评估值差值的对比结果判定运输过程是否存在碰撞损坏风险，若
△
G≤
△
Gmax，所述中控组件判定设备在运输过程中的碰撞损坏风险、在运输过程中检测设备的振动频率并根据设备的实际振动频率初步判定是否发生碰撞；若
△
G＞
△
Gmax，所述中控组件判定设备在运输过程中的碰撞损坏风险高并不对该待运输设备进行运输。5.根据权利要求4所述的康养医院实验室设备运输机器人，其特征在于，所述中控组件设有预设第一振动频率F1和预设第二振动频率F2，其中F1＜F2，中控组件在完成对于所述运输机器人运行速度的调节时根据振动传感器检测到的运输时的设备的实际振动频率判定设备在运输过程中是否发生碰撞，若F≤F1，所述中控组件判定设备的实际振动频率在允许范围内且设备未发生碰撞；若F1＜F≤F2，所述中控组件判定设备的实际振动频率超出允许范围、计算实际振动频率与预设振动频率的差值
△
F并根据
△
F将所述预设尺寸评估值和所述运输机器人的动力电机转速分别调节至对应值；若F＞F2，所述中控组件判定设备在运输过程中发生碰撞并控制所述传感器组件中的视觉传感器对地面的平整度进行检测并根据检测结果对前进路线进行重新规划；所述中控组件在完成对于设备在运输过程中是否发生碰撞的初步判定时根据当前监测周期中剩余时间内的设备的振动频率是否发生突变进一步判...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佐勋，颜安，马磊，
申请(专利权)人：山东协和学院，
类型：发明
国别省市：