機(jī)器人視覺的作用是從3維環(huán)境圖像中獲得所需的信息并構(gòu)造出環(huán)境對(duì)象的明確而有意義的描述。視覺包括3個(gè)過程：
(1)圖像獲取。通過視覺傳感器(立體影像的CCD CAMERA)將3維環(huán)境圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
(2)圖像處理。圖像到圖像的變換，如特征提取。
(3)圖像理解。在處理的基礎(chǔ)上給出環(huán)境描述。
通過視頻信號(hào)的傳輸，遠(yuǎn)程醫(yī)療中心的醫(yī)生可以實(shí)時(shí)了解家庭成員的身體狀況和精神狀態(tài)。智能機(jī)器人根據(jù)醫(yī)生的需要捕捉適合醫(yī)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(yī)療保健的過程中，對(duì)于圖像傳送有2種不同條件的需求：
(1)醫(yī)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(shí)，需要傳送靜態(tài)高清晰度彩色圖像；采用的方法是間隔一段時(shí)間(例如5分鐘)傳送1幅高清晰度靜態(tài)圖像。
(2)醫(yī)生借助動(dòng)態(tài)畫面查看家庭成員的身體移動(dòng)能力時(shí)，可以傳送分辨率較低和尺寸較小的圖像，采用的方法是進(jìn)行合理的壓縮和恢復(fù)以保證實(shí)時(shí)性。
3.2 機(jī)器人聽覺與音頻信號(hào)的傳輸
機(jī)器人采集的音頻信號(hào)也有2種作用：一是提供機(jī)器人聽覺；二是借助于音頻信號(hào)，家庭成員可以和醫(yī)生進(jìn)行溝通，醫(yī)生可以了解家庭成員的健康狀況和心態(tài)。音頻信號(hào)的傳輸為醫(yī)生對(duì)家庭成員進(jìn)行醫(yī)療保健提供了語言交流的途徑。
機(jī)器人聽覺是語音識(shí)別技術(shù)，醫(yī)療保健智能機(jī)器人帶有各種聲交互系統(tǒng)，能夠按照家庭成員的命令進(jìn)行醫(yī)療測(cè)試和監(jiān)護(hù)，還可以按照家庭成員的命令做家務(wù)、控制數(shù)字化家電和照看病人等。
聲音的獲取采用多個(gè)立體麥克風(fēng)。由于聲音的頻率范圍大約是300Hz一3400Hz，過高或過低頻率的聲音在一般情況下是不需要傳輸?shù)模灾挥脗魉皖l率范圍在1000Hz-3000Hz的聲音，醫(yī)生和家庭成員就可以進(jìn)行正常的交流，從而可以降低傳輸音頻信號(hào)所占用的帶寬，再采用合適的通信音頻壓縮協(xié)議即可滿足實(shí)時(shí)音頻的要求。
3.3 各項(xiàng)生理信息的采集與傳輸
傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備通過有線方式連到人體上進(jìn)行生理信息的采集，各種連線容易使病人心情緊張，從而導(dǎo)致檢測(cè)到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。使用藍(lán)牙技術(shù)可以很好地解決這個(gè)問題，帶有藍(lán)牙模塊的醫(yī)療微型傳感器安置在家庭成員身上，盡量使其不對(duì)人體正?；顒?dòng)產(chǎn)生干擾，再通過藍(lán)牙技術(shù)將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備并對(duì)其進(jìn)行處理。
在智能機(jī)器人上安裝1個(gè)帶有藍(lán)牙模塊的探測(cè)器作為接收設(shè)備，各種醫(yī)療傳感器將采集到的生理信息數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙模塊傳輸?shù)教綔y(cè)器，探測(cè)器有2種工作方式：一是將數(shù)據(jù)交給智能機(jī)器人處理，提供本地結(jié)果；二是與Internet連接(也可以通過GSM無線模塊直接發(fā)回)，通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程醫(yī)療中心，達(dá)到醫(yī)療保健與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)的目的。視頻和音頻數(shù)據(jù)的傳輸也采用這種方式。
4 藍(lán)牙模塊的應(yīng)用
4.1 藍(lán)牙技術(shù)概況
藍(lán)牙技術(shù)[4]是用于替代電纜或連線的短距離無線通信技術(shù)。它的載波選用全球公用的2．4GHz(實(shí)際射頻通道為f=100M，可以滿足數(shù)字化家庭的需要。
4.2 藍(lán)牙模塊
ROKl01007型藍(lán)牙模塊[5]是愛立信公司推出的適合于短距離通信的無線基帶模塊。它的集成度高、功耗小(射頻功率為1mW)，支持所有的藍(lán)牙協(xié)議，可嵌入任何需要藍(lán)牙功能的設(shè)備中。該模塊包括基帶控制器、無線收發(fā)器、閃存、電源管理模塊和時(shí)鐘5個(gè)功能模塊，可提供高至HCI(主機(jī)控制接口)層的功能。
4.3 主，從設(shè)備硬件組成
藍(lán)牙技術(shù)支持點(diǎn)到點(diǎn)PPP(Point-t0-Point Pro-tocol)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，用無線方式將若干藍(lán)牙設(shè)備連接成1個(gè)微微網(wǎng)[6]。每個(gè)微微網(wǎng)由1個(gè)主設(shè)備(MASTER)和若干個(gè)從設(shè)備(Slave)組成，從設(shè)備最多為7臺(tái)。主設(shè)備負(fù)責(zé)通信協(xié)議的動(dòng)作，MAC地址用3位來表示，即在1個(gè)微微網(wǎng)內(nèi)可尋址8個(gè)設(shè)備(互聯(lián)的設(shè)備數(shù)量實(shí)際是沒有限制的，只不過在同一時(shí)刻只能激活8個(gè)，其中1個(gè)為主，7個(gè)為從)。從設(shè)備受控于主設(shè)備。所有設(shè)備單元均采用同一跳頻序列。
將帶有藍(lán)牙模塊的微型醫(yī)療傳感器作為從設(shè)備，將智能機(jī)器人上的帶有藍(lán)牙模塊的探測(cè)器作為主設(shè)備。主從設(shè)備的硬件主要包括天線單元、功率放大模塊、藍(lán)牙模塊、嵌入式微處理器系統(tǒng)、接口電路及一些輔助電路。主設(shè)備是整個(gè)藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的核心部分，要完成各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享，以及同外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換功能，同時(shí)還負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)從設(shè)備的管理和控制。