[發(fā)明專利]一種全自動視覺引導護士車及其控制方法

在審

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• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107174457A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 許可;孫偉航;李鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: A61G12/00
• 分類號: A61G12/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司21109
• 代理人: 胡曉男

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)用設備技術領域，具體是一種全自動視覺引導護士車及其控制方法。

背景技術

目前，醫(yī)用設備領域上現(xiàn)有的護士車都是由護士手推，將藥品和醫(yī)療設備送入相應的病房的。這樣十分浪費人力，市場上缺少通過相應的指示來自動識別地面路徑引導線，將藥品和醫(yī)療設備送入相應病房的全自動視覺引導護士車。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種全自動視覺引導護士車及其控制方法。

本發(fā)明技術方案為：

一種全自動視覺引導護士車，包括路徑引導線采集裝置、避障探測裝置、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、觸摸屏、小車、儲物箱、處理器；小車上方安裝儲物箱，小車的正面安裝有固定支架；觸摸屏安裝到儲物箱頂部，觸摸屏與處理器連接；儲物箱中裝載醫(yī)用設備或藥品，通過路徑引導線采集裝置實時采集鋪設在醫(yī)院環(huán)境內(nèi)地面上的路徑引導線實現(xiàn)路徑導航，小車行進過程中通過避障探測裝置采集障礙物信號實現(xiàn)躲避障礙物，通過處理器控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實現(xiàn)小車轉(zhuǎn)向、驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動小車前進后退。

所述路徑引導線采集裝置采用安裝在小車的固定支架上的攝像頭；攝像頭的輸出端、觸摸屏的輸出端連接處理器的輸入端，處理器的輸出端連接轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)。

所述避障探測裝置采用安裝在固定支架上的超聲波探測器；超聲波探測器的輸出端連接處理器的輸入端。

所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向杠桿、偏心輪、舵機；轉(zhuǎn)向杠桿由一根T型桿和兩個轉(zhuǎn)向連桿構(gòu)成，T型桿的橫桿兩端具有鉤狀結(jié)構(gòu)，T型桿的豎桿一端連接到橫桿的中部，另一端插入偏心輪；轉(zhuǎn)向連桿為具有90度轉(zhuǎn)角的連桿結(jié)構(gòu)，一端具有鉤狀結(jié)構(gòu)，兩個轉(zhuǎn)向連桿的鉤狀結(jié)構(gòu)分別與橫桿兩端的鉤狀結(jié)構(gòu)相連，兩個轉(zhuǎn)向連桿的另一端分別連接小車的兩個前輪中心處；舵機的輸出軸連接偏心輪。

小車內(nèi)部還安裝一個固定板，固定板開有為所述T型桿的豎桿提供運動軌道的凹槽，舵機接收處理器根據(jù)路徑引導線采集裝置、避障探測裝置采集信息所產(chǎn)生的驅(qū)動信號，驅(qū)動小車進行轉(zhuǎn)向操作，舵機的轉(zhuǎn)動帶動與偏心輪連接的T型桿的豎桿沿凹槽運動，實現(xiàn)左右轉(zhuǎn)向。

所述驅(qū)動系統(tǒng)包括驅(qū)動電機、驅(qū)動橫桿；驅(qū)動橫桿的兩端連接在小車的兩個后車輪的中心處，驅(qū)動橫桿上固定有第一齒輪，驅(qū)動電機的輸出軸上固定有第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪嚙合，第二齒輪隨驅(qū)動電機的輸出軸轉(zhuǎn)動，帶動與其嚙合的第一齒輪轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)驅(qū)動橫桿帶動小車兩個后車輪的轉(zhuǎn)動；驅(qū)動電機接收處理器根據(jù)路徑引導線采集裝置、避障探測裝置采集信息所產(chǎn)生的驅(qū)動信號，驅(qū)動小車進行前進/后退操作。

所述的全自動視覺引導護士車的控制方法，其特征在于，包括：

通過觸摸屏在預先錄入好的與路徑引導線匹配的地圖上選擇出發(fā)地、目的地以及路線，并通過觸摸屏錄入儲物箱中裝載的醫(yī)用設備和藥品信息；上述信息傳入處理器中；

將全自動視覺引導護士車放在路徑引導線上，開始行程，向下拍攝的攝像頭和超聲波探測器開始工作，攝像頭、超聲波探測器將采集到的數(shù)據(jù)傳入處理器中；

處理器識別攝像頭采集到的路徑引導線是直行，轉(zhuǎn)彎或岔路：

如果是直行，則發(fā)送給驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動電機一個驅(qū)動信號，驅(qū)動電機根據(jù)驅(qū)動信號工作帶動小車的后車輪前進；

如果是轉(zhuǎn)彎，則發(fā)送給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的舵機一個轉(zhuǎn)向信號，舵機根據(jù)轉(zhuǎn)向信號旋轉(zhuǎn)一定的角度，舵機上相連接的偏心輪帶動轉(zhuǎn)向杠桿帶動前輪進行相應方向的轉(zhuǎn)向；

如果是岔路，則根據(jù)開始工作時設定的路線對比，確定轉(zhuǎn)向的方向，并轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的舵機一個轉(zhuǎn)向信號，舵機上相連接的偏心輪帶動轉(zhuǎn)向杠桿帶動前輪進行相應方向的轉(zhuǎn)向；

小車行進過程中處理器根據(jù)超聲波探測器采集到的數(shù)據(jù)判斷是否有障礙物：

如果有，則控制驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動電機停止轉(zhuǎn)動，小車停止，等障礙物移動遠離小車，控制驅(qū)動系統(tǒng)中的驅(qū)動電機驅(qū)動小車繼續(xù)前行，直到小車根據(jù)設定路線到達目的地。

有益效果：

本發(fā)明無需鋪設相關軌道，只需在地面上布置地面路徑引導線即可，相比軌道式的視覺引導車節(jié)約了很大的空間和材料；能根據(jù)設定地點和地面路徑引導線從而通過識別地面路徑引導線來將藥品和醫(yī)療設備送到相關病房；在不需要人干預的情況下尋找路徑、能自行判斷和識別岔路，實現(xiàn)全自動視覺引導，極大地減輕了醫(yī)護工作者的工作量，提高工作效率。

附圖說明