生物医学机器人控制系统设计开题报告

全文总字数：2698字

1. 研究目的与意义

江苏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。

人口老龄化的趋势和二胎政策的开放带动了中国医疗机器人行业的发展。医疗机器人或将承担起一部分治疗或陪伴的工作，缓解社会负担。据全国老龄工作委员会办公室的调查《中国老龄产业发展报告（2014）》，2013至2021年将会是中国老年人口的第一个成长高峰期，每年需要照顾护理的老人数量明显增加，当前为1500万人，2020年将增长1000万人， 2050年预计在此基础上再增长1500万人。由于计划生育政策形成的人口断层，未来，每对夫妇将面临赡养4个老人的问题，传统的家庭养老模式岌岌可危。

这个问题的本源是，人工智能是否能替代人类？广东德泷智能科技有限公司的首席执行官崔海龙的判断是，人工智能可能可以代替人做某些有规律的事。比如处理家务的问题；但是像艺术创作，这就没有规则，机器人很难代替。

2. 国内外研究现状分析

近些年来，西方的许多国家都实行专门立项，大力开展医用机器人方面的研究，比如美国开展了telepresencesurgery(临场感手术)技术研究，用于模拟手术培训和解剖教学，nasa在加州与米兰之间进行了这方面的试验。技术专家maurice在ieeespectrum期刊中表示，欧盟正在制定一项新的计划，其中将机器人用以外科手术的辅助及虚拟医疗技术仿真作为重点研究对象之一。日本也制定了相关的国家计划，致力于高技术医疗器械研究发展。

目前，医疗机器人的研究开发主要集中在外科手术和医疗服务机器人系统等几个方面。

医疗服务机器人研究现状

3. 研究的基本内容与计划

用dsc设计一种医疗服务机器人控制系统，包括测距模块、寻迹模块和控制算法、直流电机驱动、电子罗盘方向模块、微控制器。要求实现以最快的速度完成竞赛规定的要求。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。

研究周期与计划安排

毕业设计起止日期：2. 206.5

4. 研究创新点

采用灰度传感器、电子罗盘使机器人的行驶轨迹更精准、速度更快；测距采用红外和超声波传感器，使机器人拥有较强的避障能力。机械结构上，机器人驱动采用四轮四驱的方式，机器人的灵活性得以提高，用以应对复杂多变的地形。