基于藍牙和DSP的家用醫療保健智能機器人設計

　　⑴系統通過驅動電機和轉向電機控制機器人的運動,轉向電機利用數字羅盤的信息作為反饋量進行PID控制。

　　⑵采用愛立信(Ericsson)公司的ROK101007型電路作為藍牙無線通信模塊,實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。

　　⑶支持GPRS的GSM無線通信模塊支持數據、語音、短信息和傳真服務,采用手機通信方式與遠端醫療監控中心通信。

　　⑷由于TMS320C54x只有1個串行口,而藍牙模塊、GSM無線模塊、數字羅盤和視覺聽覺等感覺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個多選一串口通信模塊進行轉換處理。當TMS320C54x需要藍牙無線通信模塊的數據時通過電路選通;當TMS320C54x需要某個傳感器模塊的數據時,關斷上次無線通信模塊的選通,同時選通該次傳感器模塊。這樣,各個模塊就完成了與TMS320C54x的串口通信。

3主要醫療保健功能的實現

　　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:

　　⑴醫療監護

　　通過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行實時檢測,通過機器人的處理系統提供本地結果。

　　⑵遠程診斷和會診

　　通過機器人的視覺和聽覺等感覺功能,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,由醫療中心的專家進行遠程監控,結合醫療專家系統對家庭成員的健康狀況進行會診,即提供望(視頻)、聞、問(音頻)、切(各項生理參數)的服務。

　　3.1 機器人視覺與視頻信號的傳輸

　　機器人采集的視頻信號有2種作用:提供機器人視覺;將采集到的家庭成員的靜態圖像和動態畫面傳給遠程醫療中心。

　　機器人視覺的作用是從3維環境圖像中獲得所需的信息并構造出環境對象的明確而有意義的描述。視覺包括3個過程:

　　⑴圖像獲取。通過視覺傳感器(立體影像的CCDCAMERA)將3維環境圖像轉換為電信號。

　　⑵圖像處理。圖像到圖像的變換,如特征提取。

　　⑶圖像理解。在處理的基礎上給出環境描述。

　　通過視頻信號的傳輸,遠程醫療中心的醫生可以實時了解家庭成員的身體狀況和精神狀態。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。在醫療保健的過程中,對于圖像傳送有2種不同條件的需求:
⑴醫生觀察家庭成員的皮膚、嘴唇、舌面、指甲和面部表情的顏色時,需要傳送靜態高清晰度彩色圖像;采用的方法是間隔一段時間(例如5分鐘)傳送1幅高清晰度靜態圖像。

　　⑵醫生借助動態畫面查看家庭成員的身體移動能力時,可以傳送分辨率較低和尺寸較小的圖像,采用的方法是進行合理的壓縮和恢復以保證實時性。