一种自主导航的智能化移动CT及其控制方法技术

本发明专利技术涉及移动CT领域，具体涉及一种自主导航的智能化移动CT及其控制方法，首先激光雷达为移动CT所处环境建立地图模型；其次导航控制器依据设置的导航和避障方法，将目标位置点与规划路线转化为移动CT需要的转向角度和行进速度并传递给移动CT的运动系统，运动系统接收到导航控制器的控制指令后按照规划的路径运动到目标位置点；最后摄像头识别模块在目标位置点处智能识别目标位置的病床号。具备路径规划、避障避碰、摄像头智能识别，语音控制等功能，且成本较低，完全解放医护人员的双手。完全解放医护人员的双手。完全解放医护人员的双手。

【技术实现步骤摘要】
一种自主导航的智能化移动CT及其控制方法


[0001]本专利技术涉及移动CT领域，具体而言，涉及一种自主导航的智能化移动CT及其控制方法。

技术介绍

[0002]移动CT最大的特点是小型化，移动灵活。目前市面上移动CT的移动方式有如下几种：底盘采用4个万向轮，靠人力推动；底盘采用4个麦克纳姆轮，此方式能进行全向移动；底盘使用2个电动控制轮，2个万向轮，此方式转向靠电动控制轮差速控制实现。
[0003]底盘使用4个万向轮结构的移动CT，医护人员需要手推数百公斤的CT移动，操作上不是很方便，由于CT有一定高度，会阻挡医护人员的视线，存在安全隐患。底盘采用4个麦克纳姆轮，此设计虽然能实现机器的全向移动，但是其过坎能力差，对路面的平整度要求高。2个电动控制轮和2万向轮方案的移动CT，医护人员通过电动助力可以轻松推动CT，但是由于是通过感知手部力量和方向的变化操作CT，造成不能灵活的操作CT转向。所以有必要设计一款能自主移动的CT，即省去了医护人员费力的推动CT，又能完全解放医护人员不用把准CT运动方向，只需在控制界面上或者使用语音就能使CT移动到目的地。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种自主导航的智能化移动CT及其控制方法，以至少解决现有移动CT无法完全解放医护人员双手的技术问题。
[0005]根据本专利技术的一实施例，提供了一种自主导航的智能化移动CT，移动CT上设置有：导航控制器、激光雷达、摄像头识别模块；其中：
[0006]激光雷达为移动CT所处环境建立地图模型；
[0007]导航控制器依据设置的导航和避障方法，将目标位置点与规划路线转化为移动CT需要的转向角度和行进速度并传递给移动CT的运动系统，运动系统接收到导航控制器的控制指令后按照规划的路径运动到目标位置点；
[0008]摄像头识别模块在目标位置点处智能识别目标位置的病床号。
[0009]进一步地，移动CT与外部的终端控制系统信号连接，通过终端控制系统设置移动CT的目标位置点和行进路线；和/或移动CT上设置有控制屏，通过控制屏设置移动CT的目标位置点和行进路线。
[0010]进一步地，设置的导航方法包括：
[0011]利用激光雷达建立2D室内地图；
[0012]将移动CT置于固定环境中运动建图，移动CT初始点为原点坐标，激光雷达对环境进行扫描，将连续的环境信息进行采样离散化，并传入导航控制器中；
[0013]导航控制器利用SLAM算法进行地图构建，建立出移动CT所在环境2D地图。
[0014]进一步地，设置的避障方法包括：
[0015]根据避障设置前已经生成的所在区域的2D地图，在2D地图中规划避障区域，分为
警告区和保护区；当环境中突然出现障碍物，激光雷达扫描到的实时地图信息将与2D地图出现差别，此时导航控制器根据规划的避障区域进行减速运动，当激光雷达扫描到障碍物在保护区时，移动CT停止运动。
[0016]进一步地，移动CT车头顶部装配有摄像头识别模块，摄像头识别模块通过写入神经网络算法，训练识别图片，进行人脸识别、数字识别，室内导航时正确识别到达的病床号。
[0017]进一步地，摄像头识别模块被配置为：
[0018]当移动CT导航运动到病床附近，摄像头识别模块扫描病床号码牌，识别到床号数字后，将信息传递给导航控制器，导航控制器通过信息播报语音提示已到目标床位。
[0019]进一步地，完成识别功能前对摄像头识别模块进行目标物体的模型训练；
[0020]摄像头识别模块使用卷积神经网络，通过大量训练数据集完成识别任务；识别床号数字首先训练数据集，需要大量病床号码牌图片作为数据集，然后使用专门的神经网络和机器学习软件进行训练。
[0021]进一步地，移动CT底部安装有激光雷达，激光雷达对周围环境进行扫描，将采集到的环境信息输入到导航控制器中，构建所在环境的地图信息并进行定位。
[0022]进一步地，导航控制器中设置有语音识别模块，语音识别模块被配置为：
[0023]用户在使用语音功能时，首先唤醒语音识别模块，然后按照既定的语音内容控制语音识别模块；
[0024]语音识别模块将从麦克风采集到的音频信息以语音电流的形式传至语音识别模块进行频谱分析与特征提取，识别的结果通过单片机接收处理成拼音串回传至语音库进行关键词解析，识别出的具体指令通过单片机输出执行。
[0025]根据本专利技术的另一实施例，提供了一种自主导航的智能化移动CT的控制方法，包括以下步骤：
[0026]激光雷达为移动CT所处环境建立地图模型；
[0027]导航控制器依据设置的导航和避障方法，将目标位置点与规划路线转化为移动CT需要的转向角度和行进速度并传递给移动CT的运动系统，运动系统接收到导航控制器的控制指令后按照规划的路径运动到目标位置点；
[0028]摄像头识别模块在目标位置点处智能识别目标位置的病床号。
[0029]一种存储介质，存储介质存储有能够实现上述任意一项自主导航的智能化移动CT的控制方法的程序文件。
[0030]一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一项的自主导航的智能化移动CT的控制方法。
[0031]本专利技术实施例中的自主导航的智能化移动CT及其控制方法，首先激光雷达为移动CT所处环境建立地图模型；其次导航控制器依据设置的导航和避障方法，将目标位置点与规划路线转化为移动CT需要的转向角度和行进速度并传递给移动CT的运动系统，运动系统接收到导航控制器的控制指令后按照规划的路径运动到目标位置点；最后摄像头识别模块在目标位置点处智能识别目标位置的病床号。具备路径规划、避障避碰、摄像头智能识别，语音控制等功能，且成本较低，完全解放医护人员的双手。
附图说明
[0032]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0033]图1为本专利技术中移动CT的2D所建地图；
[0034]图2为本专利技术中移动CT导航图；
[0035]图3为本专利技术中移动CT避障方案图；
[0036]图4为本专利技术中摄像头识别模块的训练模型流程图；
[0037]图5为本专利技术中病床号码牌识别测试图；
[0038]图6为本专利技术中移动CT表面示意图；
[0039]图7为本专利技术中移动CT电控箱内部器件图；
[0040]图8为本专利技术中底盘运动控制图；
[0041]图9为本专利技术中语音控制流程图；
[0042]图10为本专利技术中导航控制流程图。
具体实施方式
[0043]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自主导航的智能化移动CT，其特征在于，所述移动CT上设置有：导航控制器、激光雷达、摄像头识别模块；其中：所述激光雷达为所述移动CT所处环境建立地图模型；所述导航控制器依据设置的导航和避障方法，将目标位置点与规划路线转化为所述移动CT需要的转向角度和行进速度并传递给所述移动CT的运动系统，所述运动系统接收到所述导航控制器的控制指令后按照规划的路径运动到目标位置点；所述摄像头识别模块在目标位置点处智能识别目标位置的病床号。2.根据权利要求1所述的自主导航的智能化移动CT，其特征在于，所述移动CT与外部的终端控制系统信号连接，通过所述终端控制系统设置所述移动CT的目标位置点和行进路线；和/或所述移动CT上设置有控制屏，通过所述控制屏设置所述移动CT的目标位置点和行进路线。3.根据权利要求1所述的自主导航的智能化移动CT，其特征在于，设置的导航方法包括：利用所述激光雷达建立2D室内地图；将所述移动CT置于固定环境中运动建图，移动CT初始点为原点坐标，所述激光雷达对环境进行扫描，将连续的环境信息进行采样离散化，并传入所述导航控制器中；所述导航控制器利用SLAM算法进行地图构建，建立出所述移动CT所在环境2D地图。4.根据权利要求3所述的自主导航的智能化移动CT，其特征在于，设置的避障方法包括：根据避障设置前已经生成的所在区域的2D地图，在2D地图中规划避障区域，分为警告区和保护区；当环境中突然出现障碍物，所述激光雷达扫描到的实时地图信息将与2D地图出现差别，此时所述导航控制器根据规划的避障区域进行减速运动，当所述激光雷达扫描到障碍物在保护区时，所述移动CT停止运动。5.根据权利要求1所述的自主导航的智能化移动CT，其特征在于，所述移动CT车头顶部装配有所述摄像头识别模块，所述摄像头识别模块通过写入神经网络算法，训练识别图片，进行人脸识别、数字识别，室内导航时正确识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：张猛蛟，吕显云，
申请(专利权)人：四川玄光立影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：