一种具有远程操控功能的健康监测系统及装置

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种具有远程操控功能的健康监测系统及装置。

背景技术：

随着科技的发展，人们的生活水平不断提高，人们对生活质量的要求越来越高，对自身的健康状况也更加关注。目前的医疗监测设备，如温度计、血压计、心率监护仪等设备体积大，重量大，人们无法随身携带，无法实时对身体的健康状态进行检测，更不具备远程交互与远程操控功能，应用具有局限性。如在面临传染性较强的疾病，医护人员仅能以面对面的形式对待测人员的健康数据进行采集，那么医护人员也承担着极大的感染风险，在此基础上，一种具有远程操控功能的健康监测系统的发明就显得很有必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有医疗监测设备不具有远程操控功能的问题，提供了一种具有远程操控功能的健康监测系统及装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有远程操控功能的健康监测系统，系统具体包括数据采集与运动控制单元、通信单元、执行单元、远程控制单元、用于采集用户的心率数据以及温度数据的数据采集单元；执行单元包括机械臂和运动模块，机械臂、数据采集与运动控制单元设于运动模块上，数据采集单元设于机械臂上；数据采集单元输出端与数据采集与运动控制单元连接，数据采集与运动控制单元输出端与执行单元连接，且数据采集与运动控制单元经通信单元与远程控制单元通信连接。

作为一选项，所述数据采集与运动控制单元为单片机、plc、fpga的任意一种；所述远程控制单元为单片机、plc、fpga的任意一种。

作为一选项，所述通信单元为窄带物联网通信模块、蓝牙通信模块、wifi通信模块的任意一种。

作为一选项，所述运动模块上设有安装板，机械臂、数据采集与运动控制单元设于安装板上。

作为一选项，所述运动模块具体为电机和轮子，安装板设于轮子上，电机设于安装板上；数据采集与运动控制单元输出端与电机连接，电机动力输出端与轮子连接。

作为一选项，所述系统还包括电机驱动单元，数据采集与运动控制单元输出端经电机驱动单元与电机连接。

作为一选项，所述数据采集单元包括心率采集模块和温度采集模块，所述心率采集模块为心电传感器，所述温度采集模块为温度传感器。

作为一选项，所述数据采集单元还包括计步模块，计步模块输出端与数据采集与运动控制单元连接。

作为一选项，所述数据采集单元还包括图像采集模块，图像采集模块输出端与数据采集与运动控制单元连接。

本实用新型还包括一种装置，包括如上所述一种具有远程操控功能的健康监测系统。

需要进一步说明的是，上述各选项对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。

与现有技术相比，本实用新型有益效果是：

(1)本实用新型远程控制单元经通信单元与数据采集与运动控制单元实现通信连接，进而使远程控制单元能够控制执行单元进行运动，进而使数据采集单元中的传感器能够靠近或贴紧用户，采集用户的心率数据以及温度数据，数据采集单元将用户的心率数据以及温度数据传输至数据采集与运动控制单元，数据采集与运动控制单元经通信单元将用户的心率数据以及温度数据传输至远程控制单元，基于远程操控实现了用户健康数据的采集，避免了医护人员与用户(待测人员)之间的直接接触，大大降低了医护人员感染疾病的风险。

(2)本实用新型数据采集单元还包括计步模块和/或图像采集模块，计步模块用于进一步采集用户的健康数据，结合用户的心率与温度数据，可为用户提出私人健康计划；图像采集模块用于对用户进行实时跟踪，针对用户发生的突发状况，能够及时予以救援。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型实施例1的系统框图；

图2为本实用新型实施例1的电机驱动单元示意图；

图3为本实用新型实施例1的心率采集模块电路示意图；

图4为本实用新型实施例1的温度采集模块电路示意图；

图5为本实用新型实施例2的计步模块电路示意图；

图6为本实用新型实施例2的图像采集模块电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示，在实施例1中，一种具有远程操控功能的健康监测系统，系统具体包括数据采集与运动控制单元、通信单元、执行单元、远程控制单元、用于采集用户的心率数据以及温度数据的数据采集单元；执行单元包括机械臂和运动模块，机械臂、数据采集与运动控制单元设于运动模块上，数据采集单元设于机械臂上；数据采集单元输出端与数据采集与运动控制单元连接，数据采集与运动控制单元输出端与执行单元连接，且数据采集与运动控制单元经通信单元与远程控制单元双向通信连接。

本实用新型远程控制单元经通信单元与数据采集与运动控制单元实现双向通信连接，远程控制单元通过数据采集与运动控制单元控制执行单元进行运动，进而使设于机械臂上的数据采集单元中的传感器能够靠近或贴紧用户，采集用户的心率数据以及温度数据，数据采集单元将用户的心率数据以及温度数据传输至数据采集与运动控制单元，数据采集与运动控制单元经通信单元将用户的心率数据以及温度数据传输至远程控制单元，基于远程操控实现了用户健康数据的采集，避免了医护人员与用户(待测人员)之间的直接接触，大大降低了医护人员感染疾病的风险。

需要说明的是，本实用新型采用的机械臂为现有技术中的机械臂，如专利号为2017206714019、名称为“机械臂及医疗器械”的实用新型专利中的机械臂，本实用新型的创新点在于将机械臂应用与本申请具有远程操控功能的健康监测系统，实现无接触的健康数据采集。数据采集单元设于机械臂顶端或中上部，通过控制机械臂的旋转等动作，以使数据采集单元与用户靠近或使数据采集单元与用户胸膛或手腕贴紧以采集用户的心率数据以及温度数据。

进一步地，数据采集与运动控制单元为单片机、plc、fpga的任意一种；远程控制单元为单片机、plc、fpga的任意一种。作为一具体实施例，数据采集与运动控制单元为第一单片机stm32f407zet6，同时远程控制单元采用第二单片机stm32f407zet6，数据处理能力强，且成本低。

进一步地，通信单元为窄带物联网通信模块、蓝牙通信模块、wifi通信模块的任意一种。作为一实施例，本实用新型采用两个nb-iot(窄带物联网)通信模块bc28，其中一个nb-iot通信模块bc28的数据传输引脚(rxd引脚、txd引脚)与第一单片机stm32f407zet6的数据i/o端连接，同时，另一个nb-iot通信模块bc28的数据传输引脚(rxd引脚、txd引脚)与第二单片机stm32f407zet6的数据i/o端连接，以此实现第一单片机与第二单片机的双向通信连接。

进一步地，运动模块上设有安装板，机械臂、数据采集与运动控制单元设于安装板上。具体地，安装板为亚克力板，可以为矩形、圆形等形状。亚克力板上搭载有数据采集与运动控制单元以及机械臂，亚克力板设于运动模块上。

进一步地，运动模块具体为电机和轮子，安装板设于轮子上，电机设于安装板上；数据采集与运动控制单元输出端与电机连接，电机动力输出端与轮子连接。具体地，本实施例中运动模块包括4个轮子，四个轮子通过支架固定，同时与安装板底面固定，且轮子突出安装板设置，以使安装具有移动功能。电机可以为伺服电机或者步进电机或直流有刷电机。

进一步地，系统还包括电机驱动单元，数据采集与运动控制单元输出端经电机驱动单元与电机连接。如图2所示，电机驱动单元采用的电机驱动芯片l298n，电机驱动芯片l298n的使能端(ena)、int1引脚(引脚5)、int2引脚(引脚7)与第一单片机的i/o端连接，电机驱动单元的动力输出端(引脚2、引脚3)连接有直流有刷电机gm-25-370，以此实现运动模块的移动。

进一步地，数据采集单元包括心率采集模块和温度采集模块，心率采集模块为心电传感器，温度采集模块为温度传感器。作为一具体实施例，如图3所示，本实用新型采用的是心电传感器ad8323，可以测量人体生物电，通过生物电的改变实时绘制心电图，快速傅里叶变换实时得到心率，其数据传输引脚(miso引脚、mpsi引脚)与第一单片机的i/o端连接，进而将采集到的心率数据传输至第一单片机。如图4所示，本实用新型采用的是mlx90614a系列红外测温传感器，其数据传输引脚(scl引脚、sda引脚)与第一单片机的i/o端连接，进而将采集到的温度数据传输至第一单片机。

本实用新型通过亚克力板、轮子与电机构成可移动的小车，小车上安装有机械臂，第一单片机以及电机，机械臂顶端固定有心电传感器ad8323，红外测温传感器可固定于机械臂顶部或者中上部，第二单片机经nb-iot通信模块bc28实现与第一单片机的数据交互与控制，第一单片机控制轮子的形成方向以及机械臂的动作，使心电传感器ad8323贴紧用户胸膛或者手腕，采集用户的心率信息，同时使红外测温传感器正对用户(或者设于机械臂顶端贴紧用户额头或者手腕)，采集用户的实时温度数据，上述心率数据、温度数据采集完毕后传输至第一单片机，第一单片机经nb-iot通信模块bc28将上述心率数据、温度数据传输至第二单片机，第二单片机远程操控第一单片机实现了用户的健康数据采集，避免了医护人员与用户(待测人员)之间的直接接触，大大降低了医护人员感染疾病的风险。

实施例2

本实施例与实施例具有相同的发明构思，在实施例1的基础上，数据采集单元还包括计步模块，计步模块输出端与数据采集与运动控制单元连接。如图5所示，本实施例中采用的是陀螺仪mpu6050，用户直接佩戴或者放置于衣物中。第一单片机的数据i/o端连接至计步模块中电阻r2与电阻r3之间，同时第一单片机的数据i/o端连接至计步模块中电阻r4与电阻r5之间，以获取陀螺仪mpu6050采集的用户的步数与距离数据。

进一步地，数据采集单元还包括图像采集模块，图像采集模块输出端与数据采集与运动控制单元连接。如图6所示，本实施例中采用的是摄像头ov7670bga，其数据传输引脚(d0-d7)与第一单片机的i/o端连接，以将采集的用户图像信息传输至第一单片机。

进一步地，系统还包括报警单元，报警单元与第一单片机输出端连接。具体地，报警单元具体为led和/或蜂鸣器，led和/或蜂鸣器与第一单片机的i/o端连接，以在用户发生突发情况下进行报警提示。

需要说明的是，实施例1与实施例2中所有传感器与单片机的不同i/o端连接，进行数据传输。

本实用计步模块用于进一步采集用户的健康数据，结合用户的心率与温度数据，可为用户提出私人健康计划；图像采集模块用于对用户进行实时跟踪，针对用户发生的突发状况，能够及时予以救援。

实施例3

本实施例与实施例1、实施例2均具有相同的发明构思，在实施例1的基础上，提供了一种装置，该装置包括实施例1所述的具有远程操控功能的健康监测系统或者如实施例2所述的具有远程操控功能的健康监测系统，具有远程交互功能，能够实现远程数据采集与传输，同时还能对用户的活动进行监测。

以上具体实施方式是对本实用新型的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。