导读:本文包含了护士助手机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:动态避障,护士助手机器人,路径规划,目标跟踪
护士助手机器人论文文献综述
董文杰[1]（2018）在《基于行人追踪预测的护士助手机器人避障方法研究》一文中研究指出随着计算机技术、人工智能、传感器技术近几年的发展,无人驾驶,扫地机器人,送餐机器人等一系列的移动机器人应运而生,移动机器人开始慢慢的进入我们的生活中。由于医院环境的特殊性,医护人员目前的工作状态处于高度紧张的工作压力中,将移动机器人应用到医院环境下,帮助医护人员进行力所能及的搬运工作,使医生与护士从繁重单一的搬运工作中解放出来,从而更好的服务患者。为此,本文针对室内环境下的动态避障方法与策略进行研究,基于传统的避障方法,提出如下避障流程:基于深度图像的行人识别与跟踪,经过头像角度判断与路径预测,初步判断行人的运动轨迹,然后将行人的运动轨迹纳入移动机器人未来的路径规划中,从而更好的完成避障行为。具体工作如下:室内环境下的动态避障的基础是对行人的识别与跟踪,基于Kinect V2传感器采集的RGBD图像对行人进行识别。通过RGBD图像提取出行人可能存在的区域,在彩色图像的同一区域下进行行人识别。基于HOG特征+SVM分类器对环境中的行人进行识别,提高了检测精度与运算效率。同时对于采集的彩色图像进行下采样处理,在每一层图像上对行人识别并打上时间戳。随后将下一次识别的样本与之前存在的行人模型进行orb特征匹配,匹配度高的则认为是同一行人。对于同一行人的离散位置点进行叁次B样条拟合,得到行人过去一段时间的运动轨迹。通过一对多的SVM分类器对行人头像角度进行识别。由于在本文的应用当中,对于行人的预测是在3 m~5 m之间,图像特征提取效果很差,所以传统的人脸角度检测算法并不适用。本文采用机器学习中的SVM分类器,提取Haar特征,针对人的头像角度进行分类训练,然后对于检测出的行人框架进行头像角度分类,从而完成行人运动预测。在获得行人轨迹后,采用POMDP框架对机器人速度进行行为规划。原始的移动机器人运行速度是根据规划出来的路径点进行速度规划的,并不考虑路径点之外的环境影响,所以当行人从侧面突然出现在机器人面前时,会发生避让不及而造成的碰撞。对此,本文将环境抽象描述成马尔科夫随机场,这样当行人出现在规划区域时,可以提前加速或者减速,解决避让不及时的问题。从而更好的完成机器人的动态避障。最后在真实环境下进行实验,实验表明,本文所设计的动态避障路径规划方法在稀疏人群中的避障效果更稳定、智能,在任务行进过程中更加安全。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-01-01）
李飞[2]（2017）在《护士助手机器人系统设计》一文中研究指出护士助手机器人是工作在医院环境中,在医护人员的控制下给病房中病人提供送药品、送病例册等服务的一种特殊医用机器人,它在医疗服务机器人领域占有重要的地位。护士助手机器人的出现_能降低了医护人员的劳动强度,在避免医护人员每天要完成大量重复性工作等方面具有重要的应用前景。本文设计的护士助手机器人是一个完整的控制系统,对其中涉及到的重要功能分别进行了研究和设计。针对护士助手机器人性能要求,设计了护士助手机器人总体结构和硬件组成部分,包括护士助手机器人移动平台和机械臂的驱动系统和控制系统、外部各个传感器系统,并设计了接口板电路。设计了一种基于里程计/地磁传感器的导航定位系统,经仿真实验证明了该系统能满足护士助手机器人导航定位的要求。设计了一种基于模糊控制的移动机器人避障系统。结合人们在实际生活中的避障习惯以及医院的实际情况,本系统制定了详细的模糊规则库,经过模糊推理和解模糊化后得到护士助手机器人避障时的转向角。利用MATLAB软件中的模糊逻辑工具箱建立和分析模糊控制器。将模糊控制器作为一个整体,连接到本设计中的避障系统中,进行了护士助手机器人避障仿真实验,验证了护士助手机器人在遇到障碍物时能有效地进行避障。针对护士助手机械臂在运动时容易产生关节突变加剧机械结构磨损和共振,造成驱动电机的性能达不到要求等问题,在分析护士助手机械臂运动学模型的基础上对护士助手机械臂运动进行了轨迹规划。设计了关节空间中叁次多项式插值算法和笛卡尔空间中直线插补算法及曲线插补算法,并且分别进行了算法仿真实验,实验证明了本系统设计的轨迹规划算法能保证护士助手机械臂在运动过程中的连续性和平滑性。针对护士助手机器人在实际工作中需要进行远程控制的问题,设计了护士助手机器人人机交互系统,包括工作现场的实时视频显示,护士助手机械臂控制,机器人移动平台控制,一维条形码识别等功能。本系统设计的一维条形码识别系统,可以让护士助手机器人识别药瓶上的条形码后,判断所需要抓取的药品是否正确。最后对护士助手机械臂控制和机器人的导航定位与避障进行了实验验证。实验结果表明,护士助手机械臂能完成对药品的抓取以及护士助手机器人在运动过程中能够避开障碍物并且到达指定的目的地。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-05-01）
黄大志,游栖霞,杭智刚,黄丹[3]（2013）在《护士助手机器人的设计》一文中研究指出护士助手机器人能够帮助护士完成日常工作,减小护理人员感染传染病的几率和劳动强度。护士助手机器人是在护士医疗手推车基础上进行改造设计的,主要由车体、电机、摄像头、机械手等部件组成,其控制系统由上下位机组成,并通过无线通信,反馈2自由度云台的摄像头监控到的环境情况,帮助监控人员控制机器人的运动,借助5自由度的机械手来为病人送药品或药具。该机器人具有结构简单、成本低廉、可靠性高等特点。通过试验验证,护士助手机器人能实现预期功能,可替代部分护士的工作。(本文来源于《机床与液压》期刊2013年04期）
韩金华,王立权,孟庆鑫[4]（2009）在《护士助手机器人磁导航方法研究》一文中研究指出介绍了一种用于护士助手机器人导航的磁传感系统。该机器人由直流伺服电机驱动,采用差动轮系实现转向。烧结型NdFeB磁钉作为固定标示物,被埋在机器人预行驶路径上形成导航线。用于检测磁钉的磁尺由8个磁阻传感器直线固定在有机玻璃板上组成。通过测量磁尺与导航线的相对位置,得到机器人实际行驶路径与预行驶路径的偏差角度,进而可以利用此偏差角度修正机器人的前进方向。实验结果表明:该导航方法实现简单,能比较精确地跟踪磁钉导航线。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2009年04期）
韩金华[5]（2008）在《护士助手机器人总体方案及其关键技术研究》一文中研究指出护士助手机器人是一种在医院环境中工作、自主导航的室内移动服务机器人。可以替代医护人员进入传染病病房,执行运送药品、食品、生活用品及喷雾消毒等医护任务,在提高病房的自动化水平,保护医护人员,避免交叉感染等方面具有重要应用价值和前景。本课题来源于黑龙江省自然科学基金重点项目“护士助手机器人基础技术研究”,结合课题要求,本文旨在设计具有自主导航功能的护士助手机器人试验样机,并对其涉及的关键技术进行研究。论文综述了护士助手机器人的国内外研究和发展现状,并对移动机器人涉及的主要技术进行了概述。针对护士助手机器人的性能和技术要求,提出了一种护士助手机器人的总体方案,包括机械本体结构、驱动方式、传感器系统和控制系统。护士助手机器人采用两轮差速驱动的驱动形式,转向灵活。设计了护士助手机器人控制系统,采用双层控制结构,执行级由DSP TMS320F2812和ATmegal6单片机来完成,组织级则由PC104来实现,组织级与执行级的通讯采用CAN总线来完成。针对护士助手机器人的特点,设计超声波传感器模块的硬件和软件,构建超声波传感器模块的TWI通信网络,研究其通讯协议及其接口设置,进行超声波传感器的测距实验,并利用磁传感器进行室内环境绝对定位实验研究。对护士助手机器人模糊控制策略进行研究,设计模糊控制器,利用MOBOTSIM软件对所设计的模糊控制器的进行避障,沿墙行走和寻求目标等仿真实验。研究护士助手机器人的自主导航定位方法,建立差速驱动运动学模型,基于该模型在已知的结构环境中构建完整的导航系统。研究相对定位的航位推算法,对航位推算法在护士助手机器人导航中的应用进行实例分析。建立实验环境的拓扑地图,对基于拓扑地图的运动算法进行分析。针对护士助手机器人运动过程中避障的实际问题,对超声波传感器的测障方法进行研究,提出基于超声波传感器测距避障的栅格地图法,实现机器人的自主避障。针对护士助手机器人路径规划中的具体实现问题进行研究,提出基于遗传模拟退火算法的路径规划方法,并对算法的各个参数进行了研究和设置;建立了基于神经网络模型的机器人工作空间,并以此为基础描述机器人静态工作环境,利用MATLAB软件对基于标准遗传算法和遗传模拟退火算法的静态路径规划分别进行了仿真实验,并对仿真实验结果进行分析。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-12-01）
钱志伟[6]（2008）在《护士助手机器人的超声波障碍物识别方法研究》一文中研究指出随着科学技术的发展,机器人技术越来越多的被应用于医疗领域,用护士助手机器人去代替医护人员执行护理任务变成现实。但是护士助手机器人在前进过程中对前方障碍物的识别仍是一个难点问题,本课题是以黑龙江省自然科学基金项目“护士助手机器人基础技术研究”为依托,重点研究了基于护士助手机器人的超声波测距研究及利用超声波测距实现简单物体识别。本文首先介绍了护士助手机器人的国内外发展现状及超声波测距的发展应用,并简单描述了护士助手机器人的机械本体结构。护士助手机器人需要在复杂的医院环境中对前方障碍物进行识别和判断,因此识别的准确与否直接影响到其性能。障碍物测量方法有许多,本文根据需要,进行了超声波障碍物测量方法的研究,该研究进行了如下工作:1.设计了以STC89C51单片机为控制核心的超声波测距模块。2.对超声波障碍物测量方法进行了研究,同时结合传感器测量环境特点针对传统方法的不足提出了修正方法。3.研究分析了影响超声波测距的基本因素(温度、湿度、仪器电路等),并提出了解决这些干扰因素的措施。4.进行了平面、内凹角及圆柱体测量实验。通过上述工作,本文为超声波传感器在护士助手机器人上的安放和障碍物的测量提供了一种有力依据,为护士助手机器人今后的设计及发展提供了一种可行的方案。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-12-01）
佘运玖[7]（2008）在《护士助手机器人控制及路径规划技术研究》一文中研究指出护士助手机器人是一种移动服务机器人。它在医院环境中工作,自主导航,能给病人送各种物品,提高病房的自动化水平;另外,护士助手机器人能替代医护人员进入传染病病房,执行运送药品、喷雾消毒等医护任务,从而保护医护人员和避免交叉感染。本课题结合黑龙江省自然科学基金项目“护士助手机器人基础技术研究”,对涉及的关键技术进行研究。论文首先介绍了护士助手机器人在美国、日本和中国的研究和发展现状。针对护士助手机器人的具体功能,设计了机器人的总体结构、机器人底盘、物品摆放空间的结构和机械手、触摸屏的安装结构,建立了机器人运动学模型和差速驱动数学模型。基于分级递阶控制系统结构,设计了护士助手机器人控制系统。设计了控制系统硬件结构方案,其中主要包括以TMS320F2812为核心的主控制器最小系统设计、总线接口设计、驱动电路设计等。设计开发了基于AVR单片机的电机驱动系统。首先论述了电机选择,然后介绍了电机驱动系统结构,其中主要包括控制器系统设计、直流电机功率驱动模块设计。最后介绍了磁传感器系统、触摸屏人机界面的控制系统设计。针对护士助手机器人导航,提出了基于遗传模拟退火算法的路径规划方法。研究了模拟退火算法在护士助手机器人路径规划中的应用,并对算法中各个参数进行了研究和设置。然后在不同的参数设置情况下,利用MATLAB软件对算法进行了模拟仿真,并对结果进行了比较分析。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-01-01）
韩金华,王立权,韩宗真,孟庆鑫,裘运根[8]（2007）在《护士助手机器人在结构化环境中的导航系统研究》一文中研究指出介绍了护士助手机器人在医院环境中进行护理任务时实现自主导航定位,找到目标房间的方法.本方法采用拓扑地图定义结构化环境,使用绝对和相对组合定位方案进行护士助手机器人的空间定位,其中绝对定位采用的是RFID路标定位法,而相对定位采用的是航位推算法.采用局部栅格地图进行局部路径规划,使护士助手机器人在局部区域找到最适合的运动路径.实验表明采用这些方法护士助手机器人可以在一定程度上实现避障及找到并进入目标房间.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2007年07期）
刘刚娣,刘天孚,韩金华,孟庆鑫[9]（2007）在《一种基于Atmega16单片机的护士助手机器人位姿检测方法》一文中研究指出介绍了一种基于Atmega16单片机的护士助手机器人位姿检测模块的构成原理、硬件电路设计、软件实现流程图,实验证明该模块可以较为精确的测出护士助手机器人的相对位移和叁维空间的姿态．该模块可以作为通用型模块广泛用于各种机器人的位姿测量系统中．(本文来源于《自动化技术与应用》期刊2007年04期）
刘刚娣[10]（2007）在《护士助手机器人定位和电源监测技术研究》一文中研究指出护士助手机器人是一种在医院传染病房环境中工作，具有自主导航功能的轮式移动机器人。可以在隔离病区自主执行作业任务，在提高病房的自动化水平，保护医护人员，避免交叉感染等方面具有广阔的应用前景。本课题结合黑龙江省自然科学基金重点项目“护士助手机器人基础技术研究”，对涉及的关键技术进行研究。论文首先介绍了护士助手机器人和室内自主移动机器人的国内外发展现状和应用情况，分析了几种常见的机器人控制体系结构，总结了一种混合式控制体系结构的特点，并详细地阐述了混合式控制体系结构的实现模型。针对机器人的叁轮结构机械本体，建立了机器人运动学和动力学模型，研究了结构化环境中基于RFID路标的拓扑地图定位导航技术，对航位推算法原理进行了理论分析。设计开发了基于AVR微控制器(Atmega16)的位姿检测系统，其中包括利用电子罗盘HMR3300对机器人姿态的检测、利用增量式旋转编码器对机器人相对位置的检测以及与上位机的485串口通信。同时还设计开发了基于AVR微控制器(Atmega16)的电源监测系统，主要包括蓄电池电压的实时显示以及电压低于设定值时及时报警提示。所有软件都使用WINAVR编写，并最终实现。并对模糊控制算法进行了研究，给出了护士助手机器人模糊控制系统的设计，并利用MobotSim软件对所提出的模糊控制算法进行了仿真研究。实际运行实验结果表明，设计的机器人位姿检测与电源检测系统性能良好，有一定的新意和实用价值。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2007-02-01）
护士助手机器人论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
护士助手机器人是工作在医院环境中,在医护人员的控制下给病房中病人提供送药品、送病例册等服务的一种特殊医用机器人,它在医疗服务机器人领域占有重要的地位。护士助手机器人的出现_能降低了医护人员的劳动强度,在避免医护人员每天要完成大量重复性工作等方面具有重要的应用前景。本文设计的护士助手机器人是一个完整的控制系统,对其中涉及到的重要功能分别进行了研究和设计。针对护士助手机器人性能要求,设计了护士助手机器人总体结构和硬件组成部分,包括护士助手机器人移动平台和机械臂的驱动系统和控制系统、外部各个传感器系统,并设计了接口板电路。设计了一种基于里程计/地磁传感器的导航定位系统,经仿真实验证明了该系统能满足护士助手机器人导航定位的要求。设计了一种基于模糊控制的移动机器人避障系统。结合人们在实际生活中的避障习惯以及医院的实际情况,本系统制定了详细的模糊规则库,经过模糊推理和解模糊化后得到护士助手机器人避障时的转向角。利用MATLAB软件中的模糊逻辑工具箱建立和分析模糊控制器。将模糊控制器作为一个整体,连接到本设计中的避障系统中,进行了护士助手机器人避障仿真实验,验证了护士助手机器人在遇到障碍物时能有效地进行避障。针对护士助手机械臂在运动时容易产生关节突变加剧机械结构磨损和共振,造成驱动电机的性能达不到要求等问题,在分析护士助手机械臂运动学模型的基础上对护士助手机械臂运动进行了轨迹规划。设计了关节空间中叁次多项式插值算法和笛卡尔空间中直线插补算法及曲线插补算法,并且分别进行了算法仿真实验,实验证明了本系统设计的轨迹规划算法能保证护士助手机械臂在运动过程中的连续性和平滑性。针对护士助手机器人在实际工作中需要进行远程控制的问题,设计了护士助手机器人人机交互系统,包括工作现场的实时视频显示,护士助手机械臂控制,机器人移动平台控制,一维条形码识别等功能。本系统设计的一维条形码识别系统,可以让护士助手机器人识别药瓶上的条形码后,判断所需要抓取的药品是否正确。最后对护士助手机械臂控制和机器人的导航定位与避障进行了实验验证。实验结果表明,护士助手机械臂能完成对药品的抓取以及护士助手机器人在运动过程中能够避开障碍物并且到达指定的目的地。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
护士助手机器人论文参考文献
[1].董文杰.基于行人追踪预测的护士助手机器人避障方法研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[2].李飞.护士助手机器人系统设计[D].哈尔滨工程大学.2017
[3].黄大志,游栖霞,杭智刚,黄丹.护士助手机器人的设计[J].机床与液压.2013
[4].韩金华,王立权,孟庆鑫.护士助手机器人磁导航方法研究[J].仪器仪表学报.2009
[5].韩金华.护士助手机器人总体方案及其关键技术研究[D].哈尔滨工程大学.2008
[6].钱志伟.护士助手机器人的超声波障碍物识别方法研究[D].哈尔滨工程大学.2008
[7].佘运玖.护士助手机器人控制及路径规划技术研究[D].哈尔滨工程大学.2008
[8].韩金华,王立权,韩宗真,孟庆鑫,裘运根.护士助手机器人在结构化环境中的导航系统研究[J].哈尔滨工业大学学报.2007
[9].刘刚娣,刘天孚,韩金华,孟庆鑫.一种基于Atmega16单片机的护士助手机器人位姿检测方法[J].自动化技术与应用.2007
[10].刘刚娣.护士助手机器人定位和电源监测技术研究[D].哈尔滨工程大学.2007