一種可實現心電檢測的健康服務機器人制造技術

本發明專利技術公開了一種可實現心電檢測的健康服務機器人，包括機器人本體、主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元、醫療檢測單元以及電源供電單元；所述醫療檢測單元包括心電檢測裝置，所述心電檢測裝置具有兩個心電傳感器，兩個心電傳感器分別置于機器人本體的左、右掌心正面；所述主控制單元通過總線通信協議和串口通信協議分別與運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元和醫療檢測單元相連；所述電源供電單元用于為其它各單元供電。本發明專利技術的健康服務機器人結合機器人移動技術和醫療檢測技術，具有良好的人機交互、便于移動、使用方便、使用時間長的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種服務機器人，尤其是一種可實現心電檢測的健康服務機器人，屬于服務機器人和生命體征參數檢測

技術介紹
目前，心血管疾病已成為全球的頭號死因，據統計，每年死于心血管疾病的人數多于任何其它死因，因此心血管疾病的預防和診斷顯得格外重要。目前心電圖是測量和診斷異常心臟節律的最好方法，通過心電圖可診斷心電傳導組織受損時心臟的節律異常以及由于電解質平衡失調引起的心臟節律的改變。然而，在傳統的心電監測儀中，各硬件裝置間主要通過通信線纜連接，其操作平臺也基于有線裝置，這類傳統裝置因有線連接，使其可用范圍大大受到限制，不方便移動，還會給被檢測者帶來心理壓力，從而使檢測結果失真。隨著人們生活水平的提高，人們的健康意識日益增強，隨時隨地無負荷檢測生理參數的需求隨之出現。近幾年，發展迅速的服務機器人正是滿足這種需求的理想載體，利用機器人終端采集用戶的心電信息是移動醫療和遠程醫療的未來發展方向，隨著將心電檢測功能移植到服務機器人上，一方面可以實時監測心率不齊、心率失常以及心肌缺血等疾病，方便使用者進行自我健康狀況評估，及早采取措施控制病情，最大程度避免心率過低造成的健康危害或者生命危險。另一方面，可以為行動不便的老人和孩子進行隨時隨地的健康檢測，通過語音的交互、結果的語音播報可以很大程度地簡化操作。盡管當前的心電檢測功能常見于各種監護儀或者監測儀中，為監護、健康評價提供了一種客觀的生命體征參數，但是，這些市場上常見的心電檢測裝置大多采用將貼片電極貼在人體的特征部位，通過導聯線將貼片電極與控制器、顯示器相連，不僅使用不方便，而且不利于長期佩戴，貼片電極和導聯線都會極大限制運動狀態時裝置的使用。另外，由于這些裝置體積大、操作不便、舒適度差，更會造成檢測時的緊張感，給檢測者帶來心理壓力和生理負荷，從而導致結果失真，且這些檢測設備大多集中在大型醫院里面，不利于遠程醫療系統的構建和移動醫療的便捷指標，難以在家庭中推廣，也難以實現用戶與醫生進行遠程互動。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供了一種可實現心電檢測的健康服務機器人，該健康服務機器人可以實現心電檢測，具有良好的人機交互、便于移動、使用方便、使用時間長的優點。本專利技術的目的可以通過采取如下技術方案達到:—種可實現心電檢測的健康服務機器人，包括機器人本體、主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元、醫療檢測單元以及電源供電單元；所述主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元和醫療檢測單元設置在機器人本體上；所述醫療檢測單元包括心電檢測裝置，所述心電檢測裝置具有兩個心電傳感器，兩個心電傳感器分別置于機器人本體的左、右掌心正面；所述主控制單元通過總線通信協議和串口通信協議分別與運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元和醫療檢測單元相連；所述電源供電單元用于為主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元和醫療檢測單元供電。優選的，所述主控制單元包括中央處理器、通用外圍設備接口模塊、存儲器模塊、通信接口模塊；所述中央處理器通過通用外圍設備接口模塊或通信接口模塊接收來自運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元和醫療檢測單元的數據信息，數據信息經過處理后存儲在存儲器模塊中，所述中央處理器通過通信接口模塊控制運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元和醫療檢測單元的工作方式。優選的，所述運動控制單元包括電機驅動模塊、光耦隔離模塊、電機組和測速編碼器；所述電機驅動模塊與主控制單元之間通過光耦隔離模塊隔離，且驅動電機組轉動；所述測速編碼器與電機組相連，用于實時反饋電機組的位置信息和轉速信息，實現電機組位置和轉速的閉環控制；所述電機組用于控制機器人本體的頭部轉動、腰部轉動、機械臂動作以及底盤運動。優選的，所述雙目視覺捕捉單元選用微軟公司的Kinect體感傳感器，實現機器人的導航與定位功能，以及最優路徑的規劃。優選的，所述人機交互單元包括觸控顯示模塊和語音交互模塊，所述觸控顯示模塊用于視頻交互以及運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、環境感知傳感器單元和醫療檢測單元的狀態顯示，還通過無線信號與外部移動終端相連。優選的，所述環境感知傳感器單元包括光電開關、陀螺儀傳感器、觸碰傳感器、紅外傳感器和超聲波傳感器；所述光電開關、觸碰傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器協同工作，進行障礙物的識別與躲避；所述陀螺儀傳感器對機器人本體進行姿態解讀；所述環境感知傳感器單元采用多傳感器信息融合技術對感知回來的數據進行處理，通過主控制單元進行反饋控制。優選的，所述電源供電單元包括充電底座、蓄電池充電接口、蓄電池、電壓變換模塊；所述蓄電池充電接口、蓄電池和電壓變換模塊集成到機器人本體內，所述充電底座固定在室內；在機器人工作時，所述電壓變換模塊將蓄電池提供的電壓轉換成主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元和環境感知傳感器單元所需要的電壓，當蓄電池電量低于設定的閾值時，機器人通過環境感知傳感器單元自動回到充電底座處進行充電。優選的，所述心電檢測裝置包括第一心電傳感器、第二心電傳感器、集成模擬前端、混合信號微控制器、藍牙模塊、指示燈模塊和電源模塊；所述第一心電傳感器和第二心電傳感器分別與集成模擬前端相連；所述集成模擬前端通過SPI與混合信號微控制器相連；所述藍牙模塊通過UART與混合信號微控制器相連，該藍牙模塊用于與外部設備連接；所述電源模塊用于為第一心電傳感器、第二心電傳感器、集成模擬前端、混合信號微控制器、藍牙模塊、指示燈模塊供電；所述指示燈模塊與混合信號微控制器相連，用于顯示機器人處于心電檢測的功能狀態；所述藍牙模塊包括主控制模塊、射頻核心模塊、通用外圍設備接口模塊和傳感器接口模塊；所述主控制模塊用于接收、存儲混合信號微控制器傳來的信號，并在信號需要向外傳輸時，將信號傳入射頻核心模塊；所述射頻核心模塊用于通過天線向外傳輸主控制模塊傳入的信號；所述通用外圍設備接口模塊包括導線相連的I2C、UART和SPI ;所述主控制模塊分別通過導線與射頻核心模塊、通用外圍設備接口模塊和傳感器接口模塊相連。優選的，所述集成模擬前端包括多導聯選擇電路、威爾遜校準電路、濾波電路、AD轉換電路和SPI通訊接口，用于對第一心電傳感器和第二心電傳感器采集到的心電信號進行預處理；所述混合信號微控制器用于對集成模擬前端預處理后的信號進行平滑濾波以消除工頻干擾，采用擬合糾正法以消除基線漂移和采用小波變換法消除肌電干擾；對處理后的心電信號，進一步采用峰值檢測法和當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可實現心電檢測的健康服務機器人，包括機器人本體，其特征在于：還包括主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元、醫療檢測單元以及電源供電單元；所述主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元和醫療檢測單元設置在機器人本體上；所述醫療檢測單元包括心電檢測裝置，所述心電檢測裝置具有兩個心電傳感器，兩個心電傳感器分別置于機器人本體的左、右掌心正面；所述主控制單元通過總線通信協議和串口通信協議分別與運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元和醫療檢測單元相連；所述電源供電單元用于為主控制單元、運動控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機交互單元、環境感知傳感器單元和醫療檢測單元供電。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳凱，吳磊，崔海龍，
申請(專利權)人：華南理工大學，廣州綠松生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44