器；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊用于接收主控制單元發(fā)送的PWM (Pulse Width Modulat1n，脈沖寬度調(diào)制)控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)，且所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與主控制單元之間通過光耦隔離模塊隔離，保護(hù)主控制單元不受電機(jī)電壓波動(dòng)的影響；所述測(cè)速編碼器與電機(jī)組相連，用于實(shí)時(shí)反饋電機(jī)組的位置信息和轉(zhuǎn)速信息，實(shí)現(xiàn)電機(jī)組位置和轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制；所述電機(jī)組可以由伺服電機(jī)、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、大力矩舵機(jī)組成，用于控制機(jī)器人本體的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)、腰部轉(zhuǎn)動(dòng)、機(jī)械臂動(dòng)作以及底盤運(yùn)動(dòng)。
[0045]所述雙目視覺捕捉單元選用微軟公司的Kinect體感傳感器，該Kinect體感傳感器用于通過三攝像頭建立3D立體環(huán)境，并通過圖像識(shí)別與處理，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的導(dǎo)航與定位功能，以及最優(yōu)路徑的規(guī)劃，從而提高主控制單元的決策判斷能力。
[0046]所述人機(jī)交互單元包括觸控顯示模塊和語音交互模塊，所述觸控顯示模塊為平板電腦，該平板電腦置于機(jī)器人本體的胸前，用于視頻交互以及運(yùn)動(dòng)控制單元、雙目視覺捕捉單元、環(huán)境感知傳感器單元和醫(yī)療檢測(cè)單元的狀態(tài)顯示，它為用戶提供了個(gè)性化的選擇服務(wù)，用戶通過觸控顯示模塊與機(jī)器人進(jìn)行交互，并將交互結(jié)果反饋給觸控顯示模塊，觸控顯示模塊還通過無線信號(hào)(數(shù)據(jù)通道可以選擇蜂窩網(wǎng)絡(luò)/無線局域網(wǎng)/藍(lán)牙)與外部移動(dòng)終端相連；所述語音交互模塊包括語音識(shí)別單元、語音合成單元、語音提示單元，所述語音識(shí)別單元用于識(shí)別來自用戶的語音指令；所述語音合成單元用于對(duì)識(shí)別的語音數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，合成機(jī)器碼(能被頂層各功能單元識(shí)別)，發(fā)送給主控制單元進(jìn)行決策；所述語音提示單元可以采用語音提示器，用于接收主控制單元發(fā)送過來的控制指令，對(duì)用戶進(jìn)行語音提示，實(shí)現(xiàn)用戶與機(jī)器人之間的交互功能；可見，用戶可以通過語音指令、平板電腦操作界面以及利用外部移動(dòng)終端發(fā)送遙控命令來完成控制機(jī)器人的操作。
[0047]所述觸控顯示模塊提供了可視化界面，便于用戶進(jìn)行交互界面控制，通過觸控顯示模塊的攝像頭功能為用戶與醫(yī)療工作者建立遠(yuǎn)程醫(yī)療的交互界面，同時(shí)提供拍照、攝像、錄影和影音播放娛樂服務(wù)，并與外部移動(dòng)終端能夠保持云端同步以及個(gè)性化功能自定義，并能提供短信、郵件的收發(fā)功能，便于為用戶提供良好的交互體驗(yàn)；所述語音提示單元可以提醒用戶吃藥、進(jìn)行生理信息的播報(bào)，以及進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后的建議提示的語音播報(bào)，同時(shí)能夠?yàn)橛脩籼峁㎝P3娛樂功能，所述語音識(shí)別單元可以識(shí)別用戶語音，通過語音處理技術(shù)控制相關(guān)功能單7Π提供服務(wù)功能。
[0048]所述環(huán)境感知傳感器單元包括光電開關(guān)、陀螺儀傳感器、觸碰傳感器、紅外傳感器和超聲波傳感器；所述光電開關(guān)、觸碰傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器協(xié)同工作，進(jìn)行障礙物的識(shí)別與躲避；所述陀螺儀傳感器對(duì)機(jī)器人本體進(jìn)行姿態(tài)解讀；所述環(huán)境感知傳感器單元采用多傳感器信息融合技術(shù)對(duì)感知回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過主控制單元進(jìn)行反饋控制。
[0049]所述電源供電單元用于為主控制單元、運(yùn)動(dòng)控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機(jī)交互單元、環(huán)境感知傳感器單元和醫(yī)療檢測(cè)單元供電，其包括充電底座、蓄電池充電接口、蓄電池、電壓變換模塊；所述蓄電池充電接口、蓄電池和電壓變換模塊集成到機(jī)器人本體內(nèi)，所述充電底座固定在室內(nèi)；在機(jī)器人工作時(shí)，所述電壓變換模塊將蓄電池提供的電壓轉(zhuǎn)換成主控制單元、運(yùn)動(dòng)控制單元、雙目視覺捕捉單元、人機(jī)交互單元、環(huán)境感知傳感器單元和醫(yī)療檢測(cè)單元所需要的電壓，當(dāng)蓄電池電量低于設(shè)定的閾值時(shí)，即蓄電池電量過低時(shí)，機(jī)器人通過環(huán)境感知傳感器單元自動(dòng)回到充電底座處進(jìn)行充電。
[0050]如圖3所示，所述血氧飽和度檢測(cè)裝置包括血氧傳感器、集成模擬前端、混合信號(hào)微控制器、藍(lán)牙模塊、指示燈模塊和電源模塊；所述血氧傳感器與集成模擬前端相連，并由集成模擬前端控制，當(dāng)用戶掌心與機(jī)器人本體的掌心貼合后，安裝在機(jī)器人本體的掌心正面的血氧飽和度檢測(cè)裝置內(nèi)的血氧傳感器能夠快速識(shí)別用戶手掌并被迅速喚醒，驅(qū)動(dòng)集成模擬前端控制血氧傳感器的LED燈發(fā)光；所述集成模擬前端通過SPI與混合信號(hào)微控制器相連；所述藍(lán)牙模塊通過UART與混合信號(hào)微控制器相連，該藍(lán)牙模塊用于與外部設(shè)備連接；所述混合信號(hào)微處理器通過通用設(shè)備接口和串口通信設(shè)備與頂層各功能單元相連，通過控制指令的收發(fā)進(jìn)而控制每個(gè)功能單元的工作方式；所述電源模塊用于為血氧傳感器、集成模擬前端、混合信號(hào)微控制器、藍(lán)牙模塊、指示燈模塊供電；所述指示燈模塊與混合信號(hào)微控制器相連，用于顯示機(jī)器人處于血氧飽和度檢測(cè)的功能狀態(tài)。
[0051]如圖4所示，本實(shí)施例采用反射法檢測(cè)血氧飽和度，所述血氧傳感器由LED燈1和接收頭2組成，根據(jù)光的散射理論，光波在通過人體組織(皮膚3、皮下組織4)時(shí)除了被吸收以外，還會(huì)出現(xiàn)另一種現(xiàn)象，即散射；由于人體組織是非均勻分布的，光在組織內(nèi)并不能嚴(yán)格的按照直線傳播，例如在遇到微靜脈5、微動(dòng)脈6時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的散射現(xiàn)象，其中一部分光經(jīng)過多次散射以后回到入射表面，宏觀上表現(xiàn)為反射光；通過檢測(cè)這束光的光強(qiáng)來進(jìn)行血氧飽和度的檢測(cè)。
[0052]如圖5所述，本實(shí)施例的血氧飽和度檢測(cè)裝置7安裝在機(jī)器人本體的掌心8正面，與用戶皮膚接觸，機(jī)器人本體的掌心8與用戶掌心貼合即可快速喚醒血氧飽和度檢測(cè)裝置7中的血氧傳感器，進(jìn)行具有良好交互性能下的血氧飽和度信息采集。
[0053]所述集成模擬前端包括多導(dǎo)聯(lián)選擇電路、威爾遜校準(zhǔn)電路、濾波電路、AD轉(zhuǎn)換電路和SPI通訊接口，能夠驅(qū)動(dòng)和控制血氧傳感器的LED燈發(fā)光，從而采集人體的血氧數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)血氧傳感器采集回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，通過SPI將數(shù)據(jù)傳輸給混合信號(hào)微控制器。
[0054]所述混合信號(hào)微控制器選用MSP430FR5739微控制器，該微控制器為超低功耗型，用于對(duì)集成模擬前端預(yù)處理后的信號(hào)做進(jìn)一步的處理，即進(jìn)行中值濾波運(yùn)算、滑動(dòng)平均運(yùn)算和LMS運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)來自集成模擬前端的數(shù)字信號(hào)消除孤立的噪聲點(diǎn)，低通濾波和自適應(yīng)濾波，得到平滑的數(shù)字信號(hào)分布，并進(jìn)一步采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法去除運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)偽差。
[0055]如圖6所示，所述藍(lán)牙模塊采用低功耗藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)V4.0設(shè)備，既能保證高速傳輸，又能解決功耗過大的問題，其包括主控制模塊、射頻核心模塊、通用外圍設(shè)備接口模塊和傳感器接口模塊；所述主控制模塊用于接收、存儲(chǔ)混合信號(hào)微控制器傳來的信號(hào)，并在信號(hào)需要向外傳輸時(shí)，將信號(hào)傳入射頻核心模塊；所述射頻核心模塊用于在信號(hào)需要向外傳輸時(shí)，接收主控制模塊傳入的信號(hào)，并將信號(hào)由天線向外傳輸；所述通用外圍設(shè)備接口模塊包括導(dǎo)線相連的I2C、UART和SPI ;所述主控制模塊分別通過導(dǎo)線與射頻核心模塊、通用外圍設(shè)備接口模塊和傳感器接口模塊相連。
[0056]如圖7所示，本實(shí)施例的健康服務(wù)機(jī)器人血氧飽和度檢測(cè)工作流程如下:
[0057]用戶通過掌心與機(jī)器人本體的掌心貼合，可快速喚醒醫(yī)療檢測(cè)單元的血氧飽和度檢測(cè)裝置工作，系統(tǒng)初始化，血氧飽和度檢測(cè)功能開啟，血氧飽和度檢測(cè)功能開啟后驅(qū)動(dòng)集成模擬前端控制血氧傳感器中LED燈發(fā)射循環(huán)光波，若滿足定時(shí)條件則集成模擬前端對(duì)采集的血氧飽和度信號(hào)進(jìn)行濾波、光路分離、自動(dòng)增益、AD轉(zhuǎn)換，否則返回繼續(xù)執(zhí)行LED發(fā)射循環(huán)，處理后的信號(hào)進(jìn)入混合信號(hào)微控制器進(jìn)行存儲(chǔ)、運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果被發(fā)送至藍(lán)牙模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，并將血氧容積波波形、血氧飽和度數(shù)值、心率數(shù)值和相關(guān)的健康指導(dǎo)建議顯示在機(jī)器人本體胸前的平板電腦，此時(shí)控制系統(tǒng)結(jié)束任務(wù)。
[0058]如圖8所示，本實(shí)施例的血氧飽和度檢測(cè)裝置中混合信號(hào)微控制器工作