技术领域
[0001] 本
发明涉及医疗辅助设备技术领域,具体地,涉及一种轮椅床一体化护理机器人系统及运行方法。
背景技术
[0002] 我国人口老龄化的不断加剧和数量庞大的残障人士、瘫痪病人给正常的护理工作带来了越来越大的挑战。而我国护理专业人员的严重匮乏和目前市面上的中低端护理器具还远远无法满足老年人及残障失能人士的日常生活需求。将失能老人从床上转移到移乘轮椅或从轮椅转移到床上,是日常护理的基本工作。但这项工作目前还面临许多挑战,尤其是失能老人的搬运问题,在转移过程中,常常会面临由于碰撞和受
力所造成的对病人损伤的
风险。这使得失能患者不得不长期处于卧床休息的状态或坐在轮椅上,严重影响了失能患者的身心健康与
生活质量,不利于失能患者的康复。多功能轮椅床系统是一种具有可拆装、移位功能的独立轮式部件和主体床架组成的一体化护理床,可由患者或护理人员操作运行。轮椅床一体化的设计降低了失能患者在从床转移到轮椅或从轮椅转移到床过程中可能遇到的碰撞、摩擦损伤的风险,有利于患者的日常生活。
[0003]
专利文献CN209075234U公开了了一种多功能电动护理床,该发明专利中的电动护理床可满足失能患者起身,曲腿,翻身等日常所需功能,也可以供患者在床上用餐、工作等。但该护理床体积较大,不适于移动,患者若想到其他地方去需要乘坐轮椅等其他设备,增大了转移过程中的风险。
[0004] 综上,提供一种结构简单,功能多样,
稳定性强的轮椅床一体化护理机器人系统非常有必要。
发明内容
[0005] 针对
现有技术中的
缺陷,本发明的目的是提供一种轮椅床一体化护理机器人系统及运行方法。
[0006] 根据本发明提供的一种轮椅床一体化护理机器人系统,其特征在于,包括:
定位导航模
块:导航
传感器采集周围环境信息,通过通讯模块将信息传输给
控制器,控制器处理周围环境信息得到设备
位置,并根据给定的目标点位置规划一条从设备到目标点的路径;
电机驱动模块:控制器根据控制
信号调整
驱动电机的工作状态,进而控制麦克纳姆轮全向移动使设备移动至目标点;粗略位置获取模块:护理床部件向智能轮椅部件发送护理床部件的粗略位置信息;导槽位置识别模块:使用对接传感器采集图像信息,使用模板匹配的方法识别图像中导槽的位置,获取导槽的位置信息;高
精度对接模块:根据处理得到的导槽位置信息,将采集到的图像中导槽的位置与目标图像中导槽的位置输入视觉
伺服控制器中,输出智能轮椅部件的线速度和
角速度,并将其通过控制器下发给电机驱动模块,控制智能轮椅部件实现高精度对接。
[0007] 优选地,所述目标图像中导槽的位置需事先标定,标定模块包括:初步标定模块:标定对接传感器与智能轮椅部件运动中心的相对位置与方向;导槽位置标定模块:获取智能轮椅与护理床对接位置的导槽图像作为目标图像,标注图像中导槽位置,获取导槽位置标定信息。
[0008] 优选地,所述护理床部件包括:床头板1、床
尾板2、可升降护栏3、
床垫4、可升降床架5、床体底架6、万向轮7、万向轮
刹车片8、导槽9、导槽滚轮10;所述床头板1设置于可升降床架5的床头位置;所述床尾板2设置于可升降床架5的床尾位置;所述床头板1和床尾板2与可升降床架5通过卡扣连接,并且能够拆卸;所述可升降护栏3安装于可升降床架5左侧,可手动控制护栏提起或放下,方便使用者上下轮椅床一体化护理机器人系统;所述床垫4放置于可升降床架5的上方;所述可升降床架5设置于床体底架6的上方;所述床体底架6下方末端安装有四个万向轮7及其配套万向轮
刹车片8;所述可升降床架5中间右侧设置有导槽9及与导槽配套的导槽滚轮10。
[0009] 优选地,所述智能轮椅部件包括:乘坐部件、移动部件以及控制部件,所述移动部件能够将坐在乘坐部件上的使用者移动至设定地点。
[0010] 优选地,所述乘坐部件包括:椅背加长板11、椅背12、椅座13、可升降
扶手14、电动
推杆15;所述椅背加长板11设置与椅背12上方,通过卡扣与椅背12连接,能够随时拆卸;所述椅背12固定于椅座13的上方;所述可升降扶手14设置于椅座13的两侧;所述电动推杆15连接在椅背12与智能轮椅部件的后侧支腿之间;所述电动推杆15与控制部件通过通讯相连;所述椅背12能够在电动推杆15的作用下放至与椅座13平齐。
[0011] 优选地,所述移动部件包括:轮椅支腿16、麦克纳姆轮17、驱动电机18、
脚踏板19、对接固定杆20;所述轮椅支腿16位于椅座13下方,所述轮椅支腿16的末端安装有麦克纳姆轮17和驱动电机18;所述脚
踏板19设置于轮椅前侧两支腿中央;所述对接固定杆20位于轮椅后侧两只腿之间,连接后侧两支腿;所述驱动电机18与控制部件通过通讯相连。
[0012] 优选地,所述控制部件包括:导航传感器21、对接传感器22、控制器23、控制摇杆24以及控制按钮25中的任一种或任多种组合;导航传感器21的输出端、对接传感器22的输出端、控制摇杆24以及控制按钮25均与控制器23的输入端相连;控制器23的输出端与移动部件和/或乘坐部件通过通讯连接。所述控制摇杆24和控制按钮25设置于可升降扶手14同一侧,也能够设置于不同侧。
[0013] 优选地,所述可升降床架5的床头床架能够抬升,方便使用者完成起身等动作;所述可升降床架5的床尾床架能够抬升,协助使用者完成抬腿等动作。所述万向轮7配有配套的万向轮刹车片8,将万向轮刹车片8按下即可
锁定万向轮7使其不随便移动;锁定四个万向轮7即可将护理床部件固定于某处。所述导槽9内安装有导槽滚轮10,用于智能轮椅部件与护理床部件对接。
[0014] 优选地,所述导航传感器21包括:二维
激光雷达、三维激光雷达、声纳测距传感器以红外测距传感器中的任一种或任多种组合;所述对接传感器22包括以下任一种或者任多种传感器的组合:-
深度图像传感器;-单目图像传感器;-双目图像传感器;-红外感应传感器。
[0015] 根据本发明提供的一种轮椅床一体化护理机器人运行方法,采用轮椅床一体化护理机器人系统,包括:自主对接步骤:根据自主对接控制信息,智能轮椅部分获取电动护理床部分的粗略位置;控制器23接收导航传感器21信号并控制驱动电机18启动,智能轮椅部分通过麦克纳姆轮17全向自主移动到达给定的位置;智能轮椅部分使用对接传感器22使用模板匹配的方法智能识别导槽的位置,然后使用视觉伺服的方法修正导槽9位置后,采用侧面移动的方式将对接固定杆20插入导槽中,完成与护理床部件的对接,对接成功后,放下智能轮椅椅背12;自主分离步骤:使用者将身体完全置于轮椅床一体化护理机器人系统中智能轮椅部件的椅座13上;根据自主分离控制信息,智能轮椅部件下发指令给控制器23,控制器先控制智能轮椅椅背12抬升,再驱动电机18启动,智能轮椅部件通过麦克纳姆轮17侧向移动,对接固定杆20与导槽9分离,智能轮椅部件脱离护理床部件;移位步骤:使用者将放置于脚踏板19上,将身体放置于椅座13上;智能轮椅部件通过控制器23操控驱动电机18移动使用者至设定的位置;家具对接步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25选择预先设定好的目标对接位置包括床,桌子以及
马桶等位置;控制器23接收到目标对接位置信息后通过智能轮椅部件的导航传感器21识别要对接的物体,修正需要对接的位置信息,将智能轮椅部件与目标对接位置对接。
[0016] 所述移位步骤还包括如下子步骤:
[0017] 移位方式选择子步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25选择移位方式;所述移位方式包括手动移位和自主移位;若使用者选择手动移位方式,则进入手动移位子步骤;若使用者选择自主移位方式,则进入自主移位子步骤;自主移位子步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25选择预先设定好的目标点,控制器23接收到目标点信息后,通过携带的导航传感器21自主导航、识别需要移位的位置,将使用者导航移位至目标位置;手动移位子步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25向控制器23实时地发出
控制信号,控制器23接收控制信号并根据控制信号调整驱动电机18的工作状态,进而控制麦克纳姆轮17全向移动使设备按照使用者的操作指令移动。
[0018] 与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
[0019] 1、本发明能够提供一种结构简单,功能多样,稳定性强的轮椅床一体化护理机器人系统非常有必要;
[0020] 2、本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统具有结构灵活,使用简单,稳定性强的优点;
[0021] 3、本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统具备多种不同模式,能够满足不同使用者不同场合下的使用需求,适用范围广;
[0022] 4、本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统使用方法步骤简单易学且保护性好,轻松省力,极大方便了患者的生活,也减轻了护理人员的护理压力。
附图说明
[0023] 通过阅读参照以下附图对非限制性
实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0024] 图1为本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统的电动护理床部分与智能轮椅部分结合后的结构示意图。
[0025] 图2为本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统的智能轮椅部分的结构示意图。
[0026] 图3为本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统中导槽及导槽滚轮示意图。
[0027] 图4为本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统的电动护理床部分与智能轮椅部分结合后的底面结构示意图。
[0028] 图5为本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统可升降床架床头部分抬升和床尾部分抬升的示意图。
[0029] 图6为本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统及其使用方法中移位模式示意图。
[0030] 图中:
[0031] 床头板1 可升降扶手14
[0032] 床尾板2 电动推杆15
[0033] 可升降护栏3 轮椅支腿16
[0034] 床垫4 麦克纳姆轮17
[0035] 可升降床架5 驱动电机18
[0036] 床体底架6 脚踏板19
[0037] 万向轮7 对接固定杆20
[0038] 万向轮刹车片8 导航传感器21
[0039] 导槽9 对接传感器22
[0040] 导槽滚轮10 控制器23
[0041] 椅背加长板11 控制摇杆24
[0042] 椅背12 控制按钮25
[0043] 椅座13
具体实施方式
[0044] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0045] 如图1、图2、图3所示,根据本发明提供的一种轮椅床一体化护理机器人系统,其特征在于,包括:定位导航模块:导航传感器21采集周围环境信息,通过通讯模块将信息传输给控制器23,控制器23处理周围环境信息得到设备位置,并根据给定的目标点位置规划一条从设备到目标点的路径;电机驱动模块:控制器23根据控制信号调整驱动电机18的工作状态,进而控制麦克纳姆轮17全向移动使设备移动至目标点;粗略位置获取模块:护理床部件向智能轮椅部件发送护理床部件的粗略位置信息;导槽位置识别模块:使用对接传感器22采集图像信息,使用模板匹配的方法识别图像中导槽的位置,获取导槽的位置信息;高精度对接模块:根据处理得到的导槽位置信息,将采集到的图像中导槽的位置与目标图像中导槽的位置输入视觉伺服控制器中,输出智能轮椅部件的线速度和角速度,并将其通过控制器23下发给电机驱动模块,控制智能轮椅部件实现高精度对接。
[0046] 优选地,所述目标图像中导槽的位置需事先标定,标定模块包括:初步标定模块:标定对接传感器22与智能轮椅部件运动中心的相对位置与方向;导槽位置标定模块:获取智能轮椅与护理床对接位置的导槽图像作为目标图像,标注图像中导槽位置,获取导槽位置标定信息。
[0047] 优选地,所述护理床部件包括:床头板1、床尾板2、可升降护栏3、床垫4、可升降床架5、床体底架6、万向轮7、万向轮刹车片8、导槽9、导槽滚轮10;所述床头板1设置于可升降床架5的床头位置;所述床尾板2设置于可升降床架5的床尾位置;所述床头板1和床尾板2与可升降床架5通过卡扣连接,并且能够拆卸;所述可升降护栏3安装于可升降床架5左侧,可手动控制护栏提起或放下,方便使用者上下轮椅床一体化护理机器人系统;所述床垫4放置于可升降床架5的上方;所述可升降床架5设置于床体底架6的上方;所述床体底架6下方末端安装有四个万向轮7及其配套万向轮刹车片8;所述可升降床架5中间右侧设置有导槽9及与导槽配套的导槽滚轮10。
[0048] 优选地,所述智能轮椅部件包括:乘坐部件、移动部件以及控制部件,所述移动部件能够将坐在乘坐部件上的使用者移动至设定地点。
[0049] 优选地,所述乘坐部件包括:椅背加长板11、椅背12、椅座13、可升降扶手14、电动推杆15;所述椅背加长板11设置与椅背12上方,通过卡扣与椅背12连接,能够随时拆卸;所述椅背12固定于椅座13的上方;所述可升降扶手14设置于椅座13的两侧;所述电动推杆15连接在椅背12与智能轮椅部件的后侧支腿之间;所述电动推杆15与控制部件通过通讯相连;所述椅背12能够在电动推杆15的作用下放至与椅座13平齐。
[0050] 优选地,所述移动部件包括:轮椅支腿16、麦克纳姆轮17、驱动电机18、脚踏板19、对接固定杆20;所述轮椅支腿16位于椅座13下方,所述轮椅支腿16的末端安装有麦克纳姆轮17和驱动电机18;所述脚踏板19设置于轮椅前侧两支腿中央;所述对接固定杆20位于轮椅后侧两只腿之间,连接后侧两支腿;所述驱动电机18与控制部件通过通讯相连。
[0051] 优选地,所述控制部件包括:导航传感器21、对接传感器22、控制器23、控制摇杆24以及控制按钮25中的任一种或任多种组合;导航传感器21的输出端、对接传感器22的输出端、控制摇杆24以及控制按钮25均与控制器23的输入端相连;控制器23的输出端与移动部件和/或乘坐部件通过通讯连接。所述控制摇杆24和控制按钮25设置于可升降扶手14同一侧,也能够设置于不同侧。
[0052] 优选地,所述可升降床架5的床头床架能够抬升,方便使用者完成起身等动作;所述可升降床架5的床尾床架能够抬升,协助使用者完成抬腿等动作。所述万向轮7配有配套的万向轮刹车片8,将万向轮刹车片8按下即可锁定万向轮7使其不随便移动;锁定四个万向轮7即可将护理床部件固定于某处。所述导槽9内安装有导槽滚轮10,用于智能轮椅部件与护理床部件对接。
[0053] 优选地,所述导航传感器21包括:二维激光雷达、三维激光雷达、声纳测距传感器以红外测距传感器中的任一种或任多种组合;所述对接传感器22包括以下任一种或者任多种传感器的组合:-深度图像传感器;-单目图像传感器;-双目图像传感器;-红外感应传感器。
[0054] 具体地,在一个实施例中,一种轮椅床一体化护理机器人系统包括:电动护理床部分与智能轮椅部分;
[0055] 所述电动护理床部分能够通过导槽与所述智能轮椅部分组合成完整的轮椅床一体化护理机器人系统供使用者卧床休息;所述智能轮椅部分能够与电动护理床部分分离,并将智能轮椅上的使用者移动至设定地点
[0056] 具体地,电动护理床部分包括床头板1、床尾板2、可升降护栏3、床垫4、可升降床架5、床体底架6、万向轮7、万向轮刹车片8、导槽9、导槽滚轮10;所述床头板1设置于可升降床架5床头位置;所述床尾板2设置于可升降床架5床尾位置;所述床头板1和床尾板2与可升降床架5通过卡扣连接,并且可以拆卸。所述可升降护栏3安装于可升降床架5左侧,可手动控制护栏提起或放下,方便使用者上下轮椅床一体化护理机器人系统所述床垫4放置于可升降床架5上方;
[0057] 所述可升降床架5固定设置在床体底架6上方;所述床体底架6下方末端安装有四个万向轮7及其配套万向轮刹车片8所述可升降床架5中间右侧设置有导槽9及与导槽配套的导槽滚轮10
[0058] 具体地,所述智能轮椅部分包括乘坐部分、移动部分以及控制部分,所述移动部分能够将坐在乘坐部分上的使用者移动至设定地点
[0059] 更具体地,所述乘坐部分包括椅背加长板11、椅背12、椅座13、可升降扶手14、电动推杆15;所述椅背加长板11设置与椅背12上方,通过卡扣与椅背12连接,可以随时拆卸;所述椅背12固定于椅座13上方;所述可升降扶手14设置于椅座13两侧;所述电动推杆15连接在椅背12与轮椅后侧支腿之间;所述电动推杆15与控制部分通过通讯相连
[0060] 更具体地,所述移动部分包括轮椅支腿16、麦克纳姆轮17、驱动电机18、脚踏板19、对接固定杆20;所述轮椅支腿16位于椅座13下方,末端安装有麦克纳姆轮17和驱动电机18;所述脚踏板19设置于轮椅前侧两支腿中央;所述对接固定杆20位于轮椅后侧两只腿之间,连接后侧两支腿所述驱动电机18与控制部分通过通讯相连;
[0061] 更具体地,所述控制部分包括导航传感器21、对接传感器22、控制器23、控制摇杆24以及控制按钮25中的任一种或任多种组合;导航传感器21的输出端、对接传感器22的输出端、控制摇杆24以及控制按钮25均与控制器23的输入端相连;控制器23的输出端与移动部分和/或乘坐部分通过通讯连接。
[0062] 更具体地,所述可升降床架5的床头部分床架可以抬升,方便使用者完成起身等动作;所述可升降床架5的床尾部分床架可以抬升,协助使用者完成抬腿等动作;
[0063] 更具体地,所述万向轮7配有配套的万向轮刹车片8,将万向轮刹车片8按下即可锁定万向轮7使其不随便移动;锁定四个万向轮7即可将电动护理床部分固定于某处
[0064] 更具体地,所述导槽9内安装有导槽滚轮10,用于智能轮椅部分与电动护理床部分对接
[0065] 更具体地,所述椅背12可以在电动推杆15的作用下放至与椅座13平齐
[0066] 更具体地,所述控制摇杆24和控制按钮25可以设置于可升降扶手14同一侧,也可以设置于不同侧。
[0067] 更具体地,所述导航传感器21包括二维激光雷达、三维激光雷达、声纳测距传感器以红外测距传感器中的任一种或任多种组合;所述对接传感器22包括深度图像、单目图像、双目图像以及红外感应传感器种的任一种或任多种组合。
[0068] 根据本发明提供的一种轮椅床一体化护理机器人运行方法,采用轮椅床一体化护理机器人系统,包括:自主对接步骤:根据自主对接控制信息,智能轮椅部分获取电动护理床部分的粗略位置;控制器23接收导航传感器21信号并控制驱动电机18启动,智能轮椅部分通过麦克纳姆轮17全向自主移动到达给定的位置;智能轮椅部分使用对接传感器22使用模板匹配的方法智能识别导槽的位置,然后使用视觉伺服的方法修正导槽9位置后,采用侧面移动的方式将对接固定杆20插入导槽中,完成与护理床部件的对接,对接成功后,放下智能轮椅椅背12;自主分离步骤:使用者将身体完全置于轮椅床一体化护理机器人系统中智能轮椅部件的椅座13上;根据自主分离控制信息,智能轮椅部件下发指令给控制器23,控制器先控制智能轮椅椅背12抬升,再驱动电机18启动,智能轮椅部件通过麦克纳姆轮17侧向移动,对接固定杆20与导槽9分离,智能轮椅部件脱离护理床部件;移位步骤:使用者将放置于脚踏板19上,将身体放置于椅座13上;智能轮椅部件通过控制器23操控驱动电机18移动使用者至设定的位置;家具对接步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25选择预先设定好的目标对接位置包括床,桌子以及马桶等位置;控制器23接收到目标对接位置信息后通过智能轮椅部件的导航传感器21识别要对接的物体,修正需要对接的位置信息,将智能轮椅部件与目标对接位置对接。
[0069] 所述移位步骤还包括如下子步骤:
[0070] 移位方式选择子步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25选择移位方式;所述移位方式包括手动移位和自主移位;若使用者选择手动移位方式,则进入手动移位子步骤;若使用者选择自主移位方式,则进入自主移位子步骤;自主移位子步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25选择预先设定好的目标点,控制器23接收到目标点信息后,通过携带的导航传感器21自主导航、识别需要移位的位置,将使用者导航移位至目标位置;手动移位子步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25向控制器23实时地发出控制信号,控制器23接收控制信号并根据控制信号调整驱动电机18的工作状态,进而控制麦克纳姆轮17全向移动使设备按照使用者的操作指令移动。
[0071] 具体地,在一个实施例中,一种轮椅床一体化护理机器人系统使用方法,利用上述的轮椅床一体化护理机器人系统,包括如下步骤:
[0072] 自主对接步骤:使用者向智能轮椅部分发出对接电动护理床信号,智能轮椅部分接收信号并获取电动护理床部分位置;控制器23接收导航传感器21信号并控制驱动电机18启动,智能轮椅部分通过麦克纳姆轮17全向自主移动到达电动护理床位置;智能轮椅部分使用对接传感器22识别电动护理床导槽9位置,修正导槽9位置后,采用侧面移动的方式将对接固定杆20插入导槽中,完成与电动护理床部分的对接,对接成功后,放下智能轮椅椅背12。
[0073] 自主分离步骤:使用者将身体完全置于轮椅床一体化护理机器人系统中智能轮椅部分的椅座13上;然后向智能轮椅部分发出脱离电动护理床信号,智能轮椅部分接收信号并下发指令给控制器23,控制器先控制智能轮椅椅背12抬升,再驱动电机18启动,智能轮椅部分通过麦克纳姆轮17侧向移动,对接固定杆20与导槽9分离,智能轮椅部分脱离电动护理床部分。
[0074] 移位步骤:使用者将放置于脚踏板19上,将身体放置于椅座13上;智能轮椅部分通过控制器23操控驱动电机18移动使用者至设定的位置;
[0075] 家具对接步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25选择预先设定好的目标对接位置包括床,桌子以及马桶等位置控制器23接收到目标对接位置信息后通过智能轮椅部分的导航传感器21识别要对接的物体,修正需要对接的位置信息,将智能轮椅部分与目标对接位置对接。
[0076] 具体地,所述移位步骤还包括如下子步骤:
[0077] 移位方式选择子步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25选择移位方式;所述移位方式包括手动移位和自主移位;若使用者选择手动移位方式,则进入手动移位子步骤;若使用者选择自主移位方式,则进入自主移位子步骤;
[0078] 自主移位子步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25选择预先设定好的目标点,控制器23接收到目标点信息后,通过携带的导航传感器21自主导航、识别需要移位的位置,将使用者导航移位至目标位置;
[0079] 手动移位子步骤:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25向控制器23实时地发出控制信号,控制器23接收控制信号并根据控制信号调整驱动电机18的工作状态,进而控制麦克纳姆轮17全向移动使设备按照使用者的操作指令移动
[0080] 进一步地,本发明的优选例提供了一种可分离的,具备自主移
动能力,可与部分家具精确对接的一种轮椅床一体化护理机器人系统,包括床头板1、床尾板2、可升降护栏3、床垫4、可升降床架5、床体底架6、万向轮7、万向轮刹车片8、导槽9、导槽滚轮10、椅背加长板11、椅背12、椅座13、可升降扶手14、电动推杆15、轮椅支腿16、麦克纳姆轮17、驱动电机18、脚踏板19、对接固定杆20、导航传感器21、对接传感器22、控制器23、控制摇杆24、控制按钮
25等部件,如图1所示为轮椅床一体化护理机器人系统的电动护理床部分和智能轮椅部分对接后结为一体的结构示意图,如图3所示为智能轮椅部分的对接固定杆20与电动护理床部分的导槽9和导槽滚轮10对接,使智能轮椅部分与电动护理床部分结为一体
[0081] 本发明优选例的可分离的,具备自主移动能力,可与部分家具精确对接的一种轮椅床一体化护理机器人系统的具体使用步骤如下:
[0082] 步骤1:使用者将自己的身体移动到椅座上,使自己的身体完全置于轮椅床一体化护理机器人系统中智能轮椅部分的椅座上,然后使用者向智能轮椅部分发出脱离电动护理床信号,智能轮椅部分接收信号并下发指令给控制器23,控制器先控制电动推杆提升并带动椅背可可升降扶手的抬升;控制器再驱动电机18启动,智能轮椅部分通过麦克纳姆轮17侧向移动,对接固定杆20与导槽9分离,智能轮椅部分脱离电动护理床部分。
[0083] 步骤2:使用者将脚放于脚踏板19上,将背倚靠于椅背12上,将手放在可升降扶手14上。此时,使用者可以选择手动移位模式或自主移位模式。自主移位模式下,使用者使用控制按钮25选择事先设定好的目标点或目标对接位置,控制器23接收到目标点位置信息后,通过携带的导航传感器21自主导航,将使用者导航移动至目标位置,如图6所示。手动移位模式下,使用者通过控制遥杆24或控制按钮25向控制器23发出控制器信号,控制器23发送信号给驱动电机18驱动麦克纳姆轮17全向移动,使系统按照使用者的操作指令移动。到达目标位置后,若使用者希望与当前位置桌子、马桶等精确对接,则执行步骤3,;若使用者希望与电动护理床部分对接,则执行步骤4。
[0084] 步骤3:使用者通过控制摇杆24和/或控制按钮25选择预先设定好的目标对接位置包括床,桌子以及马桶等位置,控制器23接收到目标对接位置信息后通过智能轮椅部分的导航传感器21识别要对接的物体,修正需要对接的位置信息,将智能轮椅部分与目标对接位置对接。
[0085] 步骤4:使用者向智能轮椅部分发出对接电动护理床信号,智能轮椅部分接收信号并获取电动护理床部分位置;控制器23接收导航传感器21信号并控制驱动电机18启动,智能轮椅部分通过麦克纳姆轮17全向自主移动到达电动护理床位置;智能轮椅部分使用对接传感器22识别电动护理床导槽9位置,修正导槽9位置后,采用侧面移动的方式将对接固定杆20插入导槽中,完成与电动护理床部分的对接,对接成功后,放下智能轮椅椅背12。
[0086] 本发明能够提供一种结构简单,功能多样,稳定性强的轮椅床一体化护理机器人系统非常有必要;本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统具有结构灵活,使用简单,稳定性强的优点;本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统具备多种不同模式,能够满足不同使用者不同场合下的使用需求,适用范围广;本发明提供的轮椅床一体化护理机器人系统使用方法步骤简单易学且保护性好,轻松省力,极大方便了患者的生活,也减轻了护理人员的护理压力。
[0087] 本领域技术人员知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以
逻辑门、
开关、专用集成
电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式
微控制器等的形式来实现相同功能。所以,本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种
硬件部件,而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构;也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的
软件模块又可以是硬件部件内的结构。
[0088] 在本
申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“
水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
[0089] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在
权利要求的范围内做出各种变化或
修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。