CN108053889A - 一种基于Agent技术的健康促进服务机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Agent技术的健康促进服务机器人，包括主控制单元Agent、知识库Agent、人机交互单元、信号传输单元、健康检测模块、健康执行设备模块；所述主控制单元Agent通过总线通信协议分别与知识库Agent、人机交互单元、信号传输单元相连；所述的主控制单元Agent，根据数据库中用户的基本信息、检测信息结合知识库Agent，通过推理机制运用私有知识和全局知识给出相应训练方案，指导用户训练；所述健康执行设备模块主要是指运动设备，可以执行机器人开具的运动方案，并且可以及时与用户形成运动反馈。本发明的健康促进机器人具有良好的人机交互界面和精准的运动方案输出功能，操作简单，功能丰富。

Description

一种基于Agent技术的健康促进服务机器人

技术领域

本发明涉及一种健康促进服务机器人的技术领域，特别涉及一种基于Agent技术的健康促进服务机器人，属于服务促进机器人和国民体质健康领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们的健康意识日益增强，对健康促进类检测设备的智能化、多功能化的要求也越来越高，近几年，发展迅速的健康服务机器人正式满足这种需求的理想载体，利用机器人实现智能化和多功能化是智慧生活的发展方向。

本发明采用基于Agent技术的健康促进服务机器人，通过大众化的健康体检，让国民知道了解自身健康状况及早预防健康风险，并基于测试数据和健康体检设备测试数据通过Agent知识库对国民个体健康状况进行综合评估分析，跟踪监测国民健康信息，提升国民健身意识。本系统实现了一种基于Agent技术的健康促进服务机器人，旨在通过人工智能技术提高健康服务的智能化水平、提高公众关注健康的意识、为公众了解自身健康状况、提高健康水平提供辅助工具。

发明内容

本发明实现了一种基于Agent技术的健康促进服务机器人，通过在Agent推理机制自动决策运动方案，该健康促进机器人具有良好的人机交互界面和精准的运动方案输出功能，操作简单，功能丰富。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种基于Agent技术的健康促进服务机器人，包括主控制单元Agent、知识库Agent、人机交互单元、信号传输单元、健康检测模块、健康执行设备模块；

所述主控制单元Agent、知识库Agent、人机交互单元、信号传输单元在机器人本体上；

所述主控制单元Agent通过总线通信协议分别与知识库Agent、人机交互单元、信号传输单元相连；

所述主控制单元Agent通过信号传输单元和健康检测模块、健康执行设备模块相连；

所述的主控制单元Agent，根据数据库中用户的基本信息、检测信息结合知识库Agent，通过推理机制运用私有知识和全局知识给出相应训练方案，指导用户训练；

所述知识库Agent，包含私有知识库和全局知识库。私有知识库定义了机器人应满足的各种物理定律和规则，包括运动学、动力学、医学等数值模型以及机器人的能力、状态等非数值模型；全局知识库包含了系统环境模型和应遵守的约束条件等。

所述健康检测模块，包括身高测试仪、体重测试仪、反应时测试仪、坐位体前屈测试仪、握力测试仪、台阶指数测试仪、仰卧起坐测试仪、肺活量测试仪、纵跳测试仪、单脚站立测试仪、俯卧撑测试仪、身体成分测试仪、骨密度测试仪、肺机能测试仪、心血管功能测试仪、平衡机能测试仪、动脉硬化测试仪；

所述健康执行设备模块主要是指运动设备，可以执行机器人开具的运动方案，并且可以及时与用户形成运动反馈。

其中，主控单元Agent数据处理采用DAI模型可表示为一个三元组结构，包括数据集、干预目标集、干预意图集，数据集表示Agent所具有的关于其当前环境的信息，干预目标集表示Agent可用的行为的可能过程，干预意图集表示Agent的当前主要任务；

所述DAI模型，设Da为所有可能数据的集合，Ai为所有可能干预目标的集合，Int为所有可能干预意图的集合，在任意时刻，一个DAI Agent的状态表示为(D,A,I)，其中P表示当前感知的集合。

其中，信号传输单元包含WIFI模块、蓝牙模块、网口、串口、USB口，WIFI模块和网口用于局域网或互联网数据通信；

所述蓝牙模块用于与健康检测设备和健康执行设备相连，包含控制模块、RFID模块；所述控制模块用于接收、存储信号、发送信号，并在信号需要向健康检测或健康执行设备传输时，将信号传入RFID模块；所述RFID模块用于在信号需要向健康检测或健康执行设备传输时，接受控制模块传入的信号，并将信号向健康检测或健康执行设备传输，所述的控制模块分别通过导线与RFID模块相连。

一种基于Agent技术的健康促进服务机器人的健康促进方法，包括以下步骤：

步骤1：电源开，机器人初始化；

步骤2：通过人机交互模块获取用户基本信息(身高、性别、年龄、病史)；

步骤3：通过机器人人机交互模块选择健康检测项目；

步骤4：用户选择测试后，进入测试模式；

步骤5：健康检测设备通过蓝牙模块与机器人交互；

步骤6：Agent机器人给出检测结果和评分；

步骤7：Agent机器人根据数据库中用户的基本信息，包括病史，慢病情况和知识库，通过推理机制，运用私有知识和公有知识给出运动方案，通过信号传输单元，下发到健康执行设备；

步骤8：健康执行设备读取训练方案；

步骤9：用户在机器的引导下，按照健康执行设备上的训练方案进行训练，这样可以完成科学运动，避免运动损伤；

步骤10：用户在进行训练完成时，完成情况会传送至Agent机器人。

本发明的一种基于Agent技术的健康促进服务机器人，相对于现有技术优势在于：

其一，本发明采用基于Agent技术应用到健康促进服务机器人，提出了一种DAI模型，自动数据分析并开具运动方案，科学一体化的健康运动。

其二，本发明结合机器人移动技术和智能健康技术，很大程度提高了健康检测和健康运动的智能性和科学性，方便和简化了用户的操作流程，友好的交互界面为用户带来更好的健康促进服务，更易为广大用户群体接受。

附图说明

图1是本发明逻辑结构示意图；

图2是本发明工作流程图；

图3是本发明所述主控单元Agent数据处理DAI模型流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明进一步阐述。

图1是一种基于Agent技术的健康促进服务机器人的逻辑结构示意图。如图1中所示，一种基于Agent技术的健康促进服务机器人包括机器人本体，还包括主控制单元Agent、知识库Agent、人机交互单元、信号传输单元、健康检测模块、健康执行设备模块；

所述主控制单元Agent、知识库Agent、人机交互单元、信号传输单元在机器人本体上；

所述主控制单元Agent通过总线通信协议分别与知识库Agent、人机交互单元、信号传输单元相连；

所述主控制单元Agent通过信号传输单元和健康检测模块、健康执行设备模块相连；

所述的主控制单元Agent，根据数据库中用户的基本信息、检测信息结合知识库Agent，通过推理机制运用私有知识和全局知识给出相应训练方案，指导用户训练；

所述知识库Agent，包含私有知识库和全局知识库。私有知识库定义了机器人应满足的各种物理定律和规则，包括运动学、动力学、医学等数值模型以及机器人的能力、状态等非数值模型；全局知识库包含了系统环境模型和应遵守的约束条件等；

所述健康执行设备模块主要是指运动设备，可以执行机器人开具的运动方案，并且可以及时与用户形成运动反馈；

所述处方执行设备模块主要是指运动设备，可以执行专家或系统默认推荐运动处方，并且可以及时与用户形成运动反馈；

所述的一种基于Agent技术的健康促进服务机器人，人机交互选择需要采用健康检测设备，将检测数据传入健康促进服务机器人，将测试用户身高、体重、反应时、坐位体前屈、握力、台阶指数、一分钟仰卧起坐、肺活量、纵跳、单脚站立、俯卧撑数据采集并转换进所述健康促进服务机器人，其中身体成分测试数据接口将测试用户体脂率、肌肉含量、脂肪含量、腹部脂肪含量采集转换进所述健康促进服务机器人，所述骨密度测试数据接口将测试用户的骨密度指数、T值、BUA值、SOS值采集并转进所述健康促进服务机器人，所述肺机能测试数据接口将测试用户用力肺活量、第一秒用力呼气容量、0.5秒用力肺活量、气速指数、通气功能障碍分类、用力呼气时间采集并转进所述健康促进服务机器人，所述心血管测试数据接口将测试用户血压值、增长指数和内膜下心肌活力率、脉压差采集转进所述健康促进服务机器人，所述平衡机能测试数据接口将测试用户中心动摇速度、COP动摇速度、重心位置分布、双足睁闭眼动摇角速度比、平衡结果评分采集并转进所述健康促进服务机器人，所述动脉硬化测试数据接口将测试用户肱-踝脉搏波传导速度、踝臂指数采集并转换进所述健康促进服务机器人。

图2是一种基于Agent技术的健康促进服务机器人的健康促进方法。具体步骤为：

步骤1、机器人开机后进入设备初始化；

步骤2、人机交互注册用户基本信息，通过语音指令、交互界面操作输入用户身高、性别、年龄、病史；

步骤3、通过机器人人机交互模块语音指令、交互界面操作选择健康检测项目，测试用户身高、体重、反应时、坐位体前屈、握力、台阶指数、一分钟仰卧起坐、肺活量、纵跳、单脚站立、俯卧撑、身体成分、骨密度、肺机能、心血管功能、平衡机能、动脉硬化数据采集、体脂率、肌肉含量、脂肪含量、腹部脂肪含量采集骨密度指数、T值、BUA值、SOS值、用力肺活量、第一秒用力呼气容量、0.5秒用力肺活量、气速指数、通气功能障碍分类、用力呼气时间、血压值、增长指数和内膜下心肌活力率、脉压差、中心动摇速度、COP动摇速度、重心位置分布、双足睁闭眼动摇角速度比、平衡结果评分用户肱-踝脉搏波传导速度、踝臂指数，通过所述信号传输单元传输并转换进所述健康促进服务机器人；

步骤4、健康促进服务机器人，根据数据库中用户的基本信息、检测信息结合知识库Agent，通过推理机制运用私有知识和全局知识给出相应训练方案，通过所述信号传输单元中的WIFI模块给健康执行设备发送运动方案；

步骤5、健康执行设备通过WIFI模块获取运动方案，执行和反馈执行情况；

步骤6、用户在进行训练完成时，完成情况会传送至Agent机器人。

Claims (5)

1.一种基于Agent技术的健康促进服务机器人，其特征在于：包括主控制单元Agent、知识库Agent、人机交互单元、信号传输单元、健康检测模块和健康执行设备模块；其中：

所述主控制单元Agent、知识库Agent、人机交互单元、信号传输单元在机器人本体上；

所述主控制单元Agent通过总线通信协议分别与人机交互单元、信号传输单元相连；

所述主控制单元Agent通过信号传输单元和健康检测模块、健康执行设备模块相连；

所述的主控制单元Agent，根据数据库中用户的基本信息、检测信息结合知识库Agent，通过推理机制运用私有知识和全局知识给出相应训练方案，指导用户训练；

所述知识库Agent，包含私有知识库和全局知识库，私有知识库定义了机器人应满足的各种物理定律和规则，包括运动学、动力学、医学等数值模型以及机器人的能力、状态等非数值模型；全局知识库包含了系统环境模型和应遵守的约束条件等；

所述健康执行设备模块主要是指运动设备，可以执行机器人开具的运动方案，并且可以及时与用户形成运动反馈。

2.根据权利要求1所述的一种基于Agent技术的健康促进服务机器人，其特征在于：其中主控单元Agent数据处理采用DAI模型可表示为一个三元组结构，包括数据集、干预目标集、干预意图集，数据集表示Agent所具有的关于其当前环境的信息，干预目标集表示Agent可用的行为的可能过程，干预意图集表示Agent的当前主要任务；

所述DAI模型，设Da为所有可能数据的集合，Ai为所有可能干预目标的集合，Int为所有可能干预意图的集合，在任意时刻，一个DAI Agent的状态表示为(D,A,I)，其中P表示当前感知的集合。

3.根据权利要求1所述的一种基于Agent技术的健康促进服务机器人，其特征在于：其中信号传输单元包含WIFI模块、蓝牙模块、网口、串口、USB口，WIFI模块和网口用于局域网或互联网数据通信；

所述蓝牙模块用于与健康检测设备和健康执行设备相连，包含控制模块、RFID模块；所述控制模块用于接收、存储信号、发送信号，并在信号需要向健康检测或健康执行设备传输时，将信号传入RFID模块；所述RFID模块用于在信号需要向健康检测或健康执行设备传输时，接受控制模块传入的信号，并将信号向健康检测或健康执行设备传输，所述的控制模块分别通过导线与RFID模块相连。

4.一种基于Agent技术的健康促进服务机器人的健康促进方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：电源开，机器人初始化；

步骤2：通过人机交互模块获取用户基本信息；

步骤3：通过机器人人机交互模块选择健康检测项目；

步骤4：用户选择测试后，进入测试模式；

步骤5：健康检测设备通过蓝牙模块与机器人交互；

步骤6：Agent机器人给出检测结果和评分；

步骤7：Agent机器人根据数据库中用户的基本信息，包括病史，慢病情况和知识库，通过推理机制，运用私有知识和公有知识给出运动方案，通过信号传输单元，下发到健康执行设备；

步骤8：健康执行设备读取训练方案；

步骤9：用户在机器的引导下，按照健康执行设备上的训练方案进行训练，这样可以完成科学运动，避免运动损伤；

步骤10：用户在进行训练完成时，完成情况会传送至Agent机器人。

5.根据权利要求4所述的一种基于Agent技术的健康促进服务机器人的健康促进方法，其特征在于：用户基本信息包括身高、性别、年龄和病史。