(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 108073104 A(43)申请公布日 2018.05.25
(21)申请号 201611010635.5(22)申请日 2016.11.10
(71)申请人 贺州学院
地址 5429 广西壮族自治区贺州市西环
路18号贺州学院(72)发明人 余长庚 杨崇军 (51)Int.Cl.
G05B 19/042(2006.01)G05B 11/42(2006.01)
权利要求书1页 说明书2页 附图3页
(54)发明名称
基于STM32嵌入式多用途护理服务机器人(57)摘要
本发明公开了一种基于STM32嵌入式技术实现护理服务机器人设计，该护理服务机器人实现对传染病、感染病人送药和换药功能、按摩功能、送餐功能、陪病人聊天娱乐功能、导向功能、语音功能以及远程监控功能；解决了传染病和某些感染病人的护理和照顾等问题；医生可以利用机器人远程监控功能随时了解到病人的情况；实现对现有餐饮服务机器人的改进；采用经典PID控制算法和滤波算法结合STM32嵌入式控制系统集成的四路PWM模式，可以精确控制护理服务机器人运动轨迹，满足实际医疗服务机器人应用要求。
CN 108073104 ACN 108073104 A
权 利 要 求 书
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1.一种应用STM32嵌入式系统实现传染病、感染病和其他患者护理和照顾的护理服务机器人，该护理服务机器人功能包括：送药和换药功能、按摩功能、送餐功能、陪病人聊天娱乐功能、导向功能、语音功能以及远程监控功能。
2.根据权利要求1所述的应用STM32嵌入式系统实现传染病、感染病和其他患者护理和照顾护理服务机器人，其特征在于，利用经典PID控制算法和滤波算法，结合STM32集成的四路PWM模式，可以精确控制护理服务机器人运动轨迹。
3.根据权利要求1所述的应用STM32嵌入式系统实现传染病、感染病和其他患者护理和照顾护理服务机器人，其特征在于，利用DSP算法，对采集回来的图像提取特征值，然后对特征值进行分析与处理，最终确定目标物体的位置。
4.根据权利要求1所述的应用STM32嵌入式系统实现传染病、感染病和其他患者护理和照顾护理服务机器人，其特征在于，对现有的餐饮服务机器人进行改进与升级。
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CN 108073104 A
说 明 书
基于STM32嵌入式多用途护理服务机器人
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技术领域[0001]本发明涉及一种基于STM32嵌入式系统实现对传染病、感染病和其他患者的护理和照顾护理服务机器人设计。
背景技术[0002]我国每年都有很多传染病患者，因照顾传染病患者而被传染，导致死亡的人数也相当多，为减少因传染病传染而死亡的人数，为解决此问题设计了一套护理服务机器人来代替人类完成照顾患有传染病的患者，以降低因被传染而死亡的概率。除应用在这些患者方面，此套机器人也同样可以应用在其他患者方面，此外机器人在空闲期间还可以陪病人聊天娱乐，可以使病人有舒畅的心情，这样也有利于病人的康复。发明内容[0003]为解决上述问题，本发明的目的是提供一种应用STM32嵌入式系统实现对传染病、感染病和其他患者的护理和照顾护理服务机器人设计，该设计结构复杂度低、控制精度高、功能完善和用途广泛。[0004]1、一种应用STM32嵌入式系统实现对传染病、感染病和其他患者的护理和照顾护理服务机器人设计，包括：[0005]A对现有餐饮服务机器人的改进与升级；[0006]B医生可以通过远程监控随时了解到病人的情况；[0007]C应用STM32嵌入式系统实现对传染病、感染病和其他患者的护理和照顾。[0008]与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：护理服务机器人具有送药和换药功能、按摩功能、送餐功能、陪病人聊天娱乐功能、导向功能、语音功能以及远程监控功能；应用STM32嵌入式系统实现了对传染病、感染病和其他患者的护理和照顾；对现有餐饮服务机器人进行了改进与升级；医生可以通过远程监控功能随时了解到病人的情况。本护理服务机器人在医疗服务应用具有重要的实际意义。附图说明[0009]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的。在附图中：[0010]图1是护理服务机器人功能图；[0011]图2是护理服务机器人位置伺服控制系统框图；[0012]图3经典PID控制算法结构图；[0013]图4系统响应图(P＝0.5，I＝0.5，D＝0)；[0014]图5系统响应图(P＝0.5，I＝1，D＝0)。具体实施方式
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说 明 书
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容易理解，根据本发明的方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术
人员可以提出本发明的多个结构方式和制作方法。因此以下具体实施方式以及附图仅是本发明的方案的具体说明，而不应当视为本发明的全部或者视为本发明方案的限定或。[0016]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。[0017]图1是护理服务机器人功能图，该功能包括：送药和换药功能、按摩功能、送餐功能、陪病人聊天娱乐功能、导向功能、语音视频功能以及远程监控功能。[0018]图2是护理服务机器人位置伺服控制系统框图，对护理服务机器人位置伺服控制系统采用经典PID控制算法和滤波算法，该算法对PID计算的结果进行滤波算法处理，滤除掉噪声信号和某些其他干扰信号，这样可以提高系统的抗干扰性与稳定性，结合STM32嵌入式系统可以精准的控制机器人运动轨迹；对目标物体的确定采用DSP算法，对采集到的图像进行分解，提取出特征值，然后对特征值进行分析，最终确定目标物体的位置。[0019]图3经典PID控制算法结构图，经典PID控制算法公式1：[0020]u(n)＝KP[e(n)-e(n-1)]+KIe(n)+KD[e(n)[0021]-2e(n-1)+e(n-2)]+u0 公式1[0022]比例(P)、积分(I)、微分(D)控制算法各自作用：(1)比例，反应系统的基本(当前)偏差e(n)，系数大，可以加快调节，减小误差，但过大的比例使系统稳定性下降，甚至造成系统不稳定；(2)积分，反应系统的累计偏差，使系统消除稳态误差，提高无差度，因为有误差，积分调节就进行，直至无误差；(3)微分，反应系统偏差信号的变化率e(n)-e(n-1)，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除，因此可以改善系统的动态性能。但是微分对噪声干扰有放大作用，加强微分对系统抗干扰不利。[0023]图4是系统响应图(P＝0.5，I＝0.5，D＝0)，经典PID控制算法各自参数为：比例系数P＝0.5，积分系数I＝0.5，微分系数D＝0的系统响应图。[0024]图5系统响应图(P＝0.5，I＝1，D＝0)，经典PID控制算法各自参数为：比例系数P＝0.5，积分系数I＝1，微分系数D＝0的系统响应图。[0025]由验证可知，通过改变比例(P)、积分(I)和微分(D)中某个参数，可以改变系统的响应时间，在比例系数(P)相同的情况下，增大积分系数(I)，可以加快系统响应速度，从而提高系统决策能力。[0026]虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
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说 明 书 附 图
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图1
图2
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说 明 书 附 图
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图3
图4
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说 明 书 附 图
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图5
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