基于體感控制的人體參數(shù)機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于體感控制的人體參數(shù)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]智能機(jī)器人不僅具有娛樂功能，還能夠代替人高效地完成許多工作。隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，智能機(jī)器人或相應(yīng)的智能產(chǎn)品越來越多地走進(jìn)家庭、工廠和企業(yè)，為人類提供各種娛樂、生產(chǎn)等服務(wù)，使得人與機(jī)器人的交互活動變得越來越普遍。通常智能機(jī)器人的控制需要依靠計算機(jī)來完成，從而人與機(jī)器人的交互也轉(zhuǎn)化成了人與計算機(jī)之間的交互。人機(jī)交互(Human Computer Interact1n，HCI)是研究人與計算機(jī)之間通過相互理解的交流與通信，在最大程度上為人們完成信息管理、服務(wù)和處理等功能的一門技術(shù)學(xué)科。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，當(dāng)前的人機(jī)交互技術(shù)己經(jīng)從過去的交互主體適應(yīng)交互客體，發(fā)展為現(xiàn)在的交互客體不斷地適應(yīng)交互主體的新階段。在經(jīng)過了命令行界面和圖形用戶界面之后，現(xiàn)在的自然用戶界面更是體現(xiàn)了以用戶為中心的人機(jī)交互理念。從機(jī)器人控制方面來說，以往的人與機(jī)器人交互方式都是以鼠標(biāo)、鍵盤或觸摸屏為主，這些方式要求為交互提供額外的設(shè)備，不適于用在具有移動能力的機(jī)器人和便攜式的智能產(chǎn)品上面。同時，這些方式要求掌握一些計算機(jī)輸入設(shè)備操作方法，交互方式不夠直接，不適用于與缺乏學(xué)習(xí)能力的老人和兒童之間的交互。因此，需要一種自然的人機(jī)交互方式來代替復(fù)雜繁瑣的程序操作，以便簡單方便地操縱機(jī)器人，向機(jī)器人發(fā)布命令，與機(jī)器人進(jìn)行交互。
[0003]近年來，隨著科技不斷的發(fā)展，人民的生活水平得到了很大的提高，伴隨而來的是人口老齡化的不斷加重以及心血管疾病的患者數(shù)量的不斷增加。由于沒有有效的監(jiān)測手段使病人能夠及時得到治療，例如醫(yī)院的心電圖儀只有在病人出現(xiàn)病癥時才能檢測出心血管疾病，導(dǎo)致許多患者隱形的心血管等病癥因得不到診斷而逐漸加重。因此，面向家庭和社區(qū)的移動式人體參數(shù)監(jiān)測儀器的應(yīng)用成為保障患者生命安全的重要手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種可以實(shí)現(xiàn)一個家居環(huán)境中的移動醫(yī)療監(jiān)測小秘書機(jī)器人的功能，可以協(xié)助病人完成一些實(shí)用的工作的基于體感控制的人體參數(shù)機(jī)器人。
[0005]上位機(jī)控制模塊可以為體感傳感器、安卓手機(jī)以及語音控制系統(tǒng)。
[0006]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]基于體感控制的人體參數(shù)機(jī)器人，包括設(shè)置于機(jī)器人服務(wù)器端的上位機(jī)模塊和上位機(jī)控制模塊以及設(shè)置在機(jī)器人本體內(nèi)的攝像頭模塊、單片機(jī)模塊、藍(lán)牙模塊、LN298驅(qū)動模塊、減速電機(jī)模塊、血氧模塊、GSM模塊、PC機(jī)模塊，所述上位機(jī)控制模塊與上位機(jī)模塊相連并將信號傳輸至上位機(jī)模塊，攝像頭模塊與上位機(jī)模塊相連，通過攝像頭模塊采集的信號傳輸至上位機(jī)模塊；單片機(jī)模塊與藍(lán)牙模塊相連并相互傳輸信號，藍(lán)牙模塊還與上位機(jī)模塊相連；單片機(jī)模塊4還與LN298驅(qū)動模塊相連，LN298驅(qū)動模塊與減速電機(jī)模塊相連，LN298驅(qū)動模塊接收單片機(jī)模塊的信號并傳輸至減速電機(jī)模塊；血氧模塊和GSM模塊與PC機(jī)模塊相連并將信號傳輸至PC機(jī)模塊，PC機(jī)模塊與上位機(jī)模塊相連并進(jìn)行通訊。
[0008]PC機(jī)模塊包括語音播報功能模塊、生理參數(shù)測試程序模塊和短信功能模塊，上位機(jī)模塊采集的信號傳輸至語音播報功能模塊、生理參數(shù)測試程序模塊和短信功能模塊上。
[0009]采用了上述的方案，攝像頭模塊采集信號傳輸至上位機(jī)模塊，上位機(jī)模塊根據(jù)收到的信號發(fā)出相應(yīng)的指令給藍(lán)牙模塊，單片機(jī)模塊接收來自藍(lán)牙模塊的信號并發(fā)出PWM信號給LN298驅(qū)動模塊，繼而控制減速電機(jī)模塊進(jìn)行速度上的控制和不同方向轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動機(jī)器人；利用LN298模塊驅(qū)動，提高了系統(tǒng)可靠性，同時簡化了系統(tǒng)的電氣復(fù)雜性；血氧模塊主要是用于實(shí)時生理參數(shù)數(shù)據(jù)的采集，GSM模塊用于數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)送的作用，血氧模塊和GSM模塊采集的數(shù)據(jù)通過PC機(jī)模塊由機(jī)器人以播報的方式表達(dá)，可以協(xié)助病人完成一些實(shí)用的工作，實(shí)現(xiàn)一個家居環(huán)境中的移動醫(yī)療監(jiān)測小秘書機(jī)器人的功能。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0012]如圖1，基于體感控制的人體參數(shù)機(jī)器人，包括設(shè)置于機(jī)器人服務(wù)器端2的上位機(jī)模塊14和上位機(jī)控制模塊15以及設(shè)置在機(jī)器人本體I內(nèi)的攝像頭模塊3、單片機(jī)模塊4、藍(lán)牙模塊5、LN298驅(qū)動模塊6、減速電機(jī)模塊7、血氧模塊8、GSM模塊9、PC機(jī)模塊10，所述上位機(jī)控制模塊15與上位機(jī)模塊14相連并將信號傳輸至上位機(jī)模塊14，攝像頭模塊3與上位機(jī)模塊14相連，通過攝像頭模塊采集的信號傳輸至上位機(jī)模塊；單片機(jī)4模塊與藍(lán)牙模塊5相連并相互傳輸信號，藍(lán)牙模塊5還與上位機(jī)模塊14相連；單片機(jī)模塊4還與LN298驅(qū)動模塊6相連，LN298驅(qū)動模塊6與減速電機(jī)模塊7相連，LN298驅(qū)動模塊接收單片機(jī)模塊的信號并傳輸至減速電機(jī)模塊；血氧模塊8和GSM模塊9與PC機(jī)模塊10相連并將信號傳輸至PC機(jī)模塊10，PC機(jī)模塊10與上位機(jī)模塊14相連并進(jìn)行通訊。
[0013]所述上位機(jī)控制模塊14可以為體感傳感器、安卓手機(jī)以及語音控制系統(tǒng)。
[0014]PC機(jī)模塊10包括語音播報功能模塊11、生理參數(shù)測試程序模塊12和短信功能模塊13，上位機(jī)模塊采集的信號傳輸至語音播報功能模塊、生理參數(shù)測試程序模塊和短信功能模塊上，語音播報功能主要用于與用戶進(jìn)行測量交互作用，生理參數(shù)測試程序主要用于獲得用戶的典型生理參數(shù)數(shù)據(jù)，短信模塊功能主要用于當(dāng)測試完數(shù)據(jù)后，將該數(shù)據(jù)通過手機(jī)發(fā)送給指定的家庭醫(yī)生。
[0015]上位機(jī)模塊部分采用業(yè)界流行的LabVIEW作為開發(fā)軟件和血氧模塊以及GSM模塊的協(xié)議進(jìn)行通訊。
[0016]心電、血壓、脈搏、血氧飽和度、體溫、呼吸頻率是人體的基本生命參數(shù)。鑒于臨床上很多急性或慢性疾病可以通過心電、血氧參數(shù)的變化表現(xiàn)出來，選取心電、血氧作為測量參數(shù)。病人可以利用本發(fā)明體感動作控制機(jī)器人運(yùn)動，可以協(xié)助病人完成一些實(shí)用的工作。如加裝夾取裝置，可以取東西。攝像頭模塊包括攝像頭和血氧探頭，通過裝攝像頭，可以監(jiān)控廚房的做飯廚具情況等。血氧探頭可以設(shè)置在機(jī)器人前端，通過血氧探頭病人操控機(jī)器人來到身邊后，將手放入探頭，進(jìn)入生理參數(shù)測試程序，30秒時間內(nèi)，生理參數(shù)數(shù)據(jù)被測出，通過語言播報的方式告訴病人，并將數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)送給社區(qū)醫(yī)生。完成一次醫(yī)療監(jiān)測工作。
[0017]在全球日益老齡化以及家庭保健需求旺盛的大背景下，一款采用自然交互方式幫助病人完成家庭監(jiān)控以及抓取物體的家居機(jī)器人和可以醫(yī)療保健的家庭保健機(jī)器人將成為未來很多家庭的一員。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于體感控制的人體參數(shù)機(jī)器人，包括設(shè)置于機(jī)器人服務(wù)器端的上位機(jī)模塊和上位機(jī)控制模塊以及設(shè)置在機(jī)器人本體內(nèi)的攝像頭模塊、單片機(jī)模塊、藍(lán)牙模塊、LN298驅(qū)動模塊、減速電機(jī)模塊、血氧模塊、GSM模塊、PC機(jī)模塊，其特征在于:所述上位機(jī)控制模塊與上位機(jī)模塊相連并將信號傳輸至上位機(jī)模塊，攝像頭模塊與上位機(jī)模塊相連，通過攝像頭模塊采集的信號傳輸至上位機(jī)模塊；單片機(jī)模塊與藍(lán)牙模塊相連并相互傳輸信號，藍(lán)牙模塊還與上位機(jī)模塊相連；單片機(jī)模塊還與LN298驅(qū)動模塊相連，LN298驅(qū)動模塊與減速電機(jī)模塊相連，LN298驅(qū)動模塊接收單片機(jī)模塊的信號并傳輸至減速電機(jī)模塊；血氧模塊和GSM模塊與PC機(jī)相連并將信號傳輸至PC機(jī)模塊，PC機(jī)模塊與上位機(jī)模塊相連并進(jìn)行通訊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于體感控制的人體參數(shù)機(jī)器人，其特征在于:所述PC機(jī)模塊包括語音播報功能模塊、生理參數(shù)測試程序模塊和短信功能模塊，上位機(jī)模塊采集的信號傳輸至語音播報功能模塊、生理參數(shù)測試程序模塊和短信功能模塊上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于體感控制的人體參數(shù)機(jī)器人，其特征在于:所述上位機(jī)控制模塊可以為體感傳感器、安卓手機(jī)以及語音控制系統(tǒng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及基于體感控制的人體參數(shù)機(jī)器人，包括設(shè)置于機(jī)器人服務(wù)器端的上位機(jī)模塊和上位機(jī)控制模塊以及設(shè)置在機(jī)器人本體內(nèi)的攝像頭模塊、單片機(jī)模塊、藍(lán)牙模塊、LN298驅(qū)動模塊、減速電機(jī)模塊、血氧模塊、GSM模塊、PC機(jī)模塊，所述上位機(jī)控制模塊與上位機(jī)模塊相連并將信號傳輸至上位機(jī)模塊，攝像頭模塊與上位機(jī)模塊相連；單片機(jī)模塊與藍(lán)牙模塊相連并相互傳輸信號，藍(lán)牙模塊還與上位機(jī)模塊相連；單片機(jī)模塊還與LN298驅(qū)動模塊相連，LN298驅(qū)動模塊與減速電機(jī)模塊相連；血氧模塊和GSM模塊與PC機(jī)相連并將信號傳輸至PC機(jī)模塊。本實(shí)用新型具有實(shí)現(xiàn)一個家居環(huán)境中的移動醫(yī)療監(jiān)測小秘書機(jī)器人的功能，可以協(xié)助病人完成一些實(shí)用的工作等特點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN204731572
【申請?zhí)枴緾N201520289379
【發(fā)明人】牛杰, 戴艷
【申請人】常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年5月6日