用于病房數據采集的機器人系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫院監護領域，尤其涉及一種用于病房數據采集的機器人系統。
【背景技術】
[0002]對于具有住院部的醫院來說，對住院部收留住院的病人的日常監護是最為繁瑣的工作之一。這項工作要求醫生和護士定期前往各個病人的病床前進行病人身體狀況的檢查和詢問，并查看安裝在病人身旁的各種監護儀器的讀數情況，以在病人出現異常狀況或監護儀器讀數超出預定范圍時，積極采取救護措施，幫助病人脫離危險。
[0003]然而，現有技術中的這種人工數據監控模式存在以下弊端:(1)耗費了醫院大量的人力資源，醫院的醫生和護士人數相對病人數量來說相對有限，如果在住院部門使用大量的醫護人員，在其他部門例如門診部門的人員就會較少，影響醫院的正常就診秩序；(2)即時是使用大量的醫護人員，也做不到24小時無間斷數據采集和監護，在一些時間段，例如凌晨，大部分病人仍會處于無人監護的困境。
[0004]因此，需要一種設置在病房內的實時數據采集系統，能夠24小時無間斷對病人身體狀況和監護儀器讀數進行數據采集，在出現異常時及時進行報警，解決醫院人手不足的問題的同時，提高病人監護的效率。
【實用新型內容】
[0005]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種用于病房數據采集的機器人系統，將監護儀器讀數采集設備和病人身體狀況檢測設備移植到可靈活移動且能夠做到全時段監護的機器人結構上，而且在出現異常狀況進行本地報警的同時，通過無線通信技術實現遠程報警。
[0006]根據本實用新型的一方面，提供了一種用于病房數據采集的機器人系統，所述機器人系統包括定位設備、電機驅動設備、數據采集設備、數據處理設備和主控制器，所述數據采集設備采集病房內各個醫療儀器的儀器圖像和各個病人的人員圖像，所述數據處理設備與所述數據采集設備連接，基于所述儀器圖像確定對應儀器的讀數，根據所述人員圖像確定對應病人的身體狀況，所述主控制器與所述定位設備、所述電機驅動設備和所述數據處理設備分別連接，根據預存的多個數據采集點位置和所述定位設備確定的所述機器人的當前位置，確定所述機器人系統前往所述多個數據采集點的數據采集路徑，根據所述數據采集路徑向所述電機驅動設備發送電機驅動信號，還用于分別根據所述對應儀器的讀數和所述病人的身體狀況確定是否發出相應報警信號。
[0007]更具體地，在所述用于病房數據采集的機器人系統中，還包括:靜態存儲器，用于預先存儲了各種醫療儀器的圖像模板、各種醫療儀器的指針閾值和病人的各種醫療特征閾值，還用于預先存儲儀器上限灰度閾值、儀器下限灰度閾值、人員上限灰度閾值和人員下限灰度閾值，所述各種醫療特征閾值包括膚色閾值和姿態不規范度閾值，所述儀器上限灰度閾值和所述儀器下限灰度閾值用于將圖像中的儀器和背景分離，所述人員上限灰度閾值和所述人員下限灰度閾值用于將圖像中的人員和背景分離；電力供應設備，用于為所述機器人系統提供除了電力供應設備以外的各個用電設備的電力供應；無線通信設備，用于與遠端的護士監控平臺建立雙向通信鏈路連接，以接收所述護士監控平臺發送的控制指令；控制電機，為直流電機，與所述電機驅動設備連接，基于所述電機驅動信號調整自身的運行數據；所述定位設備通過檢測病房內預設在地面上的巡視線，確定所述機器人系統的當前位置；所述數據采集設備為CCD云臺高清攝像機，鏡頭轉角為0-240度，采集的圖像分辨率為1920X 1080 ;所述數據處理設備包括圖像先期處理單元、儀器讀數分析單元和病人狀況分析單元，所述圖像先期處理單元、所述儀器讀數分析單元和所述病人狀況分析單元分別采用獨立的FPGA芯片來實現，所述圖像先期處理單元與所述數據采集設備連接，對所述儀器圖像或所述人員圖像依次執行邊緣增強處理、小波濾波處理和灰度化處理，以生成儀器灰度圖像或人員灰度圖像，所述儀器讀數分析單元與所述靜態存儲器和所述圖像先期處理單元分別連接，將所述儀器灰度圖像中灰度值在所述儀器上限灰度閾值和所述儀器下限灰度閾值之間的像素識別并組成儀器子圖案，將所述儀器子圖像與所述各種醫療儀器的圖像模板逐一匹配以獲得所述儀器子圖像對應的圖像模板和對應的種類，基于所述儀器子圖像和所述對應的圖像模板的比較結果，獲得所述儀器子圖像中指針位置所對應的讀數，所述病人狀況分析單元與所述靜態存儲器和所述圖像先期處理單元分別連接，將所述人員灰度圖像中灰度值在所述人員上限灰度閾值和所述人員下限灰度閾值之間的像素識別并組成人員子圖案，識別所述人員子圖案中的人員的各種醫療特征；所述主控制器與所述靜態存儲器、所述儀器讀數分析單元和所述病人狀況分析單元分別連接，將所述儀器子圖像中指針位置所對應的讀數與所述儀器子圖像對應的種類的指針閾值比較，在超出所述儀器子圖像對應的種類的指針閾值時，輸出儀器子圖像對應的種類并輸出儀器讀數報警信號，將所述人員子圖案中的人員的各種醫療特征與所述病人的各種醫療特征閾值按種類逐一對比，當存在病人的一種醫療特征，其對應的所述人員子圖案中的人員的醫療特征超出其對應的醫療特征閾值時，輸出病人的醫療特征種類并輸出身體狀況異常報警信號；其中，所述無線通信設備還與所述主控制器連接，用于將所述主控制器輸出的儀器子圖像對應的種類和儀器讀數報警信號無線發送給所述護士監控平臺，用于將所述主控制器輸出的病人的醫療特征種類和身體狀況異常報警信號無線發送給所述護士監控平臺。
[0008]更具體地，在所述用于病房數據采集的機器人系統中，所述機器人系統還包括:顯示設備，與所述主控制器連接，用于實時顯示與所述主控制器輸出的儀器子圖像對應的種類和儀器讀數報警信號分別對應的提示文字信息，還用于實時顯示與所述主控制器輸出的病人的醫療特征種類和身體狀況異常報警信號分別對應的提示文字信息。
[0009]更具體地，在所述用于病房數據采集的機器人系統中，所述機器人系統還包括:語音播放設備，與所述主控制器連接，用于實時播放與所述主控制器輸出的儀器子圖像對應的種類和儀器讀數報警信號分別對應的語音提示文件，還用于實時播放與所述主控制器輸出的病人的醫療特征種類和身體狀況異常報警信號分別對應的語音提示文件。
[0010]更具體地，在所述用于病房數據采集的機器人系統中，將所述數據采集設備和所述數據處理設備集成在一塊電路板上。
[0011]更具體地，在所述用于病房數據采集的機器人系統中，所述顯示設備為液晶顯示器。
[0012]更具體地，在所述用于病房數據采集的機器人系統中，所述語音播放設備為雙聲道揚聲器。
【附圖說明】
[0013]以下將結合附圖對本實用新型的實施方案進行描述，其中:
[0014]圖1為根據本實用新型實施方案示出的用于病房數據采集的機器人系統的結構方框圖。
[0015]圖2為根據本實用新型實施方案示出的用于病房數據采集的機器人系統的數據處理設備的結構方框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將參照附圖對本實用新型的用于病房數據采集的機器人系統的實施方案進行詳細說明。
[0017]需要到病房被護理的病人一般病情較重，他們的身體狀況需要被實時監控，例如膚色變化情況和身體姿態情況，同時，需要安裝一些監護儀器對病人的生理指數進行采集。
[0018]醫院為了完成病人身體狀況檢查和監護儀器數據讀取兩項任務，通常是采取護士長期巡視、主治醫生定期查看的方法，然而主治醫生都會被安排出診任務，護士也不能做到24小時無間斷監護，因此，仍沒有實現全時段的病人監護，病人還是會在某些時段陷入無人照應的尷尬局面，這一問題，即時醫院投入再多人力，也