智能醫(yī)護(hù)輔助送藥機(jī)器人的設(shè)計(jì)

智能醫(yī)護(hù)輔助送藥機(jī)器人的設(shè)計(jì)摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能機(jī)器人技術(shù)發(fā)展水平有了明顯進(jìn)步。智能機(jī)器人在各行各業(yè)大顯身手，推動(dòng)著我們工作和生活方式的變革。疫情期間，當(dāng)醫(yī)護(hù)人員面對(duì)傳染疾病確診、危險(xiǎn)操作、高難度手術(shù)時(shí)往往會(huì)承擔(dān)超負(fù)荷的身體壓力和精神壓力。針對(duì)上述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一款智能醫(yī)護(hù)輔助送藥機(jī)器人，通過(guò)輔助送藥的方式來(lái)緩解醫(yī)護(hù)人員工作壓力大的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)智能機(jī)器人醫(yī)護(hù)輔助當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能產(chǎn)品的研發(fā)速度越來(lái)越快，人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入了不可逆轉(zhuǎn)的智能化潮流之中。智能小車(chē)作為智能機(jī)器人的雛形，它可以不受溫度、濕度、空間、磁場(chǎng)輻射、重力等條件的影響，通過(guò)內(nèi)外傳感器感知外部環(huán)境信息和自身狀態(tài)，完成相應(yīng)動(dòng)作。經(jīng)常被用在人類(lèi)無(wú)法工作的場(chǎng)合中進(jìn)行工作，也能代替人類(lèi)進(jìn)行某些較復(fù)雜、危險(xiǎn)性質(zhì)的工作。實(shí)現(xiàn)在人類(lèi)無(wú)法進(jìn)入或生存的環(huán)境中完成人類(lèi)無(wú)法完成的探測(cè)任務(wù)，適用于國(guó)防及民用等多個(gè)領(lǐng)域。新冠肺炎流感爆發(fā)后，人工智能技術(shù)在輿情防控、輔助診療、物資調(diào)配乃至新藥研發(fā)等方面發(fā)揮了重要的作用。醫(yī)用機(jī)器人高效的替代了醫(yī)護(hù)人員完成工作，降低甚至避免了許多不必要的損失，避免更多人通過(guò)不知情的接觸感染，機(jī)器人在此次疫情防控中發(fā)揮出了極大的優(yōu)勢(shì)。醫(yī)用機(jī)器人是一種智能型機(jī)器人，它具有廣泛的感知系統(tǒng)、人工智能、模擬系統(tǒng)，可以進(jìn)行輔助治療及協(xié)助管理醫(yī)院服務(wù)。本設(shè)計(jì)的智能醫(yī)護(hù)輔助送藥機(jī)器人，通過(guò)超聲波檢測(cè)和電磁傳感器來(lái)獲取道路信息，經(jīng)單片機(jī)處理后控制舵機(jī)和電機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循跡避障功能和吃藥提醒功能。通過(guò)單片機(jī)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)了定時(shí)送藥功能，并通過(guò)LCD顯示器進(jìn)行了數(shù)據(jù)顯示。實(shí)現(xiàn)了吃藥提醒、自動(dòng)避障循跡、定時(shí)送藥、數(shù)據(jù)顯示等功能。1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用AT89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)控制核心，系統(tǒng)硬件電路主要包括單片機(jī)控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波檢測(cè)模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊等通過(guò)檢測(cè)電磁標(biāo)志位來(lái)檢測(cè)病房位置，到達(dá)病房后通過(guò)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器提醒病人取下藥物和吃藥；采用超聲波檢測(cè)能后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)躲避障礙；能夠人工設(shè)置機(jī)器人開(kāi)始送藥的時(shí)間；能夠?qū)崟r(shí)顯示到達(dá)的病房號(hào)、定時(shí)送藥倒計(jì)時(shí)。系統(tǒng)整體電路如圖1-1所示。圖1-1系統(tǒng)整體電路也機(jī)駆動(dòng)圖1-1系統(tǒng)整體電路也機(jī)駆動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要有自動(dòng)循跡功能子程序、超聲波避障控制子程序、數(shù)據(jù)提示子程序、吃藥提示功能子程序、定時(shí)送藥功能子程序等功能程序的設(shè)計(jì)，同時(shí)還規(guī)劃了各個(gè)模塊的數(shù)據(jù)的檢測(cè)和處理等部分。系統(tǒng)的初始化后，避障子程序和自動(dòng)循跡子程序分別用于控制機(jī)器人自動(dòng)躲避障礙和自動(dòng)沿著特定的軌道行駛，數(shù)據(jù)顯示子程序是將超聲波檢測(cè)到的數(shù)據(jù)、定時(shí)送藥倒計(jì)時(shí)、到達(dá)的病房號(hào)等數(shù)據(jù)在LCD1602液晶顯示屏上進(jìn)行顯示。本文采用了位置式的PID算法控制舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，對(duì)PID算法進(jìn)行分段式的處理，提高了機(jī)器人的整體運(yùn)行速度。系統(tǒng)程序流程如圖1-2所示。圖1-2系統(tǒng)程序流程圖系統(tǒng)調(diào)試本設(shè)計(jì)系統(tǒng)調(diào)試采用了軟件仿真和硬件測(cè)試。首先，調(diào)試檢測(cè)各個(gè)模塊的機(jī)械性能。其次，通電檢查時(shí)重點(diǎn)檢查電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓和驅(qū)動(dòng)電流，檢查程序燒寫(xiě)在各個(gè)模塊能否正常運(yùn)作。檢查上電程序，調(diào)試自檢程序。最后，整機(jī)調(diào)試，主要協(xié)調(diào)各個(gè)模塊的參數(shù),選擇合適的控制參數(shù)，優(yōu)化控制參數(shù),以達(dá)到速度和穩(wěn)定性的優(yōu)化。通過(guò)優(yōu)化和完善，智能醫(yī)護(hù)送藥機(jī)器人基本實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)。結(jié)語(yǔ)本文在智能機(jī)器人醫(yī)學(xué)輔助治療研究的背景下，對(duì)智能醫(yī)護(hù)送藥機(jī)器人進(jìn)行了設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)利用電磁傳感器采集路面信息，以微控制器作為主控制芯片利用軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)控制軟件，通過(guò)改進(jìn)PID算法實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)和舵機(jī)的控制，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)單車(chē)往返送藥，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。由于本人專(zhuān)業(yè)知識(shí)所限和時(shí)間限制對(duì)智能醫(yī)護(hù)送藥機(jī)器人系統(tǒng)研究并不夠深入，還有很大的改進(jìn)空間，更穩(wěn)定、更豐富的功能可以在今后繼續(xù)進(jìn)行深入研究。參考文獻(xiàn)張海軍，宋興文,趙銳朋，劉楊?基于C51單片機(jī)智能小車(chē)設(shè)計(jì)[J].農(nóng)家參謀,2020(02):187-188.洪一民，錢(qián)慶豐,章志飛.基于STM32的智能小車(chē)循跡避障測(cè)距的設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2022(01):12-13+17.王加安，戴鵬，蔣波文.基于