[發明專利]一種護理機器人及其工作方法

在審

• 申請號: 201911125792.4
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110802614A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 秦統云
• 申請（專利權）人: 蘇州大成有方數據科技有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16;B25J13/00;B25J13/08
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙) 32267
• 代理人: 馬廣旭

1.一種護理機器人，其特征在于，包括以下模塊：機械臂（1）、核心控制模塊（2）、驅動模塊（3）、感知模塊（4）、接口電路模塊（5）和通信系統模塊（6）；所述機械臂（1）使用選用五個MG995 型號舵機組成的五自由度組合裝置；所述核心控制模塊（2）使用ALTERA DE2 控制板；所述驅動模塊（3）采用獨立驅動的四輪結構；所述感知模塊（4）包括光電碼盤（41）、地磁傳感器（42）、超聲波傳感器（43）、視覺傳感器（44）；所述接口電路模塊（5）包括接口電路（51）、電源轉換電路（52）、電源過流保護電路（53）；所述通信系統模塊（6）選用冰河無線APC200A-43 無線通信系統。

2.根據權利要求1所述的一種護理機器人，其特征在于，所述機械臂（1）最低端為基座，將整個機械臂固定在護理機器人頂部，中間各關節通過旋轉關節角度來操縱機械臂進行不同的動作，最末端為手型抓取器。

3.根據權利要求1所述的一種護理機器人，其特征在于，所述感知模塊（4）中的光電碼盤（41）為含有 12 個光柵格的增量式光電碼盤，與空心杯減速電機結合在一起的，電機旋轉時帶動光電碼盤一塊旋轉，進行碼盤同步計數。

4.根據權利要求1所述的一種護理機器人，其特征在于，所述驅動模塊（3）的四輪結構為左右安裝的兩個驅動輪和前后安裝的兩個萬向輪。

5.根據權利要求1所述的一種護理機器人，其特征在于，所述感知模塊（4）中的地磁傳感器（42）選用MAG3110 地磁傳感器，所述MAG3110 地磁傳感器首先測量機器人周圍磁場，通過各個坐標系上磁敏感軸測出地磁分量值，再經過計算和誤差校正，可以得到載體與地磁北的夾角，通過校正磁偏角得到護理機器人準確的航向角。

6.根據權利要求1所述的一種護理機器人，其特征在于，所述感知模塊（4）中的超聲波傳感器（43）選用US-100 超聲波傳感器，并采用三組超聲波傳感器分別安裝在機器人左側、前方以及右側。

7.根據權利要求1-6任一項所述的護理機器人，其特征在于，還包括上位控制機（7），所述上位控制機（7）中安裝有冰河無線 APC200A-43 無線通信系統。

8.如權利要求7所述的護理機器人的工作方法，其特征在于，包括如下步驟：

I.在上位控制機（7）中為護理機器人編輯指令，并通過冰河無線 APC200A-43 無線通信系統發射，位于信號范圍內的護理機器人的通信系統模塊（6）接受到指令，傳輸并儲存于核心控制模塊（2）中；

II.核心控制模塊（2）發出指令控制驅動模塊（3）驅動其四輪結構進行啟動、暫停、前進、后退、轉向、加速、減速等操作；

III.在驅動模塊（3）工作的同時，感知模塊（4）中的光電碼盤（41）和地磁傳感器（42）協調工作，使得護理機器人獲得其準確位置；超聲波傳感器（43）持續工作，感知周圍的障礙物，使得護理機器人在運動中避開障礙物；

IV.當護理機器人運動到指定位置時，核心控制模塊（2）控制機械臂（1）完成舉起、放下、運送等操作。