医学远程机器人系统技术方案

一种包括远程控制机器人的机器人系统。该机器人可包括照相机、监视器和完整平台，这些都接附于机器人机架上。机器人可以由远程控制台控制，该控制台也具有照相机和监视器。远程控制台可以连接到基台，基台与机器人无线连接。照相机和监视器允许位于远程位置的监护人员通过机器人监控和看护病人。完整平台允许机器人在家中或设施处移动，从而定位和／或跟随病人。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本披露的主题通常涉及用于医学领域的机器人

技术介绍
对于患有从阿尔茨海默氏痴呆(Alzheimers)到压力疾患的各种疾病的病人来 说，提供远程健康护理的需要在增长。为了将费用减到最小，为这些病人提供家庭护理是理 想的。家庭护理一般需要健康护理提供者的定期探访，如护士或某些类型的助手。由于财 务和/或人员问题，当病人需要某些类型的帮助时，健康护理提供者可能并不在他们身边。 此外，现有职工必须不断接受培训，这会造成培训人员的负担。提供这样的系统是理想的 其允许健康护理人员远程护理病人，而本人不必在场。机器人用于从远程控制有害物质到帮助执行手术的各种应用中。例如，颁发给 Wang等的美国专利No. 5，762，458披露了一种系统，其允许外科医生通过使用机器人控制 仪器，最少地进行侵入医学过程。家用“玩具”机器人也得到了发展。这些机器人典型地具 有相对简单的运动平台和用于产生词语和声音的某些类型的语音合成。提供允许对远程病 人进行监控和协助的机器人系统将是理想的。
技术实现思路
机器人可包括接附在机架上的照相机和监视器。机器人也可以具有接附在机架上 并且和控制器连接的平台。控制器可以连接到宽带接口。附图说明 控制器54可以运行LINUX OS操作系统。控制器54也可以运行X WINDOWS以及 视频、照相机和音频驱动程序，用来与远程控制台16通讯。使用MPEG CODEC压缩技术来收 发视频信息。此软件可以允许使用者给病人发送e-mai 1，反之亦然，或者允许病人访问互联 网。通常，高级控制器50操控机器人12和远程控制台16之间的通讯。高级控制器50可以通过串口 76和78连接到初级控制器52上。初级控制器52 包括处理器80，其通过总线86连接到RAM设备82和永久RAM设备84上。机器人12包括 多个马达88和马达编码器90。编码器90提供关于马达88输出的反馈信息。马达88可以 通过数模转换器92和激励放大器94连接到总线86上。编码器90可通过解码器96连接 到总线86上。机器人12同时具有许多近程式传感器98 (同时参见图1)。通过信号调节电 路100和模数转换器102，位置传感器98可连接到总线86上。初级控制器52运行机械驱动机器人12的软件例行程序。例如，初级控制器52提 供指令来驱动运动平台，从而移动机器人12，或者驱动机器人的臂。初级控制器52可以从 高级控制器50接收运动指令。可从远程控制台接收运动指令作为运动命令。虽然显示了 两个控制器，这是可以理解的机器人12可以具有控制高级和初级功能的一个控制器。机器人12的各种电气设备可以通过电池104提供动力。电池104可以通过电池充 电站106(同时参见图1)进行充电。初级控制器52可以包括感测电池104功率级的电池 控制电路108。初级控制器52能够感测到何时功率降低到阈值以下，并且随之给高级控制 器50发送消息。高级控制器50可以包括电源管理软件例行程序，其促使机器人12运动， 以便当电池功率降低到阈值以下时，电池104连接到充电器106上。作为另外一种选择，使 用者能够指引机器人12到电池充电器106上。此外，电池可以被替换或者机器人12可以 通过电线连接到墙壁电源出口上(未示出)。图4显示了机器人12的实施例。机器人12可以包括接附到机器人机架112上的 完整平台110。此完整平台110允许机器人12向任何方向移动。虽然未示出，机器人机架 112可以包括保险杠。机器人12可以具有臂114，其支撑照相机38和监视器40。臂114可以具有两个自 由度，以便照相机26和监视器24可以从图4中所示的高位移动到图5中所示的低位。臂 114可以具有端部执行器116，例如能够抓住物体的抓爪器。机器人12可以包括能够在关闭位置和打开位置之间自动移动的抽屉118。抽屉 118能够用来给病人分发药物。例如，抽屉118可以包括必须在某一时间服用的药物。可以 对机器人12进行编程，以便抽屉118在需要的时刻打开。护士或其他健康护理人员可以定 期“装填”抽屉118。机器人也可以具有电池充电端口 119。虽然对药物进行了描述，但这 是可以理解的抽屉118能够容纳任何物品。如图6所示，完整平台110可以包括三个安装到底板122的滚子组件120。滚子组 件120 —般相对平台110等距间隔，并且允许在任何方向上移动。图7显示了滚子组件120的实施例。每个滚子组件120可以包括驱动滚珠124，其 通过一对传动滚子126驱动。滚子组件120包括挡圈128和多个轴衬130，其允许滚珠124 在x和y方向上旋转，但阻止其在z方向的运动。传动滚子126连接到马达组件132上。此组件132相应于图3中所示的马达88。 马达组件132包括接附到马达136上的输出滑轮134。输出滑轮134通过驱动带140连接到一对滚珠滑轮138上。滚珠滑轮138接附到驱动销142上，驱动销接附到传动托架144 上。传动滚子126通过滚子销146接附到传动托架144上。每个传动托架144具有由部分 支架支撑的销143。输出滑轮134的旋转转动了滚珠滑轮138。滚珠滑轮138的旋转导致了传动滚子 126通过摩擦力来转动和旋转滚珠124。旋转滚珠124将移动机器人12。传动滚子126是 异相的，以便滚子中的一个总是能与滚珠124接触。滚子销146和托架144允许传动滚子 126自由旋转，并且当其他的滚子组件120之一驱动并且移动机器人12时，允许正交方向的 被动运动。图8和9显示了臂114的实施例。臂114可以包括第一连接机构150，其可枢转地 安装到机器人机架12的固定板152上。臂114也可以包括第二连接机构154，其可枢转地 连接到第一连接机构150上，以及包括第三连接机构156，其可枢转地连接到第二连接机构 154 上。第一连接机构150可以通过齿轮组件162连接到第一马达158和马达编码器160 上。马达158的转动将导致连接机构150和臂114的相应枢转运动。连接机构150可以通 过轴承164连接到固定板152上。第二连接机构154可以通过齿轮组件170和滑轮组件172连接到第二马达166和 编码器168上。滑轮组件172可以通过销174连接到齿轮组件170，销延伸穿过第一马达 158的齿轮组件162。第二连接机构154可以接附到能够相对于第一连接机构150旋转的 销176上。滑轮组件172可以具有带178，其连接一对分别接附到销174和176上的滑轮 180和182。销176可以通过轴承182连接到第一连接机构150上。构造臂114，以允许线 183通过连接机构150、154和156内部布线。第三连接机构156可以连接到能够相对于第二连接机构154旋转的销184上。销 184可以通过轴承组件186连接到第二连接机构154上。第三连接机构156可以通过一对 滑轮组件188在结构上连接到第一连接机构150上。不论第一连接机构150和第二连接机 构154处于什么位置，滑轮组件188确保了第三连接机构156处于水平位置。如图4和5 所示，第三连接机构156总是处于水平位置。这确保了照相机26始终位于同一方位，因此 当观察病人时，减少了远程控制台上定向障碍的可能性。抓爪器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接到宽带网络的远程控制机器人系统，其包括：连接到网络的第一远程控制台；通过宽带网络连接到所述第一远程控制台的基台；以及无线连接到所述基台并通过所述第一远程控制台进行控制的移动机器人，所述移动机器人具有机器人照相机和机器人监视器，所述移动机器人向所述第一远程控制台传送病人的现有视频图像和病人的事先存在的图像，所述第一远程控制台显示病人的所述现有视频图像和病人的所述事先存在的图像，以对病人进行并列对比。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Y王，KP拉比，CS乔丹，SE布特纳，J索塔德，
申请(专利权)人：英塔茨科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]