一种医院物流机器人人机交互与控制系统

1.本发明涉及物流机器人领域，具体是一种医院物流机器人人机交互与控制系统。


背景技术：

2.随着科技、物流行业的发展，物流机器人逐渐出现在人们的日常生活中，给物流业和人民生活带来了很多便利，也备受物流仓储行业人士的青睐。物流机器人是智能物流的基础，搬运机器人，不仅可以充分利用工作环境的空间，而且提高了物料的搬运能力，大大节约了装卸搬运过程中的作业时间，提高了装卸效率。
3.当前传统的agv物流小车的控制大多数采用的方案是：通过一个简单的pc端上位机，然后采用wifi和agv小车进行通信，有两个明显的缺点，一是上位机比较不方便，而且可采取的动作比较少。使用起来不太灵活；二是绝大多数采用的是通过wifi的形式，通信距离较短。不太适合于远程控制。因此，本次设计与实现的医院物流机器人人机交互与控制系统，着重解决了上述的问题。


技术实现要素：

4.对于现有的产生的问题，本发明的目的在于提供一种医院物流机器人人机交互与控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种医院物流机器人人机交互与控制系统，包括任务下发app模块、车载app模块和驾驶控制系统模块，所述的任务下发app模块、车载app模块和驾驶控制系统模块和服务器通信连接，服务器和物流车载工控机连接。
7.作为本发明进一步的方案：所述的车载app模块通过和车厢体内的工控机通信，拿到当前小车的位置信息，状态信息，电量信息等通过硬件传感器收集到的信息，同时，android主板和硬件部分的控制锁实现通过app实现使用者身份检测实现车厢门打开，取用里面的药品。
8.作为本发明进一步的方案：所述的任务下发app模块通过相关的通信协议，初步选用实现和服务器通信，可以从服务器上拉下拉历史数据，可以通过一定的查询方式实现对历史数据的回溯，历史数据包含了任务起始时间，任务结束时间，下发人，当前的执行状态信息，在任务下发app页面上，可以根据需求创建相应的任务，勾选要去的手术室，选择任务的执行优先顺序，同时，通过网络通信，集成相关的语音sdk完成和前端物流机器人的语音对讲功能。
9.作为本发明进一步的方案：所述的驾驶控制系统模块通过mqtt通信协议，和在车厢体内的工控机进行通信，通过转动方向盘，油门以及刹车实现对小车的控制，通过这样的方式实现小车在极端复杂环境下的行驶。
10.一种医院物流机器人人机交互与控制系统的操作方法：其步骤如下
11.1)完成人机交互系统网络架构、软件架构的整体设计，包括通信协议的选择、网
关、服务器的搭建；
12.2)完成对于模拟驾驶机器的型号选择方面的工作；
13.3)将医院地图作为静态资源存储，提供医院地图的上传、下载接口；
14.4)能够实时接收智能物流机器人设备的状态信息，并在监控页面上进行实时动态更新显示；
15.5)完成任务的下发功能，能够随时下发任务给空闲的agv执行；
16.6)完成多任务下发时的排队功能，可根据任务的优先级进行插队；
17.7)保证系统对agv的异常处理机制，当agv失联的时候需要保证系统能够准确判断，并实时报警显示；
18.8)完成车载app的开发，能够在车体上实时显示车体状态和此时执行任务；
19.9)完成车载app和箱体内的工控机之间的交互，可以通过车载app下达部分命令，车载app也控制了此时可以打开物流机器人箱体的权限；
20.10)完成驾驶控制系统的界面搭建以及实现可以在远程进行操作物流机器人。
21.与现有技术相比；本发明的有益效果是：本发明本发明模拟驾驶控制系统的设计，这是本次发明最为关键的特色，模拟汽车驾驶舱，设计了自己的驾驶系统，可以使得小车在应对危险，不方便自己的算法决定的时候，可以轻松，灵活的进行人工干预。将整个物流机器人系统，做了有机的整合。使得整个系统，都可以感知到另外模块对自己的作用开创新的采用了模拟手动驾驶系统。让远程人工干预变成了现实。并且变得更加的灵活。
附图说明
22.图1为医院物流机器人人机交互与控制系统的框架示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“相连”、“连接”应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.请参阅图1所示，一种医院物流机器人人机交互与控制系统，包括任务下发app模块、车载app模块和驾驶控制系统模块，所述的任务下发app模块、车载app模块和驾驶控制系统模块和服务器通信连接，服务器和物流车载工控机连接。
26.首先要建立起整个系统的网络框架。初步选择传输层tcp，在应用层采用自己定义的协议来实现通信。同时还采用轻量级的mqtt通信协议进行通信，从服务器上拿到相应的json数据。通过处理，收发，解析json数据来达到相互通信的目的。系统采用的是c/s架构，搭建自己的服务器，在服务器端进行整个物流机器人系统的控制与调度。这样子不仅使得
单一一个小车得到控制，还使得整个物流小车群得到了很好的调度。同时，虽然成本少许的增加了一点，但是却也为我们的人机交互带来了方便。采用了c/s的架构模式，和书写的后台的数据库以及业务功能服务器进行通信，可以根据后台的调度系统，发布任务。同时也和mqtt协议的服务器通信，接收到由机器人工控机发送的当前自身的相关状态的信息。可以让用户在平板上面，随时的下发任务，随时的查看当前机器的运行状态。
27.其次，创新的开发了机器人远程控制系统。该控制系统，不再是传统的一个客户端软件，而是采用了真实的驾驶模拟。有方向盘，油门，刹车等部件，让操作者有身临其境的感觉。
28.车载app模块通过和车厢体内的工控机通信，拿到当前小车的位置信息，状态信息，电量信息等通过硬件传感器收集到的信息。同时，android主板和硬件部分的控制锁等板子实现通过app实现使用者身份检测实现车厢门打开，可以取用里面的药品。
29.任务下发app模块通过相关的通信协议，初步选用(http协议)实现和服务器通信。可以从服务器上拉下拉历史数据，可以通过一定的查询方式实现对历史数据的回溯，历史数据包含了任务起始时间，任务结束时间，下发人，当前的执行状态等等信息。在任务下发app页面上，有相应的按钮，可以根据需求创建相应的任务，勾选要去的手术室，选择任务的执行优先顺序等等。同时，通过网络通信，集成相关的语音sdk完成和前端物流机器人的语音对讲功能。
30.驾驶控制系统模块通过mqtt通信协议，和在车厢体内的工控机进行通信。做了一整套模拟驾驶舱的系统，通过转动方向盘，油门以及刹车实现对小车的控制。通过这样的方式实现小车在极端复杂环境下的行驶。这是整个系统的一大特色。
31.一种医院物流机器人人机交互与控制系统的操作方法：
32.11)完成人机交互系统网络架构、软件架构的整体设计，包括通信协议的选择、网关、服务器的搭建等；
33.12)完成对于模拟驾驶机器的型号选择等方面的工作；
34.13)将医院地图作为静态资源存储，提供医院地图的上传、下载接口；
35.14)能够实时接收智能物流机器人设备的状态信息(包括位置、电量等)，并在监控页面上进行实时动态更新显示；
36.15)完成任务的下发功能，能够随时下发任务给空闲的agv执行；
37.16)完成多任务下发时的排队功能，可根据任务的优先级进行插队；
38.17)保证系统对agv的异常处理机制，当agv失联的时候需要保证系统能够准确判断，并实时报警显示；
39.18)完成车载app的开发，能够在车体上实时显示车体状态和此时执行任务。
40.19)完成车载app和箱体内的工控机之间的交互，可以通过车载app下达部分命令。车载app也控制了此时可以打开物流机器人箱体的权限。
41.20)完成驾驶控制系统的界面搭建以及实现可以在远程进行操作物流机器人。
42.本发明模拟驾驶控制系统的设计，这是本次发明最为关键的特色，模拟汽车驾驶舱，设计了自己的驾驶系统，可以使得小车在应对危险，不方便自己的算法决定的时候，可以轻松，灵活的进行人工干预。
43.将整个物流机器人系统，做了有机的整合。使得整个系统，都可以感知到另外模块
对自己的作用。
44.开创新的采用了模拟手动驾驶系统。让远程人工干预变成了现实。并且变得更加的灵活。
45.对于本领域技术人员而言；显然本发明不限于上述示范性实施例的细节；而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下；能够以其他的具体形式实现本发明。因此；无论从哪一点来看；均应将实施例看作是示范性的；而且是非限制性的；本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定；因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
46.此外；应当理解；虽然本说明书按照实施方式加以描述；但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案；说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见；本领域技术人员应当将说明书作为一个整体；各实施例中的技术方案也可以经适当组合；形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。