自动跟踪输液机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及输液装置，特别是一种自动跟踪输液机器人。
【背景技术】
[0002]传统的输液瓶都是挂在输液架上，输液架放在病床或病人座椅傍边，其实固定的，不能移动，当病人需要走动时，需要将输液瓶拿下，然后高高举起，有时病人不方便还需要有一名陪护人员跟随病人走动，给病人和陪护人员带来了不便。
【实用新型内容】
[0003]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种自动跟踪输液机器人，有效的解决了现有的输液架不会移动，不便于病人移动的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是，包括输液架和超声波跟随车，所述输液架安装在超声波跟随车上，还包括和超声波跟随车相配合的信号源，所述输液架的支撑杆上设有托盘，所述输液架的支撑杆上设有医患紧急呼叫互动装置。
[0005]本实用新型可以自动跟随病人移动，不需要陪护人员高举输液瓶进行输液，解放了人力，加有托盘方便医护人员使用，加有医患紧急呼叫互动装置方便了患者在紧急情况下呼叫医护人员。
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型主视结构图。
[0007]图2为本实用新型超声波跟随车俯视示意图。
[0008]图3为本实用新型超声波跟随车硬件原理图。
[0009]图4为本实用新型中超声波发射电路原理图。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0011]如图1至图4所示，本实用新型包括输液架1和超声波跟随车2，所述输液架1安装在超声波跟随车2上，还包括和超声波跟随车2相配合的信号源，所述输液架1的支撑杆上设有托盘3，所述输液架1的支撑杆上设有医患紧急呼叫互动装置4。
[0012]还包括手环，所述信号源装在手环内。
[0013]所述托盘边缘设有挡板。托盘可以方便在其上放置医护用品，例如微量输液栗等的放置。医患紧急呼叫互动装置可以在病人不舒服的时候用来呼叫医护人员进行援助。
[0014]本实用新型的输液机器人可以自动跟随输液人员的行走，只需要将信号源装置放置到病人身体上即可，还可以将加有信号源的手环戴到病人手腕上，本实用新型中的超声波跟随车的原理是:跟随车首先向信号源发送无线电信号同时小车开始计时，信号源接收到无线电信号后向跟随车发送超声波信号，由于信号源距离跟随车上的四个超声波接收器距离不同，则超声波信号达到四个接收器的时间不同，单片机通过四个接收器接收超声波时间的比较和运算，计算出各个超声波接收器到信号源的距离，然后基于超声波定位的相应算法，可以计算出信号源在小车所建立坐标系中的具体坐标，从而判断信号源的具体方位，并通过PWM控制电机转速实现小车安装设定距离跟随信号源。
[0015]小车俯视示意图如图2所示，信号源为M，此时信号源在超声波跟随车左前方，信号源距离超声波跟随车左侧接收器距离较近，经过MA路线的时间较短，通过超声波定位，超声波跟随车判断主人在超声波左前方，控制系统向超声波跟随车左电机发出发出降低转速信号，右电机加速，超声波跟随车向左转。超声波跟随车2轮驱动，前2轮采用万向轮，通过两侧电机非对称转动及采用万向轮实现转向。若信号源在其他方向原理相同。
[0016]本超声波跟随车需要对周边目标物进行定位，并做出运动控制决策，本设计采用了无线电装置与超声波传感器采集距离信息，并将采集到的数据输送给控制系统，经过控制系统的处理及超声波定位算法可识别目标的方位。另外，DS18B20传感器作为温度补偿单元，使声速等参数更加准确，从而提高超声波定位的精准。小车硬件设计的总体框架如图3所示。基于超声波定位原理，在小车顶部设置4个超声波接收器，超声波信号由目标物发出。考虑到单片机端口驱动能力有限，采用LM386芯片对输出信号进行功率放大，用于超横波发射。接收模块采用集成芯片CX20106，声波信号先经过CX20106内部前置放大器和限幅放大器，再经整形，送给输出端。当收到与滤波器中心频率相符的声波信号时，输出端输出低电平，触发中断，读取定时器计数值，实现测距。超声波发射和接收电路分别如图4。系统采用E18-D80NK反射式接近开关传感器，它是一种集红外线发射与接收于一体的轻便型传感器，用以检测小车运动范围内有无障碍物。另外，该传感器有一个灵敏度调节旋钮，可以调节传感器触发的距离。有效探测距离在20-800mm可调。
[0017]为了实现小车对目标物的同步跟随，在小车和目标物上安装了无线电装置。无线电为超声波跟随车的反馈信号，使得超声波发射模块向超声波跟随车发射超声波信号。系统采用的无线电模块NRF24L01是一款工作在2.4-2.5GHz世界通用ISM频段的单片机无线电收发器芯片。无线电收发器包括:频率发生器、功率放大器、晶振振荡器、调节器、解调器、输出功率、频道选择等，其通信距离为0-800m。
[0018]小车上加有红外壁障系统，在小车运动过程中，红外发射器发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理后，绿色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出数字信号(1个低电平信号)，通过读取该接口的电平信号可判断前方是否有障碍物。
[0019]本实用新型中超声波跟随车的自动跟随系统，运用超声波传感器及无线电装置实现小车的实时跟随，并采用红外壁障传感器实现小车自动避障的功能，使小车的跟随更加安全和智能化。通过实验验证，小车反应时间为几十ms至Is左右，并且系统采用充电电池、电机驱动，不排放尾气，具有清洁环保、简单智能、成本低廉、方便实用的特点。
[0020]关于超声波跟随车详细可参见道客巴巴中的《电子测量技术》第36卷第11期的《基于超声波定位的智能跟随小车》(长春理工大学光电工程学院长春130022)。本实用新型可以自动跟随病人移动，不需要陪护人员高举输液瓶进行输液，解放了人力，且使用方便。
【主权项】
1.一种自动跟踪输液机器人，包括输液架(1)和超声波跟随车(2)，其特征在于，所述输液架(1)安装在超声波跟随车(2)上，还包括和超声波跟随车(2)相配合的信号源，所述输液架(1)的支撑杆上设有托盘(3)，所述输液架(1)的支撑杆上设有医患紧急呼叫互动装置⑷。2.根据权利要求1所述的自动跟踪输液机器人，其特征在于，还包括手环，所述信号源装在手环内。3.根据权利要求1所述的自动跟踪输液机器人，其特征在于，所述托盘(3)边缘设有挡板。
【专利摘要】本实用新型提供一种自动跟踪输液机器人，有效的解决了现有的输液架不会移动，不便于病人移动的问题；方案是，包括输液架和超声波跟随车，所述输液架安装在超声波跟随车上，还包括和超声波跟随车相配合的信号源，所述输液架的支撑杆上设有托盘，所述输液架的支撑杆上设有医患紧急呼叫互动装置；本实用新型可以自动跟随病人移动，不需要陪护人员高举输液瓶进行输液，解放了人力，加有托盘方便医护人员使用，加有医患紧急呼叫互动装置方便了患者在紧急情况下呼叫医护人员。
【IPC分类】A61M5/14
【公开号】CN205041882
【申请号】CN201520752279
【发明人】张建卿
【申请人】张建卿
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月28日