[发明专利]医学远程机器人系统

说明书

本申请是申请日为2003年7月25日、申请号为03822914.5、发明名称为“医学远程机器人系统”的中国专利申请的分案申请。

发明背景

1、技术领域

本披露的主题通常涉及用于医学领域的机器人技术领域。

2、背景技术

对于患有从阿尔茨海默氏痴呆(Alzheimers)到压力疾患的各种疾病的病人来说，提供远程健康护理的需要在增长。为了将费用减到最小，为这些病人提供家庭护理是理想的。家庭护理一般需要健康护理提供者的定期探访，如护士或某些类型的助手。由于财务和/或人员问题，当病人需要某些类型的帮助时，健康护理提供者可能并不在他们身边。此外，现有职工必须不断接受培训，这会造成培训人员的负担。提供这样的系统是理想的：其允许健康护理人员远程护理病人，而本人不必在场。

机器人用于从远程控制有害物质到帮助执行手术的各种应用中。例如，颁发给Wang等的美国专利No.5,762,458披露了一种系统，其允许外科医生通过使用机器人控制仪器，最少地进行侵入医学过程。家用“玩具”机器人也得到了发展。这些机器人典型地具有相对简单的运动平台和用于产生词语和声音的某些类型的语音合成。提供允许对远程病人进行监控和协助的机器人系统将是理想的。

发明内容

机器人可包括接附在机架上的照相机和监视器。机器人也可以具有接附在机架上并且和控制器连接的平台。控制器可以连接到宽带接口。

附图说明

图1是机器人系统的例图；

图2是机器人电气系统的示意图；

图3是该机器人电气系统的另一示意图；

图4是具有位于向上位置的臂的机器人视图；

图5是具有位于较低位置的臂的机器人视图；

图6是机器人完整平台的视图；

图7是完整平台的滚子组件的视图；

图8是机器人臂组件的视图；

图9是臂的抓爪组件的视图；

图10是用于机器人的电池充电器的示意图；

图11是可以用来计算机器人运动的矢量图。

具体实施方式

披露的是包括远程控制机器人的机器人系统。机器人可以包括照相机、监视器和完整平台，这些都接附在机器人机架上。可以通过也具有照相机和监视器的远程控制台来控制机器人。远程控制台可以连接到基台，基台与机器人无线连接。照相机和监视器允许位于远程位置的护理员通过机器人监控和护理病人。完整平台允许机器人在家中或设施处移动，从而定位和/或跟随病人。

参考附图，尤其是通过参考数字，图1显示了机器人系统10。机器人系统10包括机器人12、基台14和远程控制台16。远程控制台16可以通过网络18连接到基台14。例如，网络18可以是例如为互联网的包交换网络，或是诸如公共开关电话网络(PSTN)之类的电路交换网络或其他宽带系统。基台14可以通过调制解调器20或其他宽带网络接口设备连接到网络18上。

远程控制台16可以包括电脑22，其具有监视器24、照相机26、麦克风28和扬声器30。电脑22也可以包含如操纵杆或鼠标的输入设备32。控制台16典型地位于远离机器人12的位置。虽然只显示了一个远程控制台16，但系统10可以包括多个远程控制台。此外，虽然仅仅显示了一个机器人12，系统10可以具有多个机器人12是可以理解的。通常，任意数量的机器人12可以由任意数量的远程台控制。例如，一个远程台16可以连接到多个机器人12上，或一个机器人12可以连接到多个远程台16上。

机器人12包括接附到机器人机架36的运动平台34。照相机38、监视器40、麦克风42和扬声器44也接附到机器人机架36上。麦克风42和扬声器30可以产生立体声。机器人12也可以具有天线44，其无线连接到基台14的天线46上。系统10允许在远程控制台16的使用者通过输入设备32来移动机器人12。机器人照相机38连接到远程监视器24上，以便在远程台16的使用者能够观察病人。同样地，机器人监视器40连接到远程照相机26上，以便病人能够观察使用者。麦克风28和42以及扬声器30和44允许病人和使用者之间进行音频交流。

远程站电脑22可以运行Microsoft OS软件和WINDOWS XP系统或其他例如LINUX的操作系统。远程电脑22也可以运行视频驱动程序、照相机驱动程序、音频驱动程序和操纵杆驱动程序。视频图像可以用例如MPEG CODEC压缩软件来传送和接收。