CN109521770B - 一种病人被服智能处理***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种病人被服智能处理***及方法，包括病床床头设置的报警按钮以及设置于病房中的摄像装置，并将所有所述病房的病床进行依次编号录入中心计算机数据库；还包括智能推车装置机器人，所述智能推车装置机器人机体为推车结构，所述推车结构设置有重力传感器，所述推车结构边缘一侧设置有机械臂下方通过传动装置连接履带，所述履带配置有刹车装置，所述智能推车装置机器人还设置有存储模块、控制模块、无线模块以及雷达模块；所述报警按钮、所述无线模块以及所属摄像装置均与所述中心计算机通信连接。整个流程由机器人配合中心计算机完成，省去了大量的工人成本低，井井有条效率高，符合现代医院科学管理的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种被服智能处理***，特别涉及一种病人被服智能处理***及方法。
背景技术
随着当今社会的日益发展，人们的物质需求也愈发强烈。一些重复单调的基础劳动一方面想要做的人少了，另一方面由于工人自身状态问题也会导致服务质量良莠不齐。
医院每天需要处理大量病人及工作人员使用后的污被服，再把洗干净的被服送到各个病区。
医院现有的被服处理方法为聘用大量的工人每天到各个病区收取病人或是工作人员使用后的污被服，并将污被服送至洗衣中心，再由工人放进洗衣柜清洗及烘干，取出洗干净的被服熨平整、叠放好，按每个病区写的领用被服计划送回每个病区。
但是聘用大量的工人作为被服处理增加医院运营成本，不符合现代医院科学管理的要求。故而急需一种病人被服智能处理***。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种病人被服智能处理***及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种病人被服智能处理***，包括病床床头设置的报警按钮以及设置于病房中的摄像装置，并将所有所述病房的病床进行依次编号录入中心计算机数据库；
还包括智能推车装置机器人，所述智能推车装置机器人机体为推车结构，所述推车结构设置有重力传感器，所述推车结构边缘一侧设置有机械臂，下方通过传动装置连接履带，所述履带配置有刹车装置，所述智能推车装置机器人还设置有存储模块、控制模块、无线模块以及雷达模块；
所述报警按钮、所述无线模块、所述控制模块以及所述摄像装置均与所述中心计算机通信连接。
进一步，所述无线模块为ZigBee模块。
进一步，所述刹车装置为刹车片。
进一步，所述雷达模块采用超声波定位装置。
进一步，所述超声波定位装置包括设置于所述智能推车装置机器人前端的超声波发射装置以及环绕所述超声波发射装置设置的一组超声波接收装置。
进一步，所述存储模块中存储有对应病床号的固定路径。
本发明还提供了一种病人被服处理方法，包括步骤：
S1、首先进行被服污处理需求判定：
S11、若报警按钮被按下则对应床号被服判定为有污处理需求；
S12、设定每天早晨8点摄像装置进行拍摄，若拍摄到的被服表面图像高于需要清洗的污点阈值则判定为有污处理需求；
S2、如果被判定为有需求，中心计算机通过无线模块向机器人发出指令，随机从标记为可用的机器人中选出一个按照设定路径赶往对应有需求的病人病床；
S3、在机器人行动时，超声波发射装置发出超声波并在反射后由超声波接收装置接收，之后由机器人控制模块根据超声波发出及回波接收时间差T与超声波传播速度V，计算出传播距离S，当计算的距离S高于危险距离阈值，则控制模块发出指令，刹车装置刹车，进行刹车避障；
S4、机器人到达指定床位之后，控制模块发出指令机械臂将需要处理的被服铲入推车结构；
S5、重力感应器感受到额外重量控制模块命令机器人按设定路径返程，同时进行避障；
S6、返回待命点后，工作人员取走被服，重力感应器检测到无额外重量，则通过通信模块告知中心计算机，之后中心计算机将上述步骤S3至S5所使用的机器人标记为可用状态。
进一步，在步骤S12中，若摄像装置拍摄到的被服表面图像高于需要清洗的污点阈值则判定为有需求包括以下步骤，
步骤S121，摄像装置拍摄到被服表面获取图像；
步骤S122，对图像进行傅立叶变换并小波去噪处理；
步骤S123，进行傅立叶反变换获得降噪图；
步骤S124，降噪图通过指纹字符串算法计算与干净被服样板图片的相似度；
步骤S125，判断相似度是否低于阈值，如果是则判定为有需求。
本发明的有益效果是：通过机器人实时进行污被服的处理，井井有条，既节约了医院污被服的处理成本，效率又高，并符合现代医院科学管理的要求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明智能推车装置机器人示意图；
图2是本发明被服处理方法流程图；
图3是本发明使用摄像装置拍摄判定是否有污被服处理需求流程图；
图4是本发明同一件衣服在变污前后示例图。
具体实施方式
参照图1、图2以及图3本发明的一种病人被服智能处理***，包括病床床头设置的报警按钮以及设置于病房中的摄像装置，并将所有所述病房的病床进行依次编号录入中心计算机数据库；通过报警按钮让病人能够随时呼叫机器人进行污被服处理，并使用摄像装置配合傅立叶去噪处理替代每天早晨护士检查是否需要更换被服的工作，简单高效，
还包括智能推车装置机器人，所述智能推车装置机器人机体为推车结构1，所述推车结构1设置有重力传感器2，所述推车结构1边缘一侧设置有机械臂3，下方通过传动装置连接履带4，使用履带4能够使机器人运动起来更加平稳对一些难以检测的小障碍物以及不平的地面有更强的适应能力。所述履带4配置有刹车装置，所述智能推车装置机器人还设置有存储模块、控制模块、无线模块以及雷达模块；
所述报警按钮、所述无线模块、所述控制模块以及所述摄像装置均与所述中心计算机通信连接。
本实施例无线模块采用ZigBee模块，通常ZigBee节点所承载的应用数据速率都比较低。在不需要通信时，节点可以进入很低功耗的休眠状态，此时能耗可能只有正常工作状态下的千分之一。由于一般情况下，休眠时间占总运行时间的大部分，有时正常工作的时间还不到百分之一，因此达到很高的节能效果。在可靠性方面，ZigBee有很多方面进行保证。物理层采用了扩频技术，能够在一定程度上抵抗干扰，MAC应用层(APS部分)有应答重传功能。MAC层的CSMA机制使节点发送前先监听信道，可以起到避开干扰的作用。当ZigBee网络受到外界干扰，无法正常工作时，整个网络可以动态的切换到另一个工作信道上。
本实施例刹车装置采用刹车片，使用刹车片，结构简单效率高。
本实施例雷达模块采用超声波定位装置，超声波定位装置包括设置于所述智能推车装置机器人前端的超声波发射装置以及环绕所述发射装置设置的一组超声波接收装置。
超声波导航定位的工作原理也与激光和红外类似，通常是由超声波传感器的发射探头发射出超声波，超声波在介质中遇到障碍物而返回到接收装置。通过接收自身发射的超声波反射信号，根据超声波发出及回波接收时间差及传播速度，计算出传播距离S，就能得到障碍物到机器人的距离，即有公式：
S=T*V/2，式中T为超声波发射和接收的时间差；V为超声波在介质中传播的波速。
由于超声波传感器具有成本低廉、采集信息速率快、距离分辨率高等优点，长期以来被广泛地应用到移动机器人的导航定位中。而且它采集环境信息时不需要复杂的图像配备技术，因此测距速度快、实时性好。同时，超声波传感器也不易受到如天气条件、环境光照及障碍物阴影、表面粗糙度等外界环境条件的影响。超声波进行导航定位已经被广泛应用到各种移动机器人的感知***中。
所述存储模块中存储有对应病床号的固定路径，使用ROS机器人***对机器人进行路径设置以及设定导航目标点即各个床位。并将铲被子的机械臂运动指令存储至存储模块中，由控制模块运行执行。
本发明还提供了一种病人被服处理方法，包括步骤：
S1、首先进行被服污处理需求判定：
S11、若报警按钮被按下则对应床号被服判定为有污处理需求；
S12、设定每天早晨8点摄像装置进行拍摄，若拍摄到的被服表面图像高于需要清洗的污点阈值则判定为有污处理需求；
S2、如果被判定为有需求，中心计算机通过无线模块向机器人发出指令，随机从标记为可用的机器人中选出一个按照设定路径赶往对应有需求的病人病床；
S3、在机器人行动时，超声波发射装置发出超声波并在反射后由超声波接收装置接收，之后由机器人控制模块根据超声波发出及回波接收时间差T与超声波传播速度V，计算出传播距离S，当计算的距离S高于危险距离阈值，危险距离阈值在0.5至3米内可人为认定，本实施例设置为2米，则控制模块发出指令，刹车装置刹车，进行刹车避障；
S4、机器人到达指定床位之后，控制模块发出指令机械臂将需要处理的被服铲入推车结构；
S5、重力感应器感受到额外重量控制模块命令机器人按设定路径返程，同时进行避障；
S6、返回待命点后，工作人员取走被服，重力感应器检测到无额外重量，则通过通信模块告知中心计算机，之后中心计算机将上述步骤S3至S5所使用的机器人标记为可用状态。
在步骤S12中，若摄像装置拍摄到的被服表面图像高于需要清洗的污点阈值则判定为有需求包括以下步骤，
步骤S121，摄像装置拍摄到被服表面获取图像；
步骤S122，对图像进行傅立叶变换并小波去噪处理；
步骤S123，进行傅立叶反变换获得降噪图；
步骤S124，降噪图通过指纹字符串算法计算与干净被服样板图片的相似度；
步骤S125，判断相似度是否低于相似度阈值，相似度阈值可以自己设置在90%到100%之间，本实施例设置为90%，如果是则判定为有需求。
用傅立叶变换与傅立叶反变换对图片进行降噪处理能够提高图片的精度，让判断更加合理。
指纹字符串算法如下：
1.输入图像
2.将图像灰度化
3.将图像大小归一化到8*8尺寸
4.简化灰度以减少计算量，例如所有的灰度除以5
5.计算平均灰度值avg
6.比较8*8=64个像素与平均灰度值avg的大小，若大则记为1，小则记为0，按一定顺序排列成64位2进制的指纹编码。
7.比较两幅图像的指纹编码，计算相似度。
参照图4，本实施例给出一件衣服在污染前记为A1，污染后记为A2，在经过以上指纹字符串算法之后得出相似度为80%低于90%，所以A2判定为被污染衣服。
以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种病人被服处理方法，其特征在于，利用一种病人被服智能处理***：其中，一种病人被服智能处理***，其特征在于：包括病床床头设置的报警按钮以及设置于病房中的摄像装置，并将所有所述病房的病床进行依次编号录入中心计算机数据库；
还包括智能推车装置机器人，所述智能推车装置机器人机体为推车结构，所述推车结构设置有重力传感器，所述推车结构边缘一侧设置有机械臂，下方通过传动装置连接履带，所述履带配置有刹车装置，所述智能推车装置机器人还设置有存储模块、控制模块、无线模块以及雷达模块；所述报警按钮、所述无线模块、所述控制模块以及所述摄像装置均与所述中心计算机通信连接；
还包括：
S1、首先进行被服污处理需求判定：
S11、若报警按钮被按下则对应床号被服判定为有污处理需求；
S12、设定每天早晨8点摄像装置进行拍摄，若拍摄到的被服表面图像高于需要清洗的污点阈值则判定为有污处理需求；
S2、如果被判定为有需求，中心计算机通过无线模块向机器人发出指令，随机从标记为可用的机器人中选出一个按照设定路径赶往对应有需求的病人病床；
S3、在机器人行动时，超声波发射装置发出超声波并在反射后由超声波接收装置接收，之后由机器人控制模块根据超声波发出及回波接收时间差T与超声波传播速度V，计算出传播距离S，当计算的距离S高于危险距离阈值，则控制模块发出指令，刹车装置刹车，进行刹车避障；
S4、机器人到达指定床位之后，控制模块发出指令机械臂将需要处理的被服铲入推车结构；
S5、重力感应器感受到额外重量控制模块命令机器人按设定路径返程，同时进行避障；
S6、返回待命点后，工作人员取走被服，重力感应器检测到无额外重量，则通过通信模块告知中心计算机，之后中心计算机将上述步骤S3至S5所使用的机器人标记为可用状态。
2.根据权利要求1所述的一种病人被服处理方法，其特征在于：所述无线模块为ZigBee模块。
3.根据权利要求1所述的一种病人被服处理方法，其特征在于：所述刹车装置为刹车片。
4.根据权利要求1所述的一种病人被服处理方法，其特征在于：所述雷达模块采用超声波定位装置。
5.根据权利要求4所述的一种病人被服处理方法，其特征在于：所述超声波定位装置包括设置于所述智能推车装置机器人前端的超声波发射装置以及环绕所述超声波发射装置设置的一组超声波接收装置。
6.根据权利要求1所述的一种病人被服处理方法，其特征在于：所述存储模块中存储有对应病床号的固定路径。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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