[發明專利]一種皮膚病分診機器人的運動控制系統

有效

• 申請號: 202010312010.4
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111452051B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 王峰
• 申請（專利權）人: 安徽中科首腦智能醫療研究院有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 倪鑫萍

1.一種皮膚病分診機器人的運動控制系統，其特征在于，包括水平運動控制部分和機械臂動作控制部分；

所述水平運動控制部分包括安裝于機器人(14)底部的兩個萬向輪(9)、安裝于機器人(14)頂部的導航攝像頭(4)，兩個萬向輪(9)分別由直流電機(7)驅動，導航攝像頭(4)所采集圖像的中心點與目標之間的水平偏角為θ，θ＝arcsin（S/E），式中E為目標在畫面中的水平偏移距離，S為機器人(14)與目標之間的直線距離；當目標邊界框小于閾值時，計算得出所述水平偏角θ，機器人(14)正常前進，當目標邊界框大于閾值時，機器人(14)已接近目標，即停止前進運動；

所述機械臂動作控制部分包括攝像機(6)、具有二維自由度的機械臂(5)，機械臂(5)包括相鉸接的大臂(51)和小臂(52)，大臂(51)的后端鉸接于機器人(14)上，攝像機(6)安裝于小臂(52)的前端，大臂(51)和小臂(52)分別由步進電機(8)驅動；小臂(52)前端的攝像機(6)打開后，機器人(14)通過底部兩個萬向輪(9)的不同轉速以調整水平角度的偏差，調整完成后攝像機(6)檢測目標邊界框的大小，目標邊界框小于設定值時則步進電機(8)帶動大臂(51)作前伸動作，拉近機器人(14)與目標之間的距離，目標邊界框增大至設定值時則大臂(51)停止動作，即實現調整目標與機器人(14)之間的距離和水平角度的偏差；步進電機(8)驅動小臂(52)相對目標作豎直方向的糾偏，以實現攝像機(6)對目標的追蹤和定位拍照；

所述機器人(14)包括移動平臺(1)、單片機(2)、主控計算機(3)以及用于采集患者臉部視頻流的導航攝像頭(4)，移動平臺(1)上安裝具有二維自由度的機械臂(5)，機械臂(5)的前端安裝有用于采集患者手部視頻流的攝像機(6)，導航攝像頭(4)、攝像機(6)分別與主控計算機(3)的輸入接口相連，主控計算機(3)與單片機(2)之間建立協同通信，單片機(2)與驅動移動輪的直流電機(7)、驅動所述機械臂(5)動作的步進電機(8)相控制連接，傳輸至主控計算機(3)的臉部視頻流經過人臉檢測技術處理后，輸出用于控制移動平臺(1)轉向和移動的控制信號，傳輸至主控計算機(3)的手部視頻流經深度學習目標處理后，完成患者手部的檢測。

2.根據權利要求1所述的皮膚病分診機器人的運動控制系統，其特征在于，所述單片機(2)為Arduino單片機(2)，主控計算機(3)與單片機(2)之間通過串行接口建立協同通信。

3.根據權利要求1所述的皮膚病分診機器人的運動控制系統，其特征在于：所述移動平臺(1)底部安裝有兩個萬向輪(9)和兩個行走輪(10)，兩個萬向輪(9)分別由所述直流電機(7)帶動。

4.根據權利要求3所述的皮膚病分診機器人的運動控制系統，其特征在于：所述移動平臺(1)頂部安裝有三腳架(11)，所述導航攝像頭(4)安裝于三腳架(11)的頂部。

5.根據權利要求1所述的皮膚病分診機器人的運動控制系統，其特征在于：所述直流電機(7)的驅動模塊為L298N驅動模塊(12)，所述步進電機(8)的驅動模塊是DM542驅動模塊(13)。

6.根據權利要求5所述的皮膚病分診機器人的運動控制系統，其特征在于：所述L298N驅動模塊(12)連接有6根信號接線，6根信號接線分為兩組，每組的信號接線分別為方向正、方向負和使能。

7.根據權利要求5所述的皮膚病分診機器人的運動控制系統，其特征在于：所述DM542驅動模塊(13)連接有6根信號線，分別為方向正負、脈沖正負和使能正負。