医疗机器人控制系统设计开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:2239字

1. 研究目的与意义

目的:省大学生机器人大赛以机器人比赛为形式,以引导高等学校加强相关专业和课程建设,提高学生创新能力、理论知识应用能力为目标。随着科技发展与智能技术的应用、教育理念的不断更新,作为综合了信息技术、机械工程、电子工程、控制理论、传感技术以及人工智能、前沿科技的机器人技术也在为教育改革之路贡献着自己的力量。 为了参加江苏省机器人技术的比赛,培养学生创新能力,我们选择提前做好医疗服务机器人控制系统的设计。

意义:医疗机器人是集诸多学科为一体的新型交叉研究领域,具有重要的研究价值,在军用和民用上有着广泛的应用前景,它是一种在医院内自主导航工作的机器人,可以在医院里执行部分服务工作。这可以实现人与机器人共同工作,提高了病房的自动化程度。医疗机器人在隔离病区执行消毒,运送医疗器械和设备,运送试验样品和实验结果,为病区的人送药品和生活用品,不仅保护了医护人员的人生安全,而且极大的减小人力资源的使用。

2. 国内外研究现状分析

医疗机器人分三大类:远程医疗机器人、物品运输机器人和药房服务机器人。

一.中国的机器人研发从七十年代初开始,至今发展深远。国内关于医疗机器人的研发不在少数。但是与国外相比较起来,无论是硬件还是软件,与国外的智能机器人还是有相当一部分差距,因此需要大量的研究与改进。

1.在非典期间,中国科学院研制一台助手机器人爱姆,可以代替医护人员在病房里查房,为病人送药、送饭和生活用品,此外爱姆可以协助医护人员运送实验用品、医疗器械和设备,最多可以一次运输30kg的物品,充满电后,爱姆可以连续工作三个小时。该机器人的头由一台摄像机与无线图像传输系统组成,随时向操作人员提供机器人所处环境的图像信息和工作情况身体配有用于机器人速度控制和避障控制的超声与红外传感器脚是三个轮子,其中一个在前面用来调整方向,操作人员用操纵杆可随时控制它的行走速度。还可以实现半自主导航,利用自身安装的电子罗盘自主判别前进方向,并根据红外和超声传感器提供的信息不断调整自己的移动速度,以及与障碍物之间的相对位置。

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3. 研究的基本内容与计划

毕业设计的具体内容:

本文是用DSC设计一种医疗服务机器人控制系统,包括测距模块、循迹模块和控制算法、直流电机驱动、电子罗盘方向模块、微控制器。直流电机采用PWM驱动,测距采用红外和超声波传感器,电子罗盘采用三轴带SPI接口的传感器。要求设计其硬件电路,并用MPLAB C30编写相应的控制程序。以机器人比赛为模板,完成医疗机器人的设计,并且应用于医疗服务行业,承担按规定路径行走、抓药的作用。

研究周期与时间安排

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4. 研究创新点

1.自动化操作,只要输入指定路径,就能完成指定工作。

2.有自动纠偏功能,可以实现平稳运行。

3. 能够找到目标物体并进行抓取

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