淺析家庭醫療與服務機器人的設計

摘 要：為參加中國機器人大賽暨RoboCup中國公開賽醫療與服務機器人賽項而設計制作的機器人，闡述了該機器人的總體結構設計，硬件組成及特點。經過機器人大賽的考驗，證明了該設計有較好的穩定性及可靠性。

關鍵詞：RoboCup；機器人；醫療與服務

1 概述

醫療與服務機器人是一種智能型服務機器人，它能夠自主完成一系列的操作計劃，依據實際環境狀況做出相應的應變操作，執行醫療與看護任務，處理突發事件。文章介紹的機器人是中國機器人大賽醫療與服務機器人比賽項目一等獎獲獎作品。

2 機器人主體設計

機器人針對老弱病殘孕家庭設計，因此具備以下功能：（1）正確判斷機器人所處的房間和在房間中所處的方位；（2）正確檢測出房間內的墻壁、家具等障礙物；（3）為他人測量血壓心率生命體征參數，進行人機交互；（4）為家庭的行動不便者提供日常簡單護理，如為人端茶送水、送飯、取送藥瓶及服藥提醒等。為防止機器人工作時候出現堵轉現象，考慮到重心問題，機器人不能太高，底盤采用圓柱形。底盤由四個輪子共同支撐，左右兩側為驅動輪，由兩個直流電機通過變速齒輪箱減速驅動，驅動輪內側安裝有碼盤，前后兩個萬向輪起到支撐和導向的作用，底盤設計如圖1所示。

底盤上方裝有紅外傳感器，用來檢測近距離障礙物，底盤邊緣均勻分布裝有紅外接近傳感器，防止機器人運行時懸空；在底盤的四周裝有碰撞傳感器；機器人的左右手臂采用伺服電機驅動，左手為三自由度機械夾手，右手安裝有腕式血壓計，胸部有LCD顯示器。……