[发明专利]基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人

说明书

本发明公开了一种基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，通过双目摄像头和激光雷达来实现地图定位与构图，云端数据中心根据物资使用情况对医疗物资补给机器人进行实时地调度。物资补给机器人接收相应的调度信息，根据机器人定位和地图信息，通过路径规划算法实现动态避障前往指定楼层进行物资投放。

技术领域

本发明涉及物资运输技术领域，特别涉及一种基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人。

背景技术

医疗物资的补给是医院日常运作中必不可少的组成部分。看病、检查、住院等医疗服务都伴随着医疗物资的消耗。而医院每日诊疗人数和住院人数众多，各类医疗物资消耗数量巨大，且医院药房等医疗物资点存储空间有限。因此，需要频繁对医疗物资进行补给，各类物资使用情况的统计也较为困难。通过云端数据中心监控，物资补给机器人便可及时补给医疗物资，并统计其使用情况。

当前国内医院医疗物资运输仍以人工运输为主，往往存在物资补给不及时、物资数量难以统计的问题，而且现在的人工运输方式运输效率不高，消耗医院部分人力资源。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，可以代替医护人员自主运载医疗物资到指定位置，节省人力并提高运输效率。

根据本发明实施例的基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，包括：

环境感知模块，设有双目摄像头和激光雷达，所述双目摄像头通过实时拍摄获取图像信息，所述激光雷达通过感知空间信息获取地图信息；

数据处理模块，用于分析所述双目摄像头所捕获的图像信息，并根据图像信息中的帧间信息对机器人位姿进行增量式计算，通过分析所述激光雷达所感知的地图信息以完成对静态障碍物和动态障碍物的判断；

运动模块，设有麦克纳姆轮和电机，所述麦克纳姆轮由所述电机驱动；

控制模块，设有用于接收并处理所述环境感知模块获取数据的中央处理器和用于控制运动模块的主控板；

云端数据中心，由云服务器组成，用于对当前时刻和以往时刻的物资使用情况进行分析并将数据传送给所述控制模块。

根据本发明实施例的基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，至少具有如下技术效果：通过双目摄像头和激光雷达来实现地图定位与构图，云端数据中心根据物资使用情况对医疗物资补给机器人进行实时地调度。物资补给机器人接收相应的调度信息，根据机器人定位和地图信息，通过路径规划算法实现动态避障前往指定楼层进行物资投放。

根据本发明的一些实施例，所述激光雷达发射激光束，激光束遇到障碍物会进行反射，通过激光雷达来计算机器人与障碍物的距离，其计算公式如下：

其中，发射角度β为已知量，q为实测距离，s为激光头与镜头的距离，f为镜头的焦距，成像仪中x与s对应。

根据本发明的一些实施例，所述控制模块采用PID调节算法，其控制规律计算公式如下：

error(t)＝y_d(t)-y(t)

其中，K为比例系数，T_I为积分时间常数，T_D为微分时间常数，error(t)为偏差信号，y_d(t)为给定值，y(t)为输出值。

根据本发明的一些实施例，所述运动模块由四个麦克纳姆轮和四个与麦克纳姆轮逐一对应的电机组成，所述麦克纳姆轮在所述主控板控制下由所述电机驱动在水平面上的任意方位移动。