社区卫生服务中心费用查询的管理机器人及其控制方法与流程

本发明属于智能服务机器人领域，尤其涉及一种社区卫生服务中心费用查询的管理机器人及其控制方法。

背景技术：

随着工业自动化技术的发展和企业信息化程度的不断提高，对于迎宾机器人我们早已不觉得陌生，从一开始的新奇惊叹科学技术水平发展之快，到现在对迎宾机器人褒贬不一，主要原因是由于迎宾机器人结构复杂，但是却功能单一。

技术实现要素：

本发明克服了上述现有技术的不足，提供一种社区卫生服务中心费用查询的管理机器人及其控制方法，在实现基本的迎宾功能的同时，就诊者还可以在触摸显示屏上进行费用查询，解决了现有技术中迎宾机器人功能单一的技术问题。

本发明的技术方案：

一种用于服务中心费用查询的迎宾机器人，包括机器人头部、身躯躯干、底盘轮式移动装置和控制系统；所述机器人头部包括喇叭、mp3播放模块、头部外壳和头颈部连接支架，所述喇叭连接mp3播放模块，安装在头部外壳，所述头部外壳通过头颈部连接支架与所述身体躯干连接，所述身体躯干安装于底盘轮式移动装置；

所述身体躯干包括触摸显示屏、触摸显示屏控制主板、电池、主板支架、背部支撑和红外测距传感器；所述触摸显示屏与显示器控制主板控制连接，所述触摸显示屏控制主板与主板支架固定连接，所述背部支撑与主板支架固定连接，触摸显示屏固定在背部支撑与所述底盘轮式移动装置上，所述红外测距传感器安装在触摸显示屏上沿，所述电池放置在底盘轮式移动装置上方，为机器人供电；

所述控制系统安装在底盘轮式移动装置，所述控制系统与mp3播放模块、底盘轮式移动装置和红外测距传感器连接。

进一步地，所述机器人头部还包括rgb点阵显示屏；所述rgb点阵显示屏安装在头部外壳。

进一步地，所述底盘轮式移动装置包括底盘支撑结构和行走装置，所述底盘支撑结构包括第一支撑盘和第二支撑盘，以及用于第一支撑盘与第二支撑盘连接的四个支撑杆；

进一步地，所述行走装置包括控制器、导向轮、无刷直流减速电机、联轴器、驱动轮、蜗轮蜗杆机构、电机支架、固定支架和链传动机构；所述控制器与无刷直流减速电机连接，所述无刷直流减速电机通过电机支架固定在所述第二支撑盘上，所述无刷直流减速电机的输出轴通过联轴器与蜗轮蜗杆机构的蜗杆输入端连接，所述蜗轮蜗杆机构的输出端与链传动机构的输入端连接，所述链传动机构的输出端与所述驱动轮固接，链传动机构通过固定支架与第二支撑盘固定连接，所述导向轮固定在第二支撑盘底部正中间的位置。

进一步地，所述无刷直流减速电机、联轴器、驱动轮、蜗轮蜗杆机构、电机支架、固定支架和链传动机构数量均为2个。

进一步地，所述控制器包括直流电机驱动模块；直流电机驱动模块的out1、out2、out3、out4引脚与两个无刷直流减速电机的控制输入端连接，直流电机驱动模块的in1、in2、in3、in4、ena、enb引脚与控制系统的pb15、pb14、pb13、pb12、pb9、pb8引脚连接。

进一步地，所述机器人头部还包括rgb点阵显示屏；所述rgb点阵显示屏安装在头部外壳，所述rgb点阵显示屏的输入端的2、3引脚与所述控制系统的pa8、pa11引脚与连接。

进一步地，所述身体躯干还包括led灯；所述led灯固定在触摸显示屏的两侧，所述所述led灯的控制端2号引脚与所述控制系统的pa4、pa5引脚连接。

进一步地，所述控制系统的pb0、pb1分别与mp3播放模块的控制端的2、3号引脚连接，所述控制系统的pb6引脚与红外测距传感器的2号引脚连接。

一种基于所述一种用于服务中心费用查询的迎宾机器人实现的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、红外测距传感器实时采集周围就诊者的距离；

步骤b、当红外测距传感器检测到距离就诊者5m时，触发底盘轮式移动装置向就诊者行人方向移动；

步骤c、当红外测距传感器检测到距离就诊者3m时管理机器人停止移动，控制系统触发mp3播放模块播放实现储存在sd卡里面mp3格式的迎宾语音；

步骤d、当红外测距传感器检测到距离就诊者1米时，控制系统停止播放迎宾语音，就诊者在触摸显示屏前查询信息时，触摸显示屏控制主板调用主板硬板里面数据库的相应内容显示在触摸显示屏上，就诊者离开社区卫生服务中心时，控制系统触发mp3播放模块播放实现储存在sd卡里面mp3格式的欢送语音，并触发底盘轮式移动装置向后移动。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明提供了一种社区卫生服务中心费用查询的管理机器人及其控制方法，在实现基本的迎宾功能的同时，就诊者还可以在触摸显示屏上进行费用查询，解决了现有技术中迎宾机器人功能单一的技术问题；

本发明采用的触摸显示屏由触摸显示屏控制主板控制，当就诊者查询药品、费用信息时，显示器控制主板调用主板硬板里面数据库的相应内容显示在触摸显示屏上，能够辅助社区卫生服务中心完成药品的公示以及就诊者随时进行费用查询的功能，并能实现搭载触摸显示屏，使管理机器人在负重较大的状态下稳定移动从而达到迎宾功能；

本发明采用无刷直流减速电机通过联轴器与蜗轮蜗杆机构传动连接，在优化控制算法的基础上，进一步缓和了启动和停止时传动系统带给整个机器人的冲击，使机器人在负载很大的情况下依然可以实现稳定的移动。

附图说明

图1是本发明装置结构图；

图2是本发明底盘轮式移动装置结构图；

图3是本发明头部局部结构图；

图4是本发明控制结构图；

图5是本发明主控芯片电路图；

图6是本发明直流电机驱动模块电路图；

图7是本发明播放模块电路图；

图8是本发明左侧led灯电路图；

图9是本发明rgb点阵显示屏电路图；

图10是本发明右侧led灯电路图；

图11是本发明红外测距传感器电路图。

图中：1机器人头部、2身躯躯干、3底盘轮式移动装置、4控制系统、1-1rgb点阵显示屏、1-2喇叭、1-3mp3播放模块、1-4头部外壳、1-5头颈部连接支架、2-1触摸显示屏、2-2触摸显示屏控制主板、2-3led灯、2-4电池、2-5主板支架、2-6背部支撑、2-7红外测距传感器、3-1底盘承载机构、3-2行走装置、3-11第一支撑盘、3-12第二支撑盘、3-13支撑杆、3-21控制器、3-22导向轮、3-23无刷直流减速电机、3-24联轴器、3-25驱动轮、3-26蜗轮蜗杆机构、3-27电机支架、3-28固定支架、3-29链传动机构。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

具体实施方式一

一种社区卫生服务中心费用查询的管理机器人，如图1和图3所示，包括机器人头部1、身躯躯干2、底盘轮式移动装置3和控制系统4；所述机器人头部1包括喇叭1-2、mp3播放模块1-3、头部外壳1-4和头颈部连接支架1-5，所述喇叭1-2连接mp3播放模块1-3，安装在头部外壳1-4，所述头部外壳1-4通过头颈部连接支架1-5与所述身体躯干2连接，所述身体躯干2安装于底盘轮式移动装置3；

所述身体躯干2包括触摸显示屏2-1、触摸显示屏控制主板2-2、电池2-4、主板支架2-5、背部支撑2-6和红外测距传感器2-7；所述触摸显示屏2-1与显示器控制主板2-2控制连接，所述触摸显示屏控制主板2-2与主板支架2-5固定连接，所述背部支撑2-6与主板支架2-5固定连接，触摸显示屏2-1固定在背部支撑2-6与所述底盘轮式移动装置3上，所述红外测距传感器2-7安装在触摸显示屏2-1上沿，所述电池2-4放置在底盘轮式移动装置3上方，为机器人供电；

所述控制系统4安装在底盘轮式移动装置3，所述控制系统4与mp3播放模块1-3、底盘轮式移动装置3和红外测距传感器2-7连接。

具体实施方式二

一种社区卫生服务中心费用查询的管理机器人，如图1、图3所示，包括机器人头部1、身体躯干2、底盘轮式移动装置3和控制系统4，所述机器人头部1包括rgb点阵显示屏1-1、喇叭1-2、mp3播放模块1-3、头部外壳1-4、头颈部连接支架1-5，所述头部外壳1-4通过头颈部连接支架1-5与所述身体躯干2固接，所述mp3播放模块1-3与喇叭1-2连接放置于所述头部外壳1-4的仿人嘴部位置，所述rgb点阵显示屏1-1放置于头部外壳1-4眼睛的位置。

所述身体躯干2包括触摸显示屏2-1、触摸显示屏控制主板2-2、led灯2-3、电池2-4、主板支架2-5、背部支撑2-6和红外测距传感器2-7，所述触摸显示屏2-1与显示器控制主板2-2控制连接，所述显示器控制主板2-2与主板支架2-5固接，所述背部支撑2-6与主板支架2-5固接，触摸实现屏2-1固定在背部支撑2-6与所述底盘轮式移动装置3上，所述led灯2-3固定在触摸显示屏2-1的两侧，所述红外测距传感器2-7安装在触摸显示屏2-1上沿，所述电池2-4放置在底盘轮式移动装置3上方给整个系统供电。

如图2所示，所述底盘轮式移动装置3包括底盘支撑结构3-1和行走装置3-2，所述底盘支撑结构3-1包括第一支撑盘3-11和第二支撑盘3-12，以及用于第一支撑盘3-11与第二支撑盘3-12连接的四个支撑杆3-13，所述行走装置3-2包括控制器3-21、导向轮3-22、无刷直流减速电机3-23、联轴器3-24、驱动轮3-25、蜗轮蜗杆机构3-26、电机支架3-27、固定支架3-28、链传动机构3-29；所述控制器3-21包括直流电机驱动模块，所述控制器3-21与无刷直流减速电机3-23连接，所述无刷直流减速电机3-23通过电机支架3-27固定在所述第二支撑盘3-12上，所述无刷直流减速电机3-23的输出轴通过联轴器3-24与蜗轮蜗杆机构3-26的蜗杆输入端连接，所述蜗轮蜗杆机构3-26的输出端与链传动机构3-29的输入端连接，所述链传动机构3-29的输出端与所述驱动轮3-25固接，其中链传动机构3-29通过固定支架3-28与第二支撑盘3-12固定连接，所述导向轮3-22固定在第二支撑盘3-12底部正中间的位置。

所述无刷直流减速电机(3-23)、联轴器(3-24)、驱动轮(3-25)、蜗轮蜗杆机构(3-26)、电机支架(3-27)、固定支架(3-28)和链传动机构(3-29)数量均为2个。

所述控制系统4为stm32f407zet6芯片，直流电机驱动模块型号为l298n；

如图1至图11所示，控制系统4与rgb点阵显示屏1-1、led灯2-3、行走装置3-2以及红外测距传感器2-7控制连接，触摸显示屏控制主板2-2与触摸显示屏2-1控制连接，所述stm32f407zet6芯片的pb0、pb1分别与所述mp3播放模块1-3的控制端的2、3号引脚连接，所述stm32f407zet6芯片的pa8、pa11引脚与所述rgb点阵显示屏1-1的输入端的2、3引脚连接，所述stm32f407zet6芯片的pa4、pa5引脚分别于两侧led灯2-3的控制端2号引脚连接，所述stm32f407zet6芯片的pb15、pb14、pb13、pb12、pb9、pb8引脚分别与直流电机驱动模块l298n的in1、in2、in3、in4、ena、enb引脚连接，直流电机驱动模块l298n的out1、out2、out3、out4引脚分别与两个无刷直流减速电机的控制输入端连接，所述stm32f407zet6芯片的pb6引脚与所述红外测距传感器2-7的2号引脚连接。

本实施方式中rgb点阵显示屏1-1为现有技术，生产厂家为深圳勤易科技有限公司，型号为sk6812rgb。

本实施方式中mp3播放模块1-3为现有技术，生产厂家为佛山旭升电器有限公司，型号为minimp3507。

本实施方式中触摸显示屏2-1为现有技术，生产厂家为东莞市冠商电子科技有限公司，型号为ff-y-b。

本实施方式中触摸显示屏控制主板2-2为现有技术，生产厂家为汉智星科技公司，型号为n29_2l。

本实施方式中led灯2-3为现有技术，生产厂家为深圳永昌科技有限公司，型号为12vled5050。

本实施方式中红外测距传感器2-7为现有技术，生产厂家为深圳市鸿瑞电子有限公司，型号为tfmini。

本实施方式中无刷直流减速电机3-23为现有技术，生产厂家为北京时代超群电器科技有限公司，型号为40bl100s15-230tf9。

工作原理：所述行走装置3-2中两个无刷直流减速电机3-23与直流电机驱动模块l298n控制连接，所述stm32f407zet6芯片的pb15、pb14、pb13、pb12、pb9、pb8引脚分别与直流电机驱动模块l298n的in1、in2、in3、in4、ena、enb引脚连接，stm32f407zet6芯片的pb10和pb11引脚用于输出pwm与直流电机驱动模块l298n的ena、enb引脚连接，直流电机驱动模块l298n的out1、out2-、out3、out4分别与所述无刷直流减速电机的正负接线端口连接，控制车轮的转速和转向。当红外测距传感器2-7检测到距离就诊者5m时，触发底盘轮式移动装置3向就诊者行人方向移动，当红外测距传感器2-7检测到距离就诊者3m时停止移动并触发mp3播放模块1-3播放实现储存在sd卡里面mp3格式的迎宾语音，且所述stm32f407zet6芯片中断无刷直流减速电机3-23扭矩的输出，于此同时stm32f407zet6芯片通过pa8、pa11引脚控制rgb点阵显示屏显示表情库里面的动态表情，同时布置在触摸显示屏两侧led灯闪烁，当红外测距传感器2-7检测到距离就诊者1米时，停止播放迎宾语音，就诊者在触摸显示屏2-1前查询信息时，触摸显示器控制主板2-2调用主板硬板里面数据库的相应内容显示在触摸显示屏2-1上，就诊者离开社区卫生服务中心时，触发mp3播放模块1-3播放实现储存在sd卡里面mp3格式的欢送语音，并触发机器人底盘移动装置3向后移动。

具体实施方式三

一种基于所述一种社区卫生服务中心费用查询的管理机器人实现的控制方法，包括以下步骤：

步骤a、红外测距传感器2-7实时采集周围就诊者的距离；

步骤b、当红外测距传感器2-7检测到距离就诊者5m时，触发底盘轮式移动装置3向就诊者行人方向移动；

步骤c、当红外测距传感器2-7检测到距离就诊者3m时管理机器人停止移动，控制系统4触发mp3播放模块1-3播放实现储存在sd卡里面mp3格式的迎宾语音；

步骤d、当红外测距传感器2-7检测到距离就诊者1米时，控制系统4停止播放迎宾语音，就诊者在触摸显示屏2-1前查询信息时，触摸显示屏控制主板2-2调用主板硬板里面数据库的相应内容显示在触摸显示屏2-1上，就诊者离开社区卫生服务中心时，控制系统4触发mp3播放模块1-3播放实现储存在sd卡里面mp3格式的欢送语音，并触发底盘轮式移动装置3向后移动。