[發明專利]一種全自動送氧機器人上氧方法及系統

有效

• 申請號: 201810896177.2
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN108969858B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 黃穎琦
• 申請（專利權）人: 貴州中醫藥大學
• 主分類號: A61M16/00
• 分類號: A61M16/00
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

本發明公開了一種全自動送氧機器人上氧方法及系統，將可穿戴監測設備穿戴在病人身上，實時監測其心率、血壓等生理特征，并將監測數據發送給上位機進行實時分析，分析出數據異常時，上位機經WIFI網絡對人體位置初定位，移動輪式行走機構根據初定位信息移動到WIFI定位點；再使用UWB基站進行UWB定位，再結合超聲波傳感器定位得到人體面部大致位置；機械臂將攝像頭和氧氣面罩送至人體面部大致位置正前方處，利用機器視覺算法識別出真實鼻孔位置；計算氧氣面罩距離真實鼻孔的距離和傾角位置，結合超聲波測距精確將氧氣面罩貼于面部，之后進行供氧。本發明具有能夠實時監測人體健康狀況，在突發情況下能夠自動給氧的特點。

技術領域

本發明涉及急救領域，特別是一種全自動送氧機器人上氧方法及系統。

背景技術

現目前，獨自在家的患有高血壓、心臟病等慢性病患的病人越來越多，當這些病人出現意外卻無人發現并搶救的時候會發生非常嚴重的后果，尤其是發病引發呼吸困難、昏迷等癥狀的人群，如果不能及時給氧，就可能有生命危險。

但是，現目前的處理方式是在家里準備備用的氧氣袋或氧氣瓶，當出現意外的時候及時給氧，然而這種氧氣袋或者氧氣瓶需要看護人員幫助，或者在病人情況不嚴重、自己還能動的情況下才能使用，當看護人員未能及時發現病人的危急情況，而病人又不能自主操作時，備用的氧氣袋或者氧氣瓶就失去了作用。

因此，設計一種能夠實時監測病人健康狀況，在突發情況下能夠自動給氧的裝置，對于病人來說顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種全自動送氧機器人上氧方法及系統。本發明具有能夠實時監測人體健康狀況，在突發情況下能夠自動給氧的特點；此外，本發明還具有無損人體健康，定位準確，急救效率高，救助應用靈活的特點。

本發明的技術方案：一種全自動送氧機器人上氧方法：將UWB標簽和MEMS傾角計配套佩戴于人體額頭；將可穿戴監測設備穿戴在病人身上，實時監測生理特征，并將監測到的生理特征數據發送給上位機進行實時分析，分析出數據異常時，上位機向可穿戴監測設備發出急救確認信號，可穿戴監測設備反饋確認急救或上位機在預設時間內未收到反饋時，上位機經WIFI網絡對人體位置初定位，同時將初定位信息發送到移動上氧機器人的MCU控制中心；MCU控制中心將初定位信息發送給導航模塊，并根據初定位信息控制移動輪式行走機構移動到初定位信息的定位位置；

初定位完成后，上氧機器人的UWB基站移動至空間不同位置點讀取位于人體的UWB標簽數據，再將UWB標簽數據傳到 MCU控制中心運算，完成UWB定位；UWB定位完成后結合上氧機器人機械臂上的超聲波傳感器進行超聲波測距定位，定位到人體面部大致位置；

將所述的人體面部大致位置的信息送至MCU控制中心，MCU控制中心控制機械臂將位于其上的雙目攝像頭和氧氣面罩送至人體面部大致位置正前方，雙目攝像頭拍攝人臉位置圖片，將圖片傳輸給MCU控制中心分析，定位出真實鼻孔位置；

計算已送達的氧氣面罩位置和真實鼻孔位置之間傾角和距離，調整氧氣面罩傾角后，機械臂驅動氧氣面罩逐步靠近面部，在靠近過程中，再由機械臂末端的超聲波傳感器做超聲波雷達測距報警；當氧氣面罩貼合到人臉上，位于氧氣面罩上的接觸覺傳感器報警，機械臂停止動作，電磁閥打開實現供氧。

前述的全自動送氧機器人上氧方法中，所述的UWB定位，按下述步驟完成，位于空間三個或三個以上位置點的UWB基站，讀取佩戴于人體的UWB標簽進行三維定位計算；驅動移動輪式行走機構朝定位得到的 UWB標簽的位置移動，UWB基站于各位置點讀取UWB標簽，結合RSSI信號測量法，校準UWB標簽的三維空間位置，重復多次后校準UWB標簽位置，進而將UWB標簽位置加上偏移量，計算得到人體面部大致位置。

前述的全自動送氧機器人上氧方法中，所述的可穿戴監測設備反饋確認急救或上位機在預設時間內未收到反饋時，上位機同時啟動警報系統向外界發送急救信號。