基于藍牙和DSP的家用醫療保健智能機器人設計

　?、畔到y通過(guò)驅動(dòng)電機和轉向電機控制機器人的運動(dòng),轉向電機利用數字羅盤(pán)的信息作為反饋量進(jìn)行PID控制。

　?、撇捎脨?ài)立信(Ericsson)公司的ROK101007型電路作為藍牙無(wú)線(xiàn)通信模塊,實(shí)現智能機器人與上位機PC的通信和與其他基于藍牙模塊的醫療保健儀器的通信。

　?、侵С諫PRS的GSM無(wú)線(xiàn)通信模塊支持數據、語(yǔ)音、短信息和傳真服務(wù),采用手機通信方式與遠端醫療監控中心通信。

　?、扔捎赥MS320C54x只有1個(gè)串行口,而藍牙模塊、GSM無(wú)線(xiàn)模塊、數字羅盤(pán)和視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)等感覺(jué)功能傳感器模塊都是采用RS-232異步串行通信,所以必須設計1個(gè)多選一串口通信模塊進(jìn)行轉換處理。當TMS320C54x需要藍牙無(wú)線(xiàn)通信模塊的數據時(shí)通過(guò)電路選通;當TMS320C54x需要某個(gè)傳感器模塊的數據時(shí),關(guān)斷上次無(wú)線(xiàn)通信模塊的選通,同時(shí)選通該次傳感器模塊。這樣,各個(gè)模塊就完成了與TMS320C54x的串口通信。

3主要醫療保健功能的實(shí)現

　　智能機器人對于數字化家庭的醫療保健可以提供如下的服務(wù):

　?、裴t療監護

　　通過(guò)集成有藍牙模塊的醫療傳感器對家庭成員的主要生理參數如心電、血壓、體溫、呼吸和血氧飽和度等進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測,通過(guò)機器人的處理系統提供本地結果。

　?、七h程診斷和會(huì )診

　　通過(guò)機器人的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等感覺(jué)功能,將采集的視頻、音頻等數據結合各項生理參數數據傳給遠程醫療中心,由醫療中心的專(zhuān)家進(jìn)行遠程監控,結合醫療專(zhuān)家系統對家庭成員的健康狀況進(jìn)行會(huì )診,即提供望(視頻)、聞、問(wèn)(音頻)、切(各項生理參數)的服務(wù)。

　　3.1 機器人視覺(jué)與視頻信號的傳輸

　　機器人采集的視頻信號有2種作用:提供機器人視覺(jué);將采集到的家庭成員的靜態(tài)圖像和動(dòng)態(tài)畫(huà)面傳給遠程醫療中心。

　　機器人視覺(jué)的作用是從3維環(huán)境圖像中獲得所需的信息并構造出環(huán)境對象的明確而有意義的描述。視覺(jué)包括3個(gè)過(guò)程:

　?、艌D像獲取。通過(guò)視覺(jué)傳感器(立體影像的CCDCAMERA)將3維環(huán)境圖像轉換為電信號。

　?、茍D像處理。圖像到圖像的變換,如特征提取。

　?、菆D像理解。在處理的基礎上給出環(huán)境描述。

　　通過(guò)視頻信號的傳輸,遠程醫療中心的醫生可以實(shí)時(shí)了解家庭成員的身體狀況和精神狀態(tài)。智能機器人根據醫生的需要捕捉適合醫療保健和診斷需求的圖像,有選擇地傳輸高分辨率和低分辨率的圖像。在醫療保健的過(guò)程中,對于圖像傳送有2種不同條件的需求:
⑴醫生觀(guān)察家庭成員的皮膚、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的顏色時(shí),需要傳送靜態(tài)高清晰度彩色圖像;采用的方法是間隔一段時(shí)間(例如5分鐘)傳送1幅高清晰度靜態(tài)圖像。

　?、漆t生借助動(dòng)態(tài)畫(huà)面查看家庭成員的身體移動(dòng)能力時(shí),可以傳送分辨率較低和尺寸較小的圖像,采用的方法是進(jìn)行合理的壓縮和恢復以保證實(shí)時(shí)性。