协同运动控制和/或运动监视的系统、医学部件及其方法

摘要

本发明涉及协同运动控制和/或运动监视的系统、医学部件及其方法。系统用于在医学机构中对移动式医学部件进行协同运动控制和/或运动监视。医学机构、例如具有多个机构单元的医院，其包括多个移动式医学部件，所述移动式医学部件经由通信连接彼此连接并且连续通信，以便经由通信协议协同监视和/或控制医学机构中和/或机构单元中的多个移动式医学部件中的每个移动式医学部件的运动。

说明书

技术领域

本发明涉及用于在具有多个机构单元的医学机构中对移动式医学部件进行协同运动监视和/或运动控制的系统。此外，本发明涉及对应的移动式医学部件、用于运行所述系统的方法和用于运行医学部件的方法以及计算机程序。

背景技术

在医学机构中、例如在医院中，提供不同制造商的医学部件(例如成像设备)，医学部件用于不同的目的，例如用于医学诊断。医学部件彼此独立地规定、开发和建造。在此，在多数情况下涉及专有的特殊解决方案。所述专有的特殊解决方案可能具有彼此不兼容的通信方法、通信接口和/或数据处理，并因此在不同的医学部件之间不能实现通信或数据交换。在此情况下不利的是，所述医学部件不能彼此配合来实现医院中的共同进程。这限制医学机构中的自动化的可行性，并且由此防止医学机构中的高效的工作流程。

发明内容

解决方案提出使用特别构造的接口，在所述接口中例如血管造影设备能够与计算机断层摄影设备交换数据。这以如下情况为前提：医学部件、例如血管造影设备是主机，并且实施必要的用于通信的接口。但是，所述接口是特殊的接口，只有所述两个上述的医学部件能够经由所述接口通信和交换数据，并因此一起实现专门协调的临床工作流程。然而，在特定的从一个设备到另一设备提供的通信使得不能接收其他参与的设备，以便因此构造或提供整体的临床工作流程。

当在医学机构中使用移动式可电动移动的医学部件(医学无人驾驶运输车辆-医学AGV-自动导引车辆)时，缺少通信或受限制通信和缺少数据交换更成问题。医学无人驾驶运输车辆是具有自身的行驶驱动装置的约束于地面的医学部件。所述运输车辆能够根据要求自动控制和无接触地引导。为了实现高效的使用和进程而没有医学无人驾驶运输车辆的碰撞和/或干扰，医学机构内的各个医学无人驾驶运输车辆之间的沟通和尤其合作是必要的。

因此，需要一种用于在具有多个机构单元的医学机构中对移动式医学部件进行协同运动监视和/或运动控制的机制。基于所展示的技术水平和由此得出的需求，本发明提出以下目的，实现一种解决方案，所述解决方案至少部分克服在现有技术中已知的缺点。

所述目的通过实施例实现，尤其通过一种系统、一种移动式医学部件、一种方法和一种计算机程序实现。

根据第一方面，本发明涉及一种用于对医学机构中的移动式医学部件(例如，可移动的医学、例如成像设备)进行协同运动监视和/或运动控制的系统。对于所述系统，医学机构、例如诊所划分或结构化成多个机构单元，例如房间、区域(手术室、无菌区)。所述系统包括并且控制多个移动式医学部件，所述移动式医学部件经由通信连接彼此交换数据并且连续通信，以便经由通信协议协同地监视和/或控制医学机构和/或机构单元中多个移动式医学部件中的每个移动式医学部件的运动。

以有利的方式，通过本发明协同地监视和/或控制每个移动式医学部件的运动。在本发明的意义上，协同监视和/或控制应该理解为共同作用的或共同工作的监视和/或控制，使得多个移动式医学部件中的每个移动式医学部件构成用于监视和控制。多个移动式医学部件中的每个移动式医学部件具有自己的处理器单元，和因此具有自己的分散式智能，通过所述智能能够监视和/或控制移动式医学部件。每个移动式医学部件能够接收其他移动式医学部件的导航信号，并且经由自己的处理器单元(分散式智能)产生并且提供导航信号。能够提供所产生的导航信号，以便控制产生导航信号的移动式医学部件和/或用于其他移动式医学部件。因此实现：在医学机构中、尤其在自动化的医学机构中多个移动式医学部件自主运动，而无需中央智能。尤其能够进行共同的运动监视和/或运动控制。运动监视和/或运动控制特定于机构执行，并且优选地特定于机构单元执行。这意味着，对相应的移动式医学部件的运动控制和/或监视根据以下情况进行，部件处于哪个机构单元中(实际位置)或应该在哪个机构单元中运动(所要求的期望位置)。如果例如第一机构单元包括禁止区域，并且第二设备单元不包括禁止区域，则用于第一机构单元中的相应部件的运动控制与第二机构单元不同地和不一样地进行，即考虑到禁止区域。

此外有利的是，不包括用于探测路线或地图的必要传感器单元的移动式医学部件能够经由连续通信连接接收关于机构单元或地图中的改变的更新。所述信息能够通过其他的具有对应的传感器单元的移动式医学部件产生并且提供。

在本发明的意义上，医学机构包括以下机构，在所述机构中通过使用医学部件执行医学检查和/或治疗。所述医学机构例如能够包括医院、门诊部、医学研究实验室、病区和/或综合诊所或构成这种医院、门诊部、医学研究实验室、病区和/或综合诊所。在此，示例性清单不是封闭的清单或限制。更确切地说，可考虑其他机构，在所述机构中能够进行医学检查和/或治疗。所述医学机构能够包括多个机构单元。机构单元例如能够包括作为限界区域的房间、走廊、楼梯、作为运动区域和/或非限界区域(自由区域)的电梯。

此外，在本发明的意义上，移动式医学部件应该理解为具有自身驱动装置和自身能量供应装置的部件。为了检查，移动式医学部件例如能够包括用于放置患者的移动式床。此外，移动式医学部件能够包括检查设备、用于执行成像方法例如CT、MRT、X射线或超声的设备。此外，医学部件也包括用于诊断、治愈和/或生命维持的医学或临床设备。

根据本发明，移动式医学部件经由至少一个通信连接彼此连接。根据本发明的优选的实施方式，经由Wi-Fi连接(WLAN)建立通信连接。Wi-Fi是一种基于标准IEEE 802.11的用于设备、例如移动式医学部件的无线局域联网的技术。Wi-Fi连接实现设备和/或移动式医学部件与通信网关的无线连接，根据所使用的标准的版本(Wi-Fi4、Wi-Fi5、Wi-Fi5)，所述无线连接具有72至9608Mbit/s的高带宽。因此，能够将数据从移动式医学部件传输到通信网关和其他移动式医学部件。

根据本发明的另一优选的实施方式，通过蓝牙连接建立通信连接。蓝牙连接是一种无线技术标准，所述技术标准用于使用2.400至2.485GHz的短波UHF无线电波经由短距离在通信网关与移动式医学部件之间进行数据交换。因此，能够将数据从移动式医学部件传输到通信网关和其他移动式医学部件。

根据本发明的另一实施方式，通过蓝牙低功耗连接(BLE)建立通信连接。低功耗蓝牙是一种无线个人局域网技术，其可用来连接大约10米范围内的移动设备。低功耗蓝牙技术在作用范围相同的情况下具有明显更低的电流消耗和更低的成本。因此，能够将数据从移动式医学部件传输到通信网关和其他移动式医学部件。

根据本发明的另一实施方式，能够经由红外连接建立通信连接。根据对准即拍原理，红外连接可实现越过最后一米的最大作用范围的无线数据传输。红外通信提供在视线内的物理安全的数据传输，并且具有非常低的误码率，由此所述数据传输非常高效。经由红外连接能够将一个移动式医学部件的数据直接传输到医学机构中的其他移动式医学部件，如果它们停留在视线中和/或彼此经过的话。

经由通信连接在医学机构中的移动式医学部件之间进行连续通信。在此情况下，根据配置和用途(主机或从机)构成移动式医学部件，使得经由通信连接不断进行监听，以接收(从机)新的导航信号和/或数据。构成为主机的移动式医学部件能够不断发送导航信号和/或数据。

在一个实施方式中，连续通信能够包括周期性连续通信。因此能够减小所使用的带宽和数据负荷。

根据本发明的一个实施方式，移动式医学部件的通信协议构成为主从协议。在此情况下，一个移动式医学部件被选择为主机，而其他移动式医学部件被选择为从机。因此，以有利的方式，在所参与的医学部件之间进行握手，在所述医学部件中，主机的状态能够传送给其他医学部件。只有具有主机的状态的医学部件允许远程控制其他的参与当前工作流程的医学部件。因此，能够针对可用性优化医学部件的共同工作和控制以及工作流程。

在一个实施方式中，医学部件之间的通信能够经由根据机器人操作系统(ROS2)的发布订阅协议(DDS)进行。在此，每个部件能够与每个其他部件通信，而不需要用于控制通信的“主机”。以有利的方式，在一个或多个医学部件出故障的情况下，通信协议也是正常运行的。在此，故障也能够包括主机。此外，所述通信甚至允许经由例如“即插即用”来添加其他医学部件。

对检查所需要的移动式医学部件能够经由请求信号在选择用户界面上由用户、例如进行治疗的医生选择，并且确定为所谓的主机部件。作为主机的状态可以在检查的时间中规定，并且其他的对检查所需要的移动式医学部件被分配从机的状态。状态能够在状态消息中存储和/或传输。状态消息能够包括其他的关于移动式医学部件的信息，例如所述医学部件的当前位置，信息：所述医学部件是否已被请求，对于所述医学部件而言是否已发布使能信号，所述医学部件多频繁地被请求等等。每个移动式医学部件能够经由用户界面、例如经由显示器在状态消息中显示分别分配给其的状态。主机部件能够提供导航信号，以便远程控制从机部件。因此，以有利地方式能够高效地并且优化地移动和提供移动式医学部件。此外，进行监视和控制，使得移动式医学部件之间不发生碰撞。

在另一实施方式中，能够将主机的角色从一个移动式医学部件交给另一移动式医学部件。于是，这在如下情况下是有利的：在检查和/或治疗期间更换医学部件。由此提高关于移动式医学部件的运动的安全性。

根据本发明的另一实施方式，医学机构的多个机构单元中的一个机构单元包括至少两个分离的特定于任务的区域。机构单元、例如治疗室包括至少两个分离的特定于任务的区域。特定于任务的区域是规定的区域。在所述区域中仅允许执行指派给所述区域的任务。能够经由坐标、标记和/或限制标记来定义特定于任务的区域。坐标、标记和/或限制标记能够经由传感器单元检测。在一个实施方式中，坐标、标记和/或限制标记能够在运动模型中学习和/或存储在地图中。

根据本发明的另一实施方式，特定于任务的区域中的一个区域包括禁止区域。禁止区域是不允许移动式医学部件行驶的区域。因此确保没有移动式医学部件行驶到禁止区域中，在所述区域中可能有其他对象(例如患者)，其他对象可能因移动式医学部件的驶入而受干扰或损伤或不能正常运行。

根据本发明的另一实施方式，特定于任务的区域中的一个区域包括转移区域。转移区域是以下区域，移动式医学部件经由所述转移区域在自主区域与运动区域之间或在等待区域与运动区域之间运动和/或转移。因此确保在不具有使能信号的情况下没有移动式医学部件行驶到运动区域中并且造成碰撞。

根据本发明的另一实施方式，特定于任务的区域中的一个区域包括运动区域。运动区域是以下区域，允许移动式医学部件在接收到使能信号之后在所述区域中运动。经由使能信号确保在没有准许的情况下没有移动式医学部件驶入到所述区域中。因此，在所述区域中，最小化对人的危险。在运动区域中，例如能够进行检查和/或治疗。

根据本发明的另一实施方式，特定于任务的区域中的一个区域包括等待区域。等待区域是以下区域，在等待区域中，能够将移动式医学部件定位在等待状态中。因此，能够避免等待的移动式医学部件与可运动的医学部件之间的碰撞。

根据本发明的另一实施方式，特定于任务的区域中的一个区域包括自主区域。自主区域是以下区域，在自主区域中，移动式医学部件能够自主地并且在没有使能信号的情况下运动。

根据本发明的另一实施方式，经由使能信号来使能移动式医学部件运动到运动区域中。能够经由用户界面提供使能信号。用户界面构成用于接收用户的输入。用户界面能够经由电子设备、例如计算机或手持设备构成。这使得能够高效地并且快速地选择对应的移动式医学部件。此外，能够输出所选择的移动式医学部件的状态或状态消息。用户界面经由通信连接与移动式医学部件通信。在一个替选的实施方式中，经由具有开关和/或按钮的开关面板能够提供使能信号。开关面板能够连接到用于产生使能信号的计算机和/或控制装置。计算机和/或控制装置经由通信连接与移动式医学部件通信。

根据本发明的另一实施方式，移动式医学部件经由所学习的运动模型在医学机构中自主运动。这具有如下优点，在接收到请求信号之后，移动式医学部件自主导航到触发请求信号的机构单元。所述请求信号包括关于所请求的移动式医学部件的以及要在哪个机构单元中使用所请求的移动式医学部件的信息。请求信号能够经由用户界面提供，以便发布使能信号。

根据本发明的另一实施方式，经由手动驾驶的运动简档来学习运动模型。能够通过手动驶过具有相应医学部件的路线来为相应移动式医学部件的不同路线中的每个路线创建运动简档。在运动模型中学习相应的手动驾驶的运动简档。以有利的方式，对于定位不需要附加的硬件。

根据本发明的另一实施方式，经由预设的运动简档来学习运动。以有利的方式，能够直接经由运动简档学习路线，由此并不必须进行手动驾驶。运动简档包括用于在医学机构中控制和/或导航移动式医学部件的导航指令。例如，运动简档能够具有关于移动式医学部件的运动方向、运动速度和/或运动方向改变的导航指令。

根据本发明的另一实施方式，移动式医学部件经由定位系统在医学机构中自主取向和运动。定位系统包括医学机构的已知坐标。坐标描述医学机构中的不同机构单元中的点。坐标能够构成不同的路线。根据移动式医学部件和其使用可能性，得出具有不同坐标的不同路线。能够经由室内位置确定方法来求取坐标。室内位置确定能够经由WLAN、BLE、超宽带(UWB)和/或射频识别(RFID)进行。现有的WLAN网络能够用于WLAN位置确定系统(WPS)。WPS是一种地理定位系统，其使用处于附近的WLAN接入点和其他无线接入点的特性，以便找出移动式医学部件处于哪里。用于借助无线接入点定位的常用的并且广泛使用的定位技术基于测量所接收的信号的强度。典型的对于无线接入点的地理定位有用的参数是SSID地址和MAC地址。

为了经由低功耗蓝牙确定位置，能够从医学机构中安装的蓝牙信标接收蓝牙信号。能够经由信号强度测量来确定位置。

移动式采样设备能够从扫描环境中安装的信标接收蓝牙信号。信号强度测量能够用于确定信标的位置。

UWB是一种短距无线电技术。精度小于30厘米，从而明显高于信标或WLAN的精度。

RFID包括一种自动的和非接触的用于借助无线电波辨识和定位的方法。

根据本发明的另一实施方式，移动式医学部件经由SLAM方法在医学机构中自主运动。SLAM方法以计算方式解决以下问题：创建或更新未知环境(医学机构)的地图(数字环境表示)并且同时跟踪移动式医学部件在地图中的位置。所述地图逐步构造。假定移动式医学部件的位置作为地图中的起点，能够构造环境表示并且连续进行。如此在扫描时间(环境的测量)期间，移动式医学部件获得关于医学机构中的环境和机构单元的越来越好的了解。在每次运动任务中，所述了解逐步改进。使用如此检测的数据，以便提供用于自主移动式医学部件的驱动和转向系统的控制命令，所述驱动和转向系统沿特定于应用情况的扫描路线控制自主移动式医学部件。

根据第二方面，本发明涉及一组移动式医学部件中的移动式医学部件，以便对该组移动式医学部件进行协同运动监视和/或运动控制。移动式医学部件包括驱动单元，所述驱动单元构成用于驱动移动式医学部件。驱动单元包括直流马达，并且能够包括变速器。

此外，移动式医学部件包括电压供应装置，所述电压供应装置构成用于对移动式医学部件的各个部件进行电压供应。电压供应装置能够经由直流电压源或经由交流电压源与移动式医学部件中的车载充电设备或交流电压源中的整流器结合地充电。

移动式医学部件包括通信接口，所述通信接口构成用于与医学机构中的其他移动式医学部件建立通信连接。构成通信接口，以便经由WLAN、蓝牙、低功耗蓝牙或红外线建立通信连接。

此外，移动式医学部件包括用于检测移动式医学部件的环境的传感器单元。在一种可行的实施方式中，传感器单元包括至少一个激光雷达系统或雷达系统。激光雷达(光探测和光测距)或雷达(探测和测距)系统是一种测量方法，通过以下方式，所述测量方法测量距目标的距离：所述测量方法利用脉冲光、例如激光照射目标并且利用传感器测量所反射的脉冲。此外，能够使用激光返回时间的和/或波长的不同，以便产生目标的数字3D表示。

在另一可行的实施方式中，传感器单元由至少一个摄像机系统构成。所述摄像机能够用于距离测量，用于区分和辨识环境中的对象和用于提供用于移动式医学部件的定位的数据。

在另一可行的实施方式中，传感器单元由至少一个雷达系统构成。雷达系统能够用于距离测量。

在另一可行的实施方式中，传感器单元包含至少一个声学系统。声学系统、例如超声传感器能够用于距离测量并且以便提供用于定位的数据。

在另一可行的实施方式中，传感器单元由至少一个红外系统构成。红外系统能够用于距离测量并且以便提供用于定位的数据。

以上所介绍的用于间距测量的系统能够单独或组合使用，以便对扫描环境(即移动式医学部件要运动的环境)进行扫描和/或对在扫描环境中的对象或其他移动式医学部件进行识别。

此外，移动式医学部件包括用于存储所学习的运动模型和/或医学机构的地图的存储单元。所述存储单元能够包括只读存储器(ROM)和/或随机存取存储器(RAM)。存储单元也能够包括用于对硬盘读取和写入的硬盘驱动器。所述存储介质提供机器可读的指令、数据结构、程序模块、运动模型和其他数据的非易失性存储。

此外，移动式医学部件包括处理器单元(至少一个处理器)，以便通过提供用于操控驱动单元的控制信号来协同监视和/或控制医学机构和/或医学机构单元中的每个移动式医学部件的运动。处理器单元也能够构成在集成电路中。

根据第三方面，本发明涉及一种用于通过以下方式如上所述地来运行系统的方法，提供在医学部件上本地并且自主产生的控制信号，以便对机构和/或机构的多个机构单元中的一组移动式医学部件进行协同运动监视和/或运动控制。

根据第四方面，本发明涉及一种用于在医学机构中运行一组移动式医学部件中的移动式医学部件的方法，所述移动式医学部件包括驱动单元、电压供应装置、通信接口、传感器单元、存储单元和处理器单元。所述方法包括以下步骤：

-激活通信接口，以便连续地从医学机构中的一组移动式医学部件中的移动式医学部件中的每个移动式医学部件接收导航信号；

-从移动式医学部件中的每个移动式医学部件接收导航信号；

-基于所接收的导航信号和/或运动模型和/或请求信号为用于运动移动式医学部件的驱动单元产生控制信号；

-基于所产生的控制信号经由通信协议产生导航信号；以及

-经由通信接口发送所产生的导航信号，以便协同监视和/或控制医学机构和/或机构单元中的多个移动式医学部件中的每个移动式医学部件。

在移动式医学部件的一个实施方式中，所述移动式医学部件能够包括用于与用户通信的用户界面。用户界面构成用于提供视觉的和/或声学的信息。此外，用户界面构成用于接收用户的请求输入。

根据本发明的第三方面的方法的以上描述的根据本发明的实施方式也能够构成为计算机程序，其中，当在计算机上或在计算机的处理器上执行计算机程序时，促使计算机执行以上描述的根据本发明的方法。能够通过下载提供计算机程序作为信号，或将计算机程序存储在其中包含计算机可读的程序代码的计算机或移动式医学部件的存储单元中，以便促使移动式医学部件执行根据上述方法的指令。在此，所述计算机程序也能够存储在机器可读的存储介质上。替选的目的解决方案提出一种存储介质，所述存储介质确定用于存储上述计算机实施的方法，并且能够由计算机或处理器读取。

只要有意义，上述设计方案和改进方案能够任意彼此组合。本发明的其他可行的设计方案、改进方案和实施方案也包括在上文或在下文中关于实施例所描述的本发明的特征的未明确提及的组合。在此，本领域技术人员尤其也将添加单个方案，作为对本发明的各个基本形式的改进或补充。

附图说明

以下根据在附图的示意图中说明的实施例详细阐述本发明。在此，附图示出：

图1示出用于协同运动监视和/或运动控制的系统的实施方式的示意图；

图2示出用于移动式医学部件的通信的通信层模型的框图；

图3示出新移动式医学部件的注册的时序的示意图；

图4示出移动式医学部件之间的数据通信的时序的示意图；

图5示出移动式医学部件的运动请求的时序的示意图；

图6示出移动式医学部件的主机请求的时序的示意图；

图7示出根据移动式医学部件的实施方式的另一框图；

图8示出根据本发明的方法的实施方式的流程图。

具体实施方式

附图要促进对本发明的实施方式的深入理解。所述附图图解说明实施方式，并与说明书接合用于阐述本发明的原理和概念。鉴于附图得到其他实施方式和许多所提及的优点。附图的元件并不必然彼此合乎比例地示出。

在附图的图中，只要未作不同解释，相同的、功能相同的和作用相同的元件、特征和部件分别设有相同的附图标记。

图1示出用于协同运动监视和/或运动控制的系统的实施方式的示意图。所述系统在医学机构1中实施。医学机构1例如包括医院、门诊部、医学研究实验室、病区或综合诊所。医学机构1能够划分成多个机构单元11。机构单元11例如能够包括房间、走廊、楼梯和/或电梯。机构单元11能够划分成多个特定于任务的区域(12、13、14、15、16)。特定于任务的区域能够构成为禁止区域12。禁止区域12不允许由移动式医学部件20行驶。

在医学设备1中能够使用多个移动式医学部件20。多个移动式医学部件20经由通信连接彼此连接并且经由所述连接连续地通信，以便经由通信协议协同监视和/或控制医学机构1和/或机构单元11中的多个移动式医学部件20中的每个移动式医学部件20的运动。移动式医学部件20能够包括用于成像方法、例如CT、MRT、X射线或超声的检查设备。此外，医学部件20也包括用于治愈和/或生命维持的部件。

此外，特定于任务的区域能够构成为运动区域13。运动区域13在接收到使能信号之后能够通过移动式医学部件20行驶。使能信号能够通过用户经由用户界面4(参照图5)提供。此外，只有当已经经由用户界面4提供用于运动的使能信号时，才允许移动式医学部件20在运动区域13中运动。因此，能够提高对于运动区域13中的用户的安全性。在一个实施方式中，用于通信和控制的主从原理被应用到定位在运动区域13中的移动式医学部件20上。在此情况下，选择移动式医学部件20作为主机，并且选择其他移动式医学部件20作为从机。具有主机功能的移动式医学部件20能够自动化地远程控制运动区域13中的其他移动式医学部件20。移动式医学部件20的主机功能也能够传输给其他移动式医学部件20。传输能够通过经由用户界面4用户使能进行。移动式医学部件20也能够通过用户在医学机构1中手动运动。

如果移动式医学部件20不能驶向运动区域13中的目标位置，例如因为其他移动式医学部件20占用目标位置，则在所参与的移动式医学部件20之间进行通信。该移动式医学部件20报告：该移动式医学部件想驶向目标位置。占用目标位置的移动式医学部件2能够决定，其是否能够通过其驶入到等待区域14中的方式离开运动区域13并进而离开目标位置。在一个实施方式中，阻塞的移动式医学部件20能够经由用户界面给用户显示存在冲突。在所述情况下，用户能够提供冲突解决方案。

此外，特定于任务的区域能够构成为等待区域14。未使用的移动式医学设备20能够停放在等待区域14中。当不再需要移动式医学设备20时，所述移动式医学设备能够自动停放在等待区域14中。为此，移动式医学部件20运动到等待区域14中。可以进行运动区域13到等待区域14中的正交离开。正交离开例如能够进行为，使得在通过用户使能的情况下，移动式医学部件20从运动区域13运动到转移区域15中，并且自主地从转移区域15移动到等待区域14中。在此情况下，转移区域15是以下区域，经由所述区域控制自主区域16与运动区域13之间的转移以及运动区域13与等待区域15之间的转移。等待区域15能够包括多个等待位置。等待位置被自动找到。在一个实施方式中，为此通过移动式医学部件20查询其他移动式医学部件20的位置。由此求取，等待区域15中的哪个等待位置还空出并且能够使用。在其他实施位置中，能够经由移动式医学部件20的传感器单元24(参照图7)求取自由的等待位置。

在多个移动式医学部件20运动时，移动式医学部件20优先从运动区域13运动到等待区域15。只有当从运动区域13进入等待区域15行驶到等待位置上的移动式医学部件20完全离开运动区域13时，其他移动式医学部件20才运动到运动区域13中。因此避免多个移动式医学部件20的同时的驶入运动和驶出运动。碰撞风险被减小。

在一个有利的实施方式中，在碰撞线路上运动的移动式医学部件20保持不动。在发生碰撞情况之前，移动式医学部件20停住。能够经由声学的和/或视觉的信号通过信号给用户通知停止。例如，能够经由移动式医学部件20的用户界面来提供声学的和/或视觉的信号。停止也能够作为停止信号传输给所有的或所选择的其他移动式医学部件。

自治区域16是以下区域，在所述区域中，移动式医学部件20在没有用户预设的情况下自主运动。自治区域16包括过道、通道和走廊，以及用于停放移动式医学部件20的仓库。如果在机构单元11的特定的运动区域13中需要新的移动式医学部件20，则能够经由请求信号要求所述移动式医学部件。请求信号能够经由用户界面4提供。于是，所请求的移动式医学部件20自主运动，例如从仓库运动到自治区域16中。经由自治区域16，移动式医学部件20能够独立地运动直至相应的机构单元11的转移区域15中。例如经由用户界面4中的显示，通过信号给用户通知到达相应的机构单元11的转移区域15。在所请求的移动式医学部件20能够驶入到机构单元11的运动区域13中之前，必须经由用户界面4主动提供使能信号。在一个优选的实施方式中，所请求的移动式医学部件20也通知给正好激活的主机部件。在一个实施方式中，构造自主区域16，使得为每个行进方向提供行驶路线。在另一实施方式中，行驶路线以自主路线引导来实现。也能够经由预设的运动简档来学习路线引导。

图2示出用于移动式医学部件20的通信的通信层模型30的框图。

层31包括协同通信协议、例如根据本发明的运动规划器协议。

通过协同运动规划器协议定义以下消息：

/robot_broadcast 51(参照图3)包括用于注册新的移动式医学部件20的广播消息；

/robot_status 53、54、75、76(参照图3)包括状态消息，所述状态消息发送移动式医学部件20的当前状态，例如名称、移动式医学部件20是在主机功能中还是在从机功能中的状态；

/map_update 55、56、61、62(参照图3)包括将地图的更新发送给所有移动式医学部件20；类似于在机器人操作系统(ROS)中能够使用占用网格，所述网格基于单元划分可用的空间，并且为每个单元存储所述单元是占用还是未占用；

/floor_update 57、58、86、87(参照图3)包括具有机构单元11中的运动区域的平面图的更新；此外，为每个机构单元11存储具有连接数据的标准主机；

/move_request 72(参照72)包括根据上述规则移动式医学部件20运动到地图中的目标位置的请求；

/master_request 81、83(参照图6)包括从另一移动式医学部件20接收主机功能的请求。

层32包括机器人操作消息系统(ROS)。经由机器人操作消息系统以有利的方式能够进行经由多个移动式医学部件20的分布式通信，而无需专用的通信主机。

层33包括传输层。在传输层中，进行数据流的分段和拥塞避免。经由传输层提供对面向应用的层31、32的统一访问，使得不考虑通信网的特性。能够使用TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)、UDP(用户数据报协议)、SCTP(流控制传输协议)、DCCP(数据报拥塞控制协议)作为协议。

层34包括连接安全层，所述连接安全层应该确保可靠的并且无错误的传输，并且应该提供对传输介质的访问，例如WLAN、蓝牙、低功耗蓝牙。

经由通信协议能够添加、监视和/或控制任意数量的移动式医学部件20。此外，不需要中央规划计算机和/或合作计算机。监视和/或控制以分散的方式在相应的移动式医学部件20上进行。

图3示出新的移动式医学部件20的注册的时序的示意图。在图3中，附图标记A、B和C表示第一、第二和第三移动式医学部件20。在图3中示出一个新的移动式医学部件C的注册。新的移动式医学部件C给可用的移动式医学部件A、B发送/robot_broadcast消息51、52并且使自身已知。可用的医学部件A、B将其状态经由消息/robot_status 53、54发送给新的移动式医学部件C作为对/robot_broadcast——消息51、52的响应。可用的医学部件A、B还经由消息/map_update 55、56和经由消息/floor_update 57、58发送关于机构单元11的地图和规划。新的移动式医学部件C能够从数据中产生关于机构单元11的地图和规划。

图4示出移动式医学部件A、B、C之间的数据通信的时序的示意图。所述数据通信例如能够包括用于更新地图的数据。在图4中，第一移动式医学单元A已经经由传感器单元24(参照图7)探测到新的信息，并且基于所述新的信息更新地图60。第一移动式医学单元A将消息/map_update61、61发送给其他的移动式医学单元B、C。其他的移动式医学单元B、C的地图被更新。

图5示出移动式医学部件A、B、C的运动请求的时序的示意图。在图5中，例如，从仓库中请求新的移动式医学部件C。为了请求，经由用户界面4提供请求信号。请求信号能够包括关于机构单元11中的所请求的移动式医学部件和所请求的运动区域13的信息。第三移动式医学部件C接收消息/move_request72。第三移动式医学部件C检查73所请求的机构单元11的转移区域15是否是空出的。如果检查73得出所请求的机构单元11的转移区域15是空出的，则开始74第三移动式医学部件C的自主运动。在运动期间，第三移动式医学部件C通过消息/robot_status 75、76给其他移动式医学设备A、B发送其状态、例如位置。于是这在如下情况下如此，其他移动式医学设备A、B在所请求的机构单元11(存在)中，并且使用第一移动式医学部件A的用户界面来请求第三移动式医学部件C。

图6示出移动式医学部件20的主机请求的时序的示意图。在图6中所示出的示例中，第二移动式医学部件B设置为主机，而其他移动式医学部件A、C是从机。第一移动式医学部件A给移动式医学部件B、C发送消息/master_request 81、83，以便实现到“主机”的更换。移动式医学部件B、C确认82、84接收到要求，并且第二移动式医学部件B作为当前主机确收主机功能。第一移动式医学部件A设置85主机功能。作为主机部件，第一移动式医学部件A能够经由消息/floor_update 86、87开始更新空间规划。

图7示出根据移动式医学部件20的实施方式的另一框图。为了对医学机构1中的一组移动式医学部件20进行协同运动监视和/或运动控制，该组移动式医学部件20中的移动式医学部件20包括驱动单元。驱动单元21构成为用于驱动移动式医学部件20。驱动单元构成为直流马达。此外，移动式医学部件20包括电压供应装置22。所述电压供应装置构成用于移动式医学部件20的各个部件的电供应。电压供应装置22包括直流供应装置，所述直流供应装置能够经由直流电压源或交流电压源借助AC/DC转换器充电。充电能够以有利的方式在等待停顿期间在等待区域15中或在仓库中进行。此外，移动式医学部件20包括通信接口23。通信接口23构成用于与医学机构1中的其他移动式医学部件20建立通信连接。通信接口构成用于建立WLAN连接、蓝牙连接或低功耗蓝牙连接。此外，移动式医学部件20包括用于检测移动式医学部件20的环境的传感器单元24。传感器单元24构成为扫描移动式医学部件20的环境和提供关于环境内的对象的距离和构造的信息。传感器单元24例如包括激光雷达、雷达、激光器和/或摄像机。基于所提供的信息能够产生地图。地图能够传输给其他移动式医学部件20。此外，移动式医学部件20包括用于存储所学习的运动模型和/或医学机构1的地图的存储单元25。此外，移动式医学部件20包括处理器单元26，用于通过提供用于操控驱动单元21的控制信号协同地监视和/或控制医学机构中的和/或机构单元11中的每个移动式医学部件20的运动。

在本发明的一个优选的实施方式中，移动式医学部件20能够以不同的资源构成，使得例如第一移动式医学部件20以低的计算资源构成，而第二移动式医学部件20以相对更高的计算资源构成。于是，第一移动式医学部件20能够委托第二移动式医学部件临时地或代表地承担第一移动式医学部件的计算(例如用于导航、用于构造地图和/或用于在控制和监视的过程中的计算)，并且将结果发送回给第一移动式医学部件。借此，第一移动式医学部件20能够免除计算负荷并且仍然参与所述方法。

在一个实施方式中，移动式医学部件20包括用户界面。用户界面能够包括输入单元、例如用于接收用户输入的输入面板和输出单元、例如用于输出信息的显示器。此外，用户界面能够包括声学的输出单元、例如扬声器。在一个替选的实施方式中，用户界面能够整体地集成在触摸显示器或手持设备中，并且能够包括用于输出声学警告音的扬声器。

图8示出根据本发明的方法的实施方式的流程图。在所示出的实施方式中，所述方法包括多个步骤。在第一步骤S1中，激活通信接口23，用于连续地从医学机构1中的一组移动式医学部件20中的每个移动式医学部件接收导航信号。在进一步的步骤S2中，从每个所述移动式医学部件20接收导航信号。在进一步的步骤S3中，基于所接收的导航信号和/或运动模型和/或请求信号产生用于驱动单元的控制信号，用于使移动式医学部件20运动。在一个实施方式中，能够经由手动驾驶的运动简档来学习运动模型。在另一实施方式中，经由预设的运动简档能够学习运动模型。在进一步的步骤S4中，基于所产生的控制信号经由通信协议产生导航信号。经由通信协议定义用于医学机构1中的移动式医学部件20的导航的消息。在进一步的步骤S5中，经由通信接口23发送所产生的导航信号，用于协同监视和/或控制医学机构1和/或机构单元11中的多个移动式医学部件20中的每个移动式医学部件20。