[發明專利]人工智能大數據下醫療用品運送機器人及其控制方法

在審

• 申請號: 202010177371.2
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111360829A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/08;B25J11/00
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 林楊

1.一種人工智能大數據下醫療用品運送機器人，由車體、供電裝置、儲存本體、行走機構、控制與傳感用電氣件組成；儲存本體位于車體頂部，儲存本體上設置有儲存組件和控制與傳感用電氣件；儲存組件包括藥品儲存隔室和與儲存隔室相對應的儲存封蓋，所述儲存封蓋一端與藥品儲存隔室的側壁轉動連接，儲存封蓋的另一端通過固定鎖件與藥品儲存隔室的側壁相連，且所述鎖固件與控制與傳感用電氣件通信連接；車體包括承載車架，所述承載車架的四周具有外殼板；用于驅動所述車體前進或者后退的行走機構，所述行走機構設于所述車體下方；圖像采集系統設于所述車體的四周，為醫療用品運送機器人供電的供電裝置固定于所述承載車架上，醫療用品運送機器人采用如下方法控制：

(1)通過路徑邊緣點做最優路徑規劃；

(2)對醫療用品運送機器人進行行程控制，使醫療用品運送機器人在規劃的路徑通道內行進；

(3)對行程中的醫療用品運送機器人組進行姿態監控；

(4)重復步驟(2)-(3)直到醫療用品運送機器人組停止工作為止；

所述步驟(1)包括如下步驟：

(1.1)數據采集去噪：

通過預設的環境圖紙對路徑所處環境進行數據采集，對采集的數據進行濾波處理；

(1.2)對數據中道路進行邊緣測定：

對數據中每個環境節點周圍的鄰點灰度值進行Sobel算子計算，通過數據的亮度選擇閾值τ，當

f_x＝(3f(a-1，b-1)+2f(a-1，b)+4f(a-1，b+1))-(2f(a+1，b+1)+2f(a-1，b)+5f(a+1，b+1))，

f_y＝(2f(a-1，b-1)+3f(a，b-1)+2f(a+1，b-1))-(5f(a-1，b-1)+2f(a，b-1)-f(a+1，b-1))，

當So(a，b)＞τ時，環境數據中點(a，b)為邊緣點，a、b為邊緣點坐標，f為灰度值；

(1.3)依據邊緣點的路徑規劃：

醫療用品運送機器人的云控制系統采集邊緣點信息，通過邊緣點構建出路徑通道，設醫療用品運送機器人的距離檢測器與水平方向上的夾角為θ_a，距離檢測器返回的數據為l_a，醫療用品運送機器人的高度傳感器的測量值為z′，水平方向參考系下的坐標為D_n0＝(x_a，y_b，z′)＝(l_a×cosθ_a，la×sinθ_a，z′)；

根據路徑通道中節點的迭代評價值確定規劃的路徑，兩個相鄰節點的距離為l_n0，l_n0＝D_n0-D_n0-1，n0為當前節點的標號，起始點I₀到當前節點I_n0的代價函數為：

掃描每個節點附近G(n0)最大的兩個鄰居節點進行連接，形成規劃的路徑通道。

2.根據權利要求1所述的人工智能大數據下醫療用品運送機器人，其特征在于：所述步驟(2)包括：

(2.1)初始化數量大小為N的醫療用品運送機器人組，包括醫療用品運送機器人行進區域隨機速度和醫療用品運送機器人行進區域位置，確定每個醫療用品運送機器人的姿態矩陣、姿態矩陣角速率以及姿態角；

(2.2)評估每組中醫療用品運送機器人的適應值；

(2.3)評估每組中醫療用品運送機器人當前搜索空間中最佳位置；

(2.4)更新醫療用品運送機器人的慣性權重，更新每個醫療用品運送機器人的速度和位置；

(2.5)在醫療用品運送機器人組工作狀態下重新執行步驟(2.2)，在醫療用品運送機器人組工作結束時結束本方法。