專利名稱：一種多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)及回庫方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到智能控制，特別涉及到一種用于多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)。
背景技術：
隨著中國社會老年化人口的增多，老年化人口的健康問題日漸突出，關注健康成為當前的一大問題。這些老年人或者行動不便，需要專人護理，或者是偏癱癥狀，但是具有一定的自理意識，但是生活中也存在極大的不便利?，F(xiàn)有技術中具有多種結(jié)構(gòu)形式的智能護理設備。這些智能設備往往關注與一個方面的需求，例如醫(yī)院護理床等。它們能解決某一方面問題的功能性護理床，但是在護理需求上和技術上存在相當?shù)牟粷M足。而要往往距離解決老年人群及有一定自理意識的偏癱人群的生活要求還差一段距離。更不用說能智能化地實現(xiàn)生理排泄，輔助按摩康復，影視娛樂以及室外出行代步等生活要求的愿望了。由于目前市場上還沒有類似護理床與代步車接合為一體的產(chǎn)品，最相近的最相近的為工業(yè)VGA小車。專利號為97123094.3中提到一種比較常用的方式，專利中使用的引導方式為工業(yè)上交常用的電磁線引導，即將高頻的電磁電纜或者磁條埋設于地面之下，小車通過電磁傳感器檢測地面磁條，進而沿電纜或者磁條方向前進。這種方式通常在鋪設電纜時要將地面鑿開，之后將電纜埋于地下，以保護電纜不會因碾壓或者踩踏而受損，同時如果車輛的路線需要改動時就需要重新鋪設電纜。由此可見，該方式的工程量較大成本較高，并且難以變換位置，若變換改動特別麻煩，根本不可能應用到民用的日常生活當中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種新的用于多功能護理設備上的智能回庫系統(tǒng)。本發(fā)明的智能回庫系統(tǒng)應用在基體和小車上，在操作者一鍵控制回庫以后，小車 能夠自動地識別和回到基體當中，全面實現(xiàn)智能化操作，相反地還能夠自動的出庫。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明專利提供的技術方案如下:
一種多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)，其特征在于，該多功能護理設備中包括有小車和基體，所述的基體上設有容納小車的凹槽，所述基體所在的地面上設有地標貼紙，該地標貼紙位于凹槽的中部位置且向外延伸至劃定的回庫區(qū)域，所述的基體上設有指令收發(fā)模塊和控制器；所述小車的底座上設有一對驅(qū)動輪和一對萬向輪，在小車的底座上靠近驅(qū)動輪的位置處設有四個色差傳感器和兩個接近開關，四個色差傳感器對稱地列于小車的中線兩側(cè)，中間兩個色差傳感器之間的距離大于所述地標貼紙的寬度，外側(cè)的兩個傳感器距離各自相鄰傳感器的間距為地標貼紙寬度的一半，在所述小車上還設有無線傳輸模塊和回庫控制模塊，該回庫控制模塊連接至小車的動力控制器，該動力控制器連接并控制小車的驅(qū)動輪。在本發(fā)明多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)中，所述的基體包括有固定基體和移動基體，固定基體為九宮格布局，移動基體為九宮格中位于邊緣的一個宮格，該移動基體可移動地占據(jù)兩個宮格位置；所述的凹槽為固定基體中部兩個宮格空缺，其面積大小與所述小車平鋪的大小對應。在本發(fā)明多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)中，所述的四個色差傳感器中，以人坐在小車上面向的方向從左至右依次編號分別為I號傳感器、2號傳感器、3號傳感器和4號傳感器，其中2號傳感器和3號傳感器小車的中線兩側(cè)，I號傳感器位于2號傳感器的外側(cè)，4號傳感器位于3號傳感器的外側(cè),2號傳感器和3號傳感器之間的距離大于所述地標貼紙的寬度，I號傳感器和2號傳感器的間距為地標貼紙寬度的一半，3號傳感器和4號傳感器的間距也為地標貼紙寬度的一半。在本發(fā)明多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)中，所述基體上的指令收發(fā)模塊和小車上的無線傳輸模塊為對應匹配設置的2.4G無線串口傳輸模塊，型號為XL105-232AP1。上述多功能護理設備中小車實現(xiàn)智能回庫的方法中，該方法包括有如下回庫準備階段和回庫操作階段，回庫準備階段包括有如下步驟:
第一步，由小車使用者操作小車背向開至指定的回庫區(qū)域內(nèi)，且小車的中線延長線與所述的地標貼紙有交叉，此時小車上回庫控制模塊向無線傳輸模塊發(fā)回庫請求指令，無線傳輸模塊以廣播的形式發(fā)出準備回庫的請求信號；
第二步，所述基體上的指令收發(fā)模塊接收到無線傳輸模塊廣播的準備回庫的請求信號，該指令收發(fā)模塊發(fā)出一個收到應答信號；若小車接收到基體發(fā)出的收到應答信號，則進入等待入庫狀態(tài)；
第三步，所述基體通過控制器發(fā)出指令檢測是否處于可回庫狀態(tài)，即馬桶、移動基體和支撐架是否收回；若沒有收回，則執(zhí)行內(nèi)部的收回操作，若已經(jīng)收回處于可回庫狀態(tài)，通過指令收發(fā)模塊發(fā)出允許回庫信號；
第四步，小車在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到基體發(fā)出的回庫信號，則再次發(fā)出準備回庫信號請求，重復第二步和第三步，若小車發(fā)出準備回庫信號請求的次數(shù)超過規(guī)定次數(shù)，則小車發(fā)出故障報警信號，終止回庫；若小車收到基體發(fā)出的允許回庫信號，小車進入回庫執(zhí)行階段開始執(zhí)行回庫操作；
回庫執(zhí)行階段包括尋跡調(diào)整過程和沿跡行進過程，所述尋跡調(diào)整過程是在傳感器被觸發(fā)時，調(diào)整小車的行進方向使地標貼紙?zhí)幱谛≤嚨?號傳感器和3號傳感器之間的位置；所述的沿跡行進過程是小車行進過程中地標貼紙始終處于2號傳感器和3號傳感器之間的位置，直至接近開關被觸發(fā):
第五步，在尋跡調(diào)整過程中，處于回庫區(qū)域內(nèi)的小車先直線倒退，直至小車上的I號傳感器、2號傳感器、3號傳感器和4號傳感器中的一個傳感器或者兩個相鄰的傳感器被觸發(fā)；
第六步，若小車上的I號傳感器被觸發(fā)，則I號傳感器向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)I號傳感器的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出原地左轉(zhuǎn)指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地左轉(zhuǎn)，小車原地左轉(zhuǎn)直至3號傳感器被觸發(fā)，此過程中回庫控制模塊忽略2號傳感器被觸發(fā)后發(fā)出的觸發(fā)信號；若I號傳感器 和2號傳感器同時被觸發(fā),貝U I號傳感器和2號傳感器同時向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)I號傳感器和2號傳感器的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出原地左轉(zhuǎn)指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地左轉(zhuǎn)，小車原地左轉(zhuǎn)直至3號傳感器被觸發(fā)；
第七步，若小車上的4號傳感器被觸發(fā)，則4號傳感器向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)4號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出直線后退的指令，小車繼續(xù)直線后退直至2號傳感器被觸發(fā)，此過程中回庫控制模塊忽略3號傳感器被觸發(fā)后發(fā)出的觸發(fā)信號；若小車上的4號傳感器和3號傳感器同時被觸發(fā)，則3號傳感器和4號傳感器同時向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)3號傳感器和4號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出直線后退的指令，小車繼續(xù)直線后退直至2號傳感器被觸發(fā)；
一旦3號傳感器或2號傳感器被觸發(fā)，則尋跡調(diào)整過程結(jié)束，進入到沿跡行進過程:
第八步，3號傳感器單獨被觸發(fā)后，向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)3號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向右后方退的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度不同以實現(xiàn)向右后方轉(zhuǎn)動至4號傳感器被觸發(fā)，此時3號傳感器和4號傳感器同時處于被觸發(fā)狀態(tài)，回庫控制模塊根據(jù)3號傳感器和4號傳感器發(fā)出的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向原地向左轉(zhuǎn)的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個 反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地左轉(zhuǎn)，直至2號傳感器被觸發(fā)；
第九步，2號傳感器單獨被觸發(fā)后，向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)2號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向左后方退的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度不同以實現(xiàn)向左后方轉(zhuǎn)動至I號傳感器被觸發(fā)，此時I號傳感器和2號傳感器同時處于被觸發(fā)狀態(tài)，回庫控制模塊根據(jù)I號傳感器和2號傳感器發(fā)出的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向原地向右轉(zhuǎn)的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地右轉(zhuǎn)直至3號傳感器被觸發(fā)；
第十步，沿跡行進過程中循環(huán)執(zhí)行第八步和第九步，小車沿著地標貼紙進入至所述的凹槽中，直至接近開關被觸發(fā)，回庫控制模塊根據(jù)接近開關的信號，向小車的動力控制器發(fā)出停止后退的指令，小車停止后退完成小車回庫操作?；谏鲜霭l(fā)明內(nèi)容，本發(fā)明的智能回庫系統(tǒng)應用在多功能護理設備中取得了如下技術效果:
1.本發(fā)明的智能回庫系統(tǒng)通過護理床中小車的使用者一鍵式操作就能完成小車從外部自動回到護理床內(nèi)并成為護理床的一部分，整個回庫過程中無須其他額外的操作動作，操作簡單，使用方便。2.本發(fā)明的小車上的控制系統(tǒng)利用一個PLC控制器即可實現(xiàn)，制作成本低廉，且適用于小車電池提供的低壓環(huán)境，無需高壓器件更加安全。3.本發(fā)明的護理床上的軌跡選擇是提供了粘結(jié)在地面上的地面貼紙，利用帶彩色的色帶來與傳感器進行觸發(fā)互動，無無需鑿開地面填埋電纜等工作，大大減少了安裝使用時的工作量。


圖1是多功能護理設備的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2是本發(fā)明的智能回庫系統(tǒng)的運行流程示意圖。
圖3是多功能護理設備中小車的底座示意圖。圖4是多功能護理設備中基體、小車和地標的位置示意圖。圖5是多功能護理設備中小車入庫調(diào)整的流程示意圖。
具體實施例方式下面我們結(jié)合附圖和具體的實施例來對本發(fā)明的多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)和回庫方法做進一步的詳細闡述，以求更為清楚明了地理解本發(fā)明專利的結(jié)構(gòu)組成和工作流程，但不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。如圖1所示，對于多功能護理設備來說，其結(jié)構(gòu)組成中主要包括有基體、頂棚4、小車3和馬桶5。其中，基體包括有固定基體I和移動基體2，在固定基體I的一側(cè)設有床頭，該床頭的頂端通過鉸鏈連接所述頂棚4的一側(cè)，所述頂棚4為兩段式可折疊的板式結(jié)構(gòu)。在固定基體I的中部設有與所述小車3對應的凹槽，所述的小車3可以進入所述固定基體I的凹槽中以成為護理床的一部分，作為 護理設備的特色之一，小車3還可以脫離基體而自己行動，載著使用者在更大的范圍內(nèi)活動。作為安裝在固定基體I上的活動部件，移動基體2在小車3與固定基體I連接時可移動地設于一側(cè)，具體是在小車3進入到基體內(nèi)時，活動基體2位于靠外的一側(cè)，在小車3要離開基體，或者要進入到基體的凹槽中時，活動基體2位于靠內(nèi)的一側(cè)。作為更具實際意義的具體設計，由于上述的基體包括有固定基體I和移動基體2，我們將固定基體I設計為九宮格布局，移動基體2為九宮格中位于邊緣的一個宮格，該移動基體2可移動地占據(jù)兩個宮格位置；上述的凹槽為固定基體I中部兩個宮格空缺，其面積大小與所述小車3在平鋪狀態(tài)的大小相對應。上述的馬桶5可移動位置地設于所述固定基體I內(nèi)，當小車3與基體組合在一起時，若使用者需要方便，則馬桶5可以伸入到小車3的位置處以接收便溺物，當方便完成以后，馬桶5又從縮回到固定基體I內(nèi)，以不影響小車3的位置移動。為了能夠?qū)崿F(xiàn)自由活動，上述小車3的底座上設有一對驅(qū)動輪和一對萬向輪，并且小車3上設有電池帶動的動力驅(qū)動器，該動力驅(qū)動器連接驅(qū)動輪使小車3進入到凹槽中，或者從凹槽中脫離并獨立移動位置。另外，為了能夠跟基體相配合，并且完成小車姿態(tài)的調(diào)整，在小車3上設有可變化姿態(tài)的組合床椅板。這里的組合床椅板可以調(diào)整姿勢，在小車回庫以后，調(diào)整為平鋪狀態(tài)，并且由固定基體I上的支撐架來支撐起來可以脫離小車主體的支撐，這樣小車主體可以移開位置，為馬桶的伸出提供空間。在上述多功能護理床的設計基礎上，本發(fā)明專門講述多功能護理設備中實現(xiàn)小車回庫的智能回庫系統(tǒng)。如圖4所示，由于在基體中的固定基體I中設有容納小車3的凹槽，設計中在固定基體I所在的地面上設有地標貼紙6，這里的地標貼紙采用彩色的色帶，該地標貼紙6位于凹槽的中部位置且向外延伸至劃定的回庫區(qū)域，這里的地標貼紙6作為小車回庫時的移動軌跡。為了實現(xiàn)小車的智能回庫，在所述的固定基體I上設有指令收發(fā)模塊和控制器；指令收發(fā)模塊是為了將指令采用無線傳輸?shù)姆绞綇V播出去，控制器則控制固定基體I處于適宜回庫的狀態(tài)。在上述小車的結(jié)構(gòu)組成基礎上，如圖3所示，以使用者在使用時坐的方向來說，驅(qū)動輪31位于后端，萬向輪32位于前端，日常使用時主要是驅(qū)動輪31位于后方起到驅(qū)動前進的作用，萬向輪32起到控制方向的作用，而在回庫時則以驅(qū)動輪31為前面進行背向后退。在小車3的底座上靠近驅(qū)動輪31的位置處設有四個色差傳感器和兩個接近開關，四個色差傳感器對稱地列于小車底座的中線兩側(cè)，中間兩個色差傳感器之間的距離大于所述地標貼紙的寬度，外側(cè)的兩個傳感器距離各自相鄰傳感器的間距為地標貼紙寬度的一半，兩個接近開關分列于四個色差傳感器的兩側(cè)位置。具體來說，在四個色差傳感器中，以使用者坐在小車上時面對的方向從左至右依次編號分別為I號傳感器33、2號傳感器34、3號傳感器35和4號傳感器36，其中一個接近開關37位于I號傳感器33的外側(cè)，另一個接近開關位于4號傳感器36的外側(cè)，兩個接近開關任何一個被觸發(fā)就能導致小車停止運動。在四個色差傳感器中，2號傳感器34和3號傳感器35小車的中線兩側(cè)，I號傳感器33位于2號傳感器34的外側(cè)，4號傳感器36位于3號傳感器35的外側(cè)，2號傳感器34和3號傳感器35之間的距離大于所述地標貼紙6的寬度，I號傳感器33和2號傳感器34的間距為地標貼紙6寬度的一半，3號傳感器35和4號傳感器36的間距也為地標貼紙6寬度的一半。在所述小車3上還設有無線傳輸模塊和回庫控制模塊，該回庫控制模塊連接至小車的動力控制器，該動力控制器連接并控制小車的驅(qū)動輪。上述固定基體I上的指令收發(fā)模塊和小車3上的無線傳輸模塊為對應匹配的無線通信模塊，具體是2.4G無線串口傳輸模塊，型號為XL105-232AP1。由于電子系統(tǒng)信號采集速度可以達到微秒級，而驅(qū)動輪的電機的工作速度通常在毫秒級左右，因此在工作時控制電路可以實時采集，實時輸出，保證小車的回位精度。

上述多功能護理設備中小車實現(xiàn)智能回庫的方法，該方法包括有如下回庫準備階段和回庫操作階段，回庫準備階段如圖2所示，包括有如下步驟:
第一步，由小車使用者操作小車背向開至指定的回庫區(qū)域內(nèi)，回庫區(qū)域可以為圖4中虛線所包含的區(qū)域，且小車的中線延長線與所述的地標貼紙有交叉，此時小車上回庫控制模塊向無線傳輸模塊發(fā)回庫請求指令，無線傳輸模塊以廣播的形式發(fā)出準備回庫的請求信號;
第二步，所述基體上的指令收發(fā)模塊接收到無線傳輸模塊廣播的準備回庫的請求信號，該指令收發(fā)模塊發(fā)出一個收到應答信號；若小車接收到基體發(fā)出的收到應答信號，則進入等待入庫狀態(tài)；
第三步，所述基體通過控制器發(fā)出指令檢測是否處于可回庫狀態(tài)，即馬桶、移動基體和支撐架是否收回；若沒有收回，則執(zhí)行內(nèi)部的收回操作，若已經(jīng)收回處于可回庫狀態(tài)，通過指令收發(fā)模塊發(fā)出允許回庫信號；
第四步，小車在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到基體發(fā)出的回庫信號，則再次發(fā)出準備回庫信號請求，重復第二步和第三步；若小車收到基體發(fā)出的允許回庫信號，小車進入回庫執(zhí)行階段開始執(zhí)行回庫操作。在回庫準備階段，若出現(xiàn)故障時，S卩小車多次發(fā)出請求回庫的信號均得不到應答信號，在規(guī)定次數(shù)和規(guī)定時間內(nèi)仍然得不到應答信號時，會提示出現(xiàn)故障，需要專門人員來維修或者工人完成回庫。這樣因為由于只要是通訊，中間必然存在出現(xiàn)通訊丟失乃至通訊故障的可能，因此需要在多次連續(xù)通訊失敗后給出警報提示通訊故障，以避免長時無意義等待?；貛靾?zhí)行階段包括尋跡調(diào)整過程和沿跡行進過程，所述尋跡調(diào)整過程是在傳感器被觸發(fā)時，調(diào)整小車的行進方向使地標貼紙?zhí)幱谛≤嚨?號傳感器和3號傳感器之間的位置；沿跡行進過程是在小車背向行進過程中地標貼紙始終處于2號傳感器和3號傳感器之間的位置，直至接近開關被觸發(fā):
第五步，如圖5所示，在尋跡調(diào)整過程中，處于回庫區(qū)域內(nèi)的小車先直線倒退，直至小車上的I號傳感器、2號傳感器、3號傳感器和4號傳感器中的一個傳感器或者兩個相鄰的傳感器被觸發(fā)，具體情況有:1號傳感器被單獨觸發(fā)、I號傳感器和2號傳感器被同時觸發(fā)、4號傳感器被單獨觸發(fā)、4號傳感器和3號傳感器被同時觸發(fā)四種情況，在正常情況下，兩個色差傳感器同時被觸發(fā)的幾率是非常小的，基本屬于小概率事件，通常情況基本是只有I號傳感器或者4號傳感器被首先觸發(fā)。第六步，若小車上的I號傳感器被觸發(fā)，則I號傳感器向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)I號傳感器的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出原地左轉(zhuǎn)指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個同速度反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地左轉(zhuǎn)，小車原地左轉(zhuǎn)直至3號傳感器被觸發(fā)，此過程中回庫控制模塊忽略2號傳感器被觸發(fā)后發(fā)出的觸發(fā)信號；若I號傳感器和2號傳感器同時被觸發(fā),則I號傳感器和2號傳感器同時向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)I號傳感器和2號傳感器的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出原地左轉(zhuǎn)指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地左轉(zhuǎn)，小車原地左轉(zhuǎn)直至3號傳感器被觸發(fā)；
第七步，若小車上的4號傳感器被觸發(fā)，則4號傳感器向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)4號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出直線后退的指令，小車繼續(xù)直線后退直至2號傳感器被觸發(fā)，此過程中回庫控制模塊忽略3號傳感器被觸發(fā)后發(fā)出的觸發(fā)信號；若小車上的4號傳感器和3號傳感器同時被觸發(fā)，則3號傳感器和4號傳感器同時向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)3號傳感器和4號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出直線后退的指令，小車繼續(xù)直線后退直至2號傳感器被觸發(fā)；
事實上，一旦2號傳感 器或者3號傳感器被觸發(fā)，就標志著尋跡調(diào)整過程結(jié)束，直接進入后續(xù)的沿跡行進過程。第八步，3號傳感器單獨被觸發(fā)后，向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)3號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向右后方退的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度不同以實現(xiàn)向右后方轉(zhuǎn)動至4號傳感器被觸發(fā)，此時3號傳感器和4號傳感器同時處于被觸發(fā)狀態(tài)，回庫控制模塊根據(jù)3號傳感器和4號傳感器發(fā)出的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向原地向左轉(zhuǎn)的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地左轉(zhuǎn)，直至2號傳感器被觸發(fā)；
第九步，2號傳感器單獨被觸發(fā)后，向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)2號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向左后方退的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度不同以實現(xiàn)向左后方轉(zhuǎn)動至I號傳感器被觸發(fā)，此時I號傳感器和2號傳感器同時處于被觸發(fā)狀態(tài)，回庫控制模塊根據(jù)I號傳感器和2號傳感器發(fā)出的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向原地向右轉(zhuǎn)的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地右轉(zhuǎn)直至3號傳感器被觸發(fā)；
第十步，在沿跡行進過程中，循環(huán)執(zhí)行第八步和第九步，小車沿著地標貼紙進入至所述固定基體的凹槽中，直至接近開關被觸發(fā)，回庫控制模塊根據(jù)接近開關的信號，向小車的動力控制器發(fā)出停止后退的指令，小車停止后退完成小車回庫操作。圖5中接近傳感器也就是接近開關，若沒有被觸發(fā)，則進行第八步和第九步的所列的反復調(diào)整中行進的循環(huán)界限。本發(fā)明的智能回庫系統(tǒng)在回庫時，首先由人將小車開 至指定區(qū)域，并且背對的方向大致朝向凹槽方向且與地標貼紙有交點，之后由人按下回庫按鍵，小車開始自行回庫。小車在自行回庫的過程中，首先進行倒退，同時位于小車底部尾端的不同傳感器的觸發(fā)。動力控制器對傳感器的信號采集，根據(jù)4個傳感器的觸發(fā)情況，再由動力控制器控制小車的驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)位置移動，最終自動地行走回到固定基體的凹槽中完成回庫操作。整個智能回庫操作只需要使用者摁下開關即可，不需要過程任何控制，大大地方便了使用者。
權(quán)利要求
1.一種多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)，其特征在于，該多功能護理設備中包括有小車和基體，所述的基體上設有容納小車的凹槽，所述基體所在的地面上設有地標貼紙，該地標貼紙位于凹槽的中部位置且向外延伸至劃定的回庫區(qū)域，所述的基體上設有指令收發(fā)模塊和控制器；所述小車的底座上設有一對驅(qū)動輪和一對萬向輪，在小車的底座上靠近驅(qū)動輪的位置處設有四個色差傳感器和兩個接近開關，四個色差傳感器對稱地列于小車的中線兩側(cè)，中間兩個色差傳感器之間的距離大于所述地標貼紙的寬度，外側(cè)的兩個傳感器距離各自相鄰傳感器的間距為地標貼紙寬度的一半，在所述小車上還設有無線傳輸模塊和回庫控制模塊，該回庫控制模塊連接至小車的動力控制器，該動力控制器連接并控制小車的驅(qū)動輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)，其特征在于，所述的基體包括有固定基體和移動基體，固定基體為九宮格布局，移動基體為九宮格中位于邊緣的一個宮格，該移動基體可移動地占據(jù)兩個宮格位置；所述的凹槽為固定基體中部兩個宮格空缺，其面積大小與所述小車平鋪的大小對應。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)，其特征在于，所述的四個色差傳感器中，以人坐在小車上面向的方向從左至右依次編號分別為I號傳感器、2號傳感器、3號傳感器和4號傳感器,其中2號傳感器和3號傳感器小車的中線兩側(cè)，I號傳感器位于2號傳感器的外側(cè)，4號傳感器位于3號傳感器的外側(cè)，2號傳感器和3號傳感器之間的距離大于所述地標貼紙的寬度，I號傳感器和2號傳感器的間距為地標貼紙寬度的一半，3號傳感器和4號傳感器的 間距也為地標貼紙寬度的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)，其特征在于，所述基體上的指令收發(fā)模塊和小車上的無線傳輸模塊為對應匹配設置的2.4G無線串口傳輸模塊，型號為 XL105-232AP1。
5.權(quán)利要求4所述多功能護理設備中小車實現(xiàn)智能回庫的方法，其特征在于，該方法包括有如下回庫準備階段和回庫操作階段，回庫準備階段包括有如下步驟: 第一步，由小車使用者操作小車背向開至指定的回庫區(qū)域內(nèi)，且小車的中線延長線與所述的地標貼紙有交叉，此時小車上回庫控制模塊向無線傳輸模塊發(fā)回庫請求指令，無線傳輸模塊以廣播的形式發(fā)出準備回庫的請求信號； 第二步，所述基體上的指令收發(fā)模塊接收到無線傳輸模塊廣播的準備回庫的請求信號，該指令收發(fā)模塊發(fā)出一個收到應答信號；若小車接收到基體發(fā)出的收到應答信號，則進入等待入庫狀態(tài)； 第三步，所述基體通過控制器發(fā)出指令檢測是否處于可回庫狀態(tài)，即馬桶、移動基體和支撐架是否收回；若沒有收回，則執(zhí)行內(nèi)部的收回操作，若已經(jīng)收回處于可回庫狀態(tài)，通過指令收發(fā)模塊發(fā)出允許回庫信號； 第四步，小車在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到基體發(fā)出的回庫信號，則再次發(fā)出準備回庫信號請求，重復第二步和第三步，若小車發(fā)出準備回庫信號請求的次數(shù)超過規(guī)定次數(shù)，則小車發(fā)出故障報警信號，退出回庫狀態(tài)；若小車收到基體發(fā)出的允許回庫信號，小車進入回庫執(zhí)行階段開始執(zhí)行回庫操作； 回庫執(zhí)行階段包括尋跡調(diào)整過程和沿跡行進過程，所述尋跡調(diào)整過程是在傳感器被觸發(fā)時，調(diào)整小車的行進方向使地標貼紙?zhí)幱谛≤嚨?號傳感器和3號傳感器之間的位置；所述的沿跡行進過程是小車行進過程中地標貼紙始終處于2號傳感器和3號傳感器之間的位置，直至接近開關被觸發(fā): 第五步，在尋跡調(diào)整過程中，處于回庫區(qū)域內(nèi)的小車先直線倒退，直至小車上的I號傳感器、2號傳感器、3號傳感器和4號傳感器中的一個傳感器或者兩個相鄰的傳感器被觸發(fā)； 第六步，若小車上的I號傳感器被觸發(fā)，則I號傳感器向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)I號傳感器的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出原地左轉(zhuǎn)指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地左轉(zhuǎn)，小車原地左轉(zhuǎn)直至3號傳感器被觸發(fā)，此過程中回庫控制模塊忽略2號傳感器被觸發(fā)后發(fā)出的觸發(fā)信號；若I號傳感器和2號傳感器同時被觸發(fā),則I號傳感器和2號傳感器同時向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)I號傳感器和2號傳感器的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出原地左轉(zhuǎn)指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地左轉(zhuǎn)，小車原地左轉(zhuǎn)直至3號傳感器被觸發(fā)； 第七步，若小車上的4號傳感器被觸發(fā)，則4號傳感器向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)4號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出直線后退的指令，小車繼續(xù)直線后退直至2號傳感器被觸發(fā)，此過程中回庫控制模塊忽略3號傳感器被觸發(fā)后發(fā)出的觸發(fā)信號；若小車上的4號傳感器和3號傳感器同時被觸發(fā)，則3號傳感器和4號傳感器同時向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)3號傳感器和4號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出直線后退的指令，小車繼續(xù)直線后退直至2號傳感器被觸發(fā)； 一旦3號傳感器或2號傳感器被觸發(fā)，則尋跡調(diào)整過程結(jié)束，進入到沿跡行進過程: 第八步，3號傳感器單獨被觸發(fā)后，向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)3號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向右后方退的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度不同以實現(xiàn)向右后方轉(zhuǎn)動至4號傳感器被觸發(fā)，此時3號傳感器和4號傳感器同時處于被觸發(fā)狀態(tài)，回庫控制模塊根據(jù)3號傳感器和4號傳感器發(fā)出的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向原地向左轉(zhuǎn)的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地左轉(zhuǎn)，直至2號傳感器被觸發(fā)； 第九步，2號傳感器單獨被觸發(fā)后，向回庫控制模塊發(fā)出觸發(fā)信號，回庫控制模塊根據(jù)2號傳感器觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向左后方退的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)速度不同以實現(xiàn)向左后方轉(zhuǎn)動至I號傳感器被觸發(fā)，此時I號傳感器和2號傳感器同時處于被觸發(fā)狀態(tài)，回庫控制模塊根據(jù)I號傳感器和2號傳感器發(fā)出的觸發(fā)信號，向小車的動力控制器發(fā)出向原地向右轉(zhuǎn)的指令，動力控制器控制小車的兩個驅(qū)動輪中一個繼續(xù)旋轉(zhuǎn)和一個反向旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)原地右轉(zhuǎn)直至3號傳感器被觸發(fā)； 第十步，沿跡行進過程中循環(huán)執(zhí)行第八步和第九步，小車沿著地標貼紙進入至所述的凹槽中，直至接近開關被觸發(fā)，回庫控制模塊根據(jù)接近開關的信號，向小車的動力控制器發(fā)出停止后退的指令，小車 停止后退完成小車回庫操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能護理設備中的智能回庫系統(tǒng)，多功能護理設備中包括有小車和基體，基體上設有容納小車的凹槽，設于地面上的地標貼紙位于凹槽的中部位置且向外延伸至回庫區(qū)域，基體上設有指令收發(fā)模塊和控制器；小車的底座上設有驅(qū)動輪和萬向輪，在小車上設有四個色差傳感器，中間兩個色差傳感器的距離大于地標貼紙的寬度，外側(cè)的兩個傳感器與相鄰傳感器的間距為地標貼紙寬度的一半，在小車上還設有無線傳輸模塊和回庫控制模塊，該回庫控制模塊連接至小車的動力控制器，該動力控制器連接并控制小車的驅(qū)動輪。本發(fā)明的智能回庫系統(tǒng)應用在基體和小車上，能夠一鍵式實現(xiàn)入庫操作，全面實現(xiàn)護理床的智能化操作，對使用者是一個極大的便利。
文檔編號G05D1/02GK103226355SQ201310181450
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
發(fā)明者金會慶, 宋揚, 金來, 劉訓廣, 黃春妹 申請人:上海申磬產(chǎn)業(yè)有限公司, 金會慶, 宋揚, 金來