排泄辅助机器人人机协作控制系统研究

发布时间：2021-11-29 00:25

　　在老龄人口增多、社会资源短缺和人工智能养老背景下,为了减轻护理老年人及残障人士如厕负担,提高护理人员工作效率,研制帮助护理人员减轻如厕护理负担的协作机器人,对提高老年人及残障人士生活质量和社会资源利用率具有重要意义。本文首先对人机协作过程进行建模分析。基于对合适的位置、快速安全性的考虑研究人机协作系统。首先以课题组自主研发的排泄支援机器人为基础搭建实验所用的软硬件平台。机器人采用具有全方向运动功能的全向轮结构,可在狭小空间内灵活运动,并在机器人前方安装两台单线激光雷达感知人与机器人的相对位置。下方激光雷达通过物体分割及类圆检测技术获得人腿位置后,提出了双人协作时腿部站位的模式分析方法,并结合上方激光雷达的检测信息可较为准确检测到使用者与机器人相对位置信息;分析了在人机协作与正常下坐两种情况下,人体下坐过程的运动特点,提出了更符合实际情况的改进人体二连杆模型,并利用人体下坐模型与机器人物理尺寸,建立人体位置与坐点的映射表;采用强化学习思想,根据机器人运动情况,利用模糊推理融合主客观因素给出强化学习所需的奖励,制定了合适坐点位置的寻找策略,从而对映射表对应关系进行自学习调整。机器人获得目标... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

老龄及残疾人口数量分布比例0050100年龄(岁)(年份)

第 1 章 绪论（1）工作站式护理服务机器人工作站式护理服务机器人主要针对行走不便的人，操作者通过人机交互界面在固定平台上的机械手抓取周围所需物品。图 1.3 为 *+<'8 工作站式机器所示为 .andy 护理机器人帮助患有脑瘫的男孩就餐12，排泄装置安装在平台以供使用。

图 1.3 *+<'8 护理服务机器人 图 1.4 .andy 护理服务机器人,ig. 1.3 *+<+8 nursing service robot ,ig. 1.4 .andy nursing service robot2）移动护理服务机器人动护理服务机器人主要用来辅助护理人员完成搬运医疗器械、护运病人等工示的全自主移动护理机器人由美国:8)公司研制，主要用来运输医用物品决严重障碍患者转移工作问题，2006 年日本理化研究所研制了可以完成病的 8/-3'4 护理机器人。该机器人通过压力、摄像头、麦克风等传感器与，理解使用者的行为意图，平稳地抱起行动不便的人14。由于该类机器人等限制，并不具备排泄装置。

【参考文献】：
期刊论文
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[4]老龄化背景下失智老年人的长期照护现状与政策应对[J]. 杜鹏,董亭月.  河北学刊. 2018(03)
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博士论文
[1]全方位移动下肢康复机器人的运动控制方法研究[D]. 姜莹.沈阳工业大学 2013
[2]机器人与环境间力/位置控制技术研究与应用[D]. 李正义.华中科技大学 2011
[3]障碍环境下非完整轮式移动操作机运动规划方法研究[D]. 闫庆辉.哈尔滨工业大学 2007
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本文编号：3525458