[發明專利]一種集中式多護理床路徑規劃和實時避障系統

在審

• 申請號: 202011155359.8
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112284383A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 丁皓;劉浩宇;莊逸;闞孟菲;夏冬陽;丁思吉
• 申請（專利權）人: 上海健康醫學院;上海理工大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G05D1/02
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

本發明涉及一種集中式多護理床路徑規劃和實時避障系統，包括主控系統及與主控系統分別連接的多個護理床移動系統，主控系統包括路徑規劃與避障子系統，各護理床移動系統包括多個可移動護理床，每個可移動護理床設有傳感器組件，主控系統進行任務調度分配與程序計算處理，護理床移動系統接收處理后的指令來執行任務，傳感器組件將采集的信息發送至路徑規劃與避障子系統中進行路徑規劃，根據實時可移動護理床的位置信息、環境信息更新路徑信息，反饋控制信號至可移動護理床系統進行避障。與現有技術相比，本發明解決了多個護理床在醫院有限環境中的路徑規劃難及避障問題，并具有成本低、適用性高等優點。

技術領域

本發明涉及護理床智能控制技術領域，尤其是涉及一種集中式多護理床路徑規劃和實時避障系統。

背景技術

康復護理服務的手段可分為醫療康復護理和護理輔具康復兩大類。其中，護理輔具康復是指利用康復護理輔助器具為殘疾人、老年人、傷病人等殘障者提供補償、替代、治療的手段和方法。護理床是使用最廣的康復護理移動輔助器具。隨著人口老齡化日益加劇，越來越多的老人和臥床病人需要護理，進一步加大了護理床的需求量。臥床病人在護理床上生活，局限于醫院病房的環境，長此以往會引起病患心理問題的發生，從而影響身體機能的正?；謴?。而在病人移動至其他科室治療階段，需要在不同床體之間轉移，占用了大量護工資源，且可能會導致二次傷害。

傳統的電動護理床已無法滿足醫院各項功能需求，越來越多的護理床研究朝向移動導航方向發展，在已有護理床技術上賦予護理床新的“靈魂”：導航。即單一護理床具有移動功能，且可實現導航功能，病人不需要在不同床體之間轉移，就可以通過護理床的移動功能到達醫院其他地方，在遵守醫囑的情況下，病患不在局限于病房中恢復，同時也解放了對護工資源的需求。

隨著單一護理床導航技術的發展和應用，未來必然會面臨著在醫院有限的環境中多個護理床移動，如果沒有護理床的移動沒有一套遵守的規范的話，會導致醫院有限的環境得不到更好的利用且可能會造成碰撞事故的發生?，F有技術雖然實現了單一護理床的導航技術，但尚未有能夠針對多個護理床進行導航、且能夠完好實現避障的成熟技術，無法實現廣泛推廣。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種集中式多護理床路徑規劃和實時避障系統，該系統可對多各護理床的任務調度進行合理的時間安排和路徑規劃，且同時能夠實現多個護理床的實時避障功能，以避開在路徑移動過程中突然出現的護理床移動系統，防止意外的發生。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種集中式多護理床路徑規劃和實時避障系統，包括主控系統及與主控系統分別連接的多個護理床移動系統，所述主控系統包括路徑規劃與避障子系統，各護理床移動系統包括多個可移動護理床，每個可移動護理床設有用以采集可移動護理床的位置信息、環境信息的傳感器組件，所述主控系統進行任務調度分配與程序計算處理，所述護理床移動系統接收處理后的指令來執行任務，所述傳感器組件將采集的信息發送至所述路徑規劃與避障子系統中進行路徑規劃，所述路徑規劃與避障子系統根據實時可移動護理床的位置信息、環境信息更新路徑信息，反饋控制信號至可移動護理床系統進行避障。

所述傳感器組件包括：

激光雷達，用以探測可移動護理床所處周圍環境信息，并建立環境地圖；

IMU慣性測量單元，用以在可移動護理床移動過程中獲取護理床姿態變化信息；

里程計，用以獲取可移動護理床行進的位移；

攝像頭，用以捕獲可移動護理床的環境視頻信息，并實時傳輸視頻流信息至主控系統；

工控機，用以與主控系統進行通訊，接收主控系統的任務調度和路徑規劃，并接收各傳感器采集的信息，將各信息發送至主控系統。