一种可实现脑电检测的健康服务机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种服务机器人，尤其是一种可实现脑电检测的健康服务机器人，属于服务机器人和生命体征参数检测技术领域。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，人们的健康意识日益增强，随时随地无负荷检测生理参数的需求随之出现，近几年，发展迅速的服务机器人正是满足这种需求的理想载体，利用机器人终端采集用户的脑电信息是移动医疗和远程医疗的未来发展方向，随着将脑电检测功能移植到服务机器人上，并且深度整合成熟的可穿戴医疗产品，一方面可以实时监测癫痫、精神性疾病，对脑外疾病如代谢和内分泌紊乱及中毒等所引起的中枢神经系统变化进行监测，方便使用者进行自我健康状况评估，及时获得发病信息，从而及早采取救治措施，减轻痛苦，降低健康危害，甚至是生命危险，同时，可以进行睡眠监护，通过连续的脑电信号采集，能够帮助使用者分析自己的睡眠状态，从而为睡眠障碍疾病和睡眠呼吸暂停综合症的预防和诊治提供依据。另一方面，能够客观地监测生理与心理疲劳，更直接地反映大脑本身的活动，形成警觉度客观的判别模型，实现疾病和危险因素的预警。
[0003]目前市场上还未出现将脑电检测与服务机器人结合的新型医疗产品。当前市场上已经出现了一系列可穿戴式脑电检测装置，但大部分都采取由多电极形成的多个通道组成的脑电采集系统，并通过设备转接线连接到脑电图仪进行显示，这种连接的局限性使得脑电电极放置难以独立完成，同时会很大程度地限制脑电的实时监测和稳定性，从而影响到监测结果的准确性和实时性。结合可穿戴技术的可实现脑电检测的健康服务机器人，可以为行动不便的老人和孩子进行随时随地的健康检测，并通过语音的交互、结果的语音播报进一步简化操作。
[0004]目前，脑电检测功能常见于各种监护仪或者监测仪中，为监护、健康评价提供了一种客观的生命体征参数，然而，这些市场上常见的脑电检测装置大多采用多导联脑电检测方法，不仅体积大、操作不便、舒适度差，更会造成检测时的紧张感，给检测者带来心理压力和生理负荷，从而导致结果失真，且这些检测设备大多集中在大型医院里面，不利于远程医疗系统的构建和移动医疗的便捷指标，难以在家庭中推广，也难以实现用户与医生进行远程互动。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种可实现脑电检测的健康服务机器人，该健康服务机器人可以实现脑电检测，具有良好的人机交互、便于移动、使用方便、使用时间长的优点。
[0006]本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0007]—种可实现脑电检测的健康服务机器人，包括机器人本体、主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元、电源供电单元以及医疗检测单元；
[0008]所述主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和电源供电单元设置在机器人本体上；所述医疗检测单元包括独立于机器人本体的脑电检测装置；
[0009]所述主控制单元通过总线通信协议和串口通信协议分别与运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元相连；
[0010]所述电源供电单元用于为主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元和环境感知传感器单元供电。
[0011]优选的，所述主控制单元包括中央处理器、通用外围设备接口模块、存储器模块、通信接口模块；所述中央处理器通过通用外围设备接口模块或通信接口模块接收来自运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元的数据信息，对数据进行整合处理，然后进行判断决策并将数据存储在存储器模块中，所述中央处理器通过通信接口模块进行指令的收发，进而控制运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元的工作方式。
[0012]优选的，所述运动控制单元包括电机驱动模块、光耦隔离模块、电机组和测速编码器；所述电机驱动模块用于接收主控制单元发送的PWM控制信号，驱动电机组转动，且所述电机驱动模块与主控制单元之间通过光耦隔离模块隔离；所述测速编码器与电机组相连，用于实时反馈电机组的位置信息和转速信息，实现电机组位置和转速的闭环控制；所述电机组用于控制机器人本体的头部转动、腰部转动、机械臂动作以及底盘运动。
[0013]优选的，所述双目视觉捕捉单元选用微软公司的Kinect体感传感器，用于实现机器人的导航与定位功能，以及最优路径的规划。
[0014]优选的，所述人机交互单元包括触控显示模块和语音交互模块，所述触控显示模块用于视频交互以及运动控制单元、双目视觉捕捉单元、环境感知传感器单元和医疗检测单元的状态显示，还通过无线信号与外部移动终端相连；所述语音交互模块包括语音识别单元、语音合成单元、语音提示单元，所述语音识别单元用于识别来自用户的语音指令；所述语音合成单元用于对识别的语音数据进行处理，合成机器码，发送给主控制单元进行决策；所述语音提示单元用于接收主控制单元发送过来的控制指令，对用户进行语音提示，实现用户与机器人之间的交互功能。
[0015]优选的，所述环境感知传感器单元包括光电开关、陀螺仪传感器、触碰传感器、红外传感器和超声波传感器；所述光电开关、触碰传感器、红外传感器、超声波传感器协同工作，进行障碍物的识别与躲避；所述陀螺仪传感器对机器人本体进行姿态解读；所述环境感知传感器单元采用多传感器信息融合技术对感知回来的数据进行处理，通过主控制单元进行反馈控制。
[0016]优选的，所述电源供电单元包括充电底座、蓄电池充电接口、蓄电池、电压变换模块；所述蓄电池充电接口、蓄电池和电压变换模块集成到机器人本体内，所述充电底座固定在室内；在机器人工作时，所述电压变换模块将蓄电池提供的电压转换成主控制单元、运动控制单元、双目视觉捕捉单元、人机交互单元和环境感知传感器单元所需要的电压，当蓄电池电量低于设定的阈值时，机器人通过环境感知传感器单元自动回到充电底座处进行充电。
[0017]优选的，所述脑电检测装置包括帽子、脑电传感器、集成模拟前端、混合信号微控制器、蓝牙模块、输入模块、指示灯模块以及电源模块；所述脑电传感器置于帽子内侧，与用户的额头接触，并与集成模拟前端相连；所述集成模拟前端通过SPI与混合信号微控制器相连；所述蓝牙模块通过UART与混合信号微控制器相连，该蓝牙模块用于与外部设备连接；所述电源模块用于为脑电传感器、集成模拟前端、混合信号微控制器、蓝牙模块和指示灯模块供电；所述输入模块和指示灯模块分别与混合信号微控制器相连，所述输入模块为脑电检测装置的开关，所述指示灯模块用于显示脑电检测装置与主控制单元的连接状态，以及脑电检测装置的脑电检测功能状态；
[0018]所述蓝牙模块包括主控制模块、射频核心模块、通用外围设备接口模块和传感器接口模块；所述主控制模块用于接收、存储混合信号微控制器传来的信号，并在信号需要向外传输时，将信号传入射频核心模块，该主控制模块包括导线相连的主控制器、JTAG、R0M、闪存和SRAM ;所述射频核心模块用于在信号需要向外传输时，接收主控制模块传入的信号，并将信号由天线向外传输，该射频核心模块包括导线相连的协控制器、数字锁相环、DSP调制解调器、SRAM, ROM和放大器，所述放大器与天线相接；所述通用外围设备接口模块包括导线相连的I2C、UART和SPI ;所述传感器接口模块包括导线相连的传感器控制器、ADC和比较器；所述主控制模块分别通过导线与射频核心模块、通用外围设备接口模块和传感器接口模块相连。
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