CN108230789A - 基于机器人的帮助老人学习的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于机器人的帮助老人学习的方法，属于人机交互领域，包括以下步骤：步骤一，数据接口模块从互联网中提取各种新知识更新到知识库模块中存储成为知识内容；步骤二，老人信息采集模块将学习请求发送给学习模块；步骤三，学习模块识别学习请求并根据学习请求从知识库模块中调用对应的知识内容进行播放。本发明还公开了基于机器人的帮助老人学习的系统，通过本发明能够帮助老人不断学习和存储新知识，避免老人与社会脱节。

Description

基于机器人的帮助老人学习的方法及系统

技术领域

本发明涉及人机交互领域，具体涉及一种基于机器人的帮助老人学习的方法及系统。

背景技术

当人步入到老年的时候，其身体机能会随着年龄增大而逐渐衰退，但是其对融入社会，与人沟通交流，陪伴，爱与被爱等精神需求并不会因为年龄的增大或者身体机能的衰退而减少。相反，因为老人随着年龄增大逐渐与社会主流人群及文化脱节，孤独感倍增，使老人对于陪伴、爱与被爱以及与人沟通交流等精神需求会逐渐增加。而老人之所以会出现与社会脱节的现象，究其原因在于日新月异的新知识的出现。老人没有渠道更重要的是没有能力学习和掌握这些新知识，使老人逐渐与社会产生脱节，使老人感到孤独。

现在，虽然有多种多样的养老服务系统面世，但都是针对工作人员如何服务老人设置的，并没有任何一个系统能够用来帮助老人不断掌握这些新知识。其困难之处在于老人因为身体机能的衰退而致使记忆力和学习能力下降，无法学会和记住那么多的新知识，这使得老人与社会的脱节在所难免，使老人感到孤独。而长期具有孤独感的老人，其不佳的心情又会反作用到老人的身体健康上，加速身体机能的退化，形成恶性循环。

鉴于此，申请人提出了一种能够帮助老人不断学习和存储新知识，避免老人与社会脱节的基于机器人的帮助老人学习的方法及系统。

发明内容

本发明意在提供一种基于机器人的帮助老人学习的方法，以达到使老人通过互动方式学会各种新知识的目的。

为达到以上目的，提供如下方案：

本方案中的基于机器人的帮助老人学习的方法，包括以下步骤：

步骤一，数据接口模块从互联网中提取各种新知识更新到知识库模块中存储成为知识内容；

步骤二，老人信息采集模块将学习请求发送给学习模块；

步骤三，学习模块识别学习请求并根据学习请求从知识库模块中调用对应的知识内容进行播放。

原理及效果：

本方法通过数据接口模块，将互联网的各种新知识实时更新存储到知识库模块中成为知识内容。而老人在需要学习的时候，直接通过老人信息采集模块将学习请求发送给学习模块，学习模块在识别学习请求后从知识库模块中调用该学习请求对应的知识内容进行播放。

通过本方法，能够为老人提供学习新知识的渠道和平台，而且不需要老人自己寻找和记忆不断出现的新知识，老人只需要在使用到相关新知识时通过老人信息采集模块发送学习请求，就可以直接从学习模块上看到播放的针对该新知识的知识内容。本方法有效帮助老人完成对各种新知识的学习，通过知识库模块能够代替老人的大脑将所有新知识都记忆下来，通过学习模块可以随时将老人需要用到的新知识从知识库模块中提取出来，即使老人学习能力和记忆力都在下降的情况下，还是能够使老人不断了解和掌握不断出现的新知识，使老人与社会保持紧密的联系，有助于排遣老人的孤独感，使老人重新融入到社会之中。

进一步，在步骤一中，数据接口模块先将各种新知识传递给筛选模块，筛选模块按照预先存储的筛选信息表将筛选合格的新知识传递给知识库模块进行存储。

互联网上每天都会出现千奇百怪的新知识，但是有些不健康的或者太过专业不适合老人学习的新知识，都被筛选模块筛选过滤掉。仅将适合老人学习的新知识传递给知识库模块，这样不仅对所有知识内容的规范性和适宜性进行了把控，还避免了知识库模块中存储空间的占用。

进一步，在步骤二中，老人信息采集模块将老人主动输入的输入操作信息或者由老人信息采集模块根据老人当前所处环境以及当前面对对象识别到的对象采集信息转化为学习请求发送到学习模块。

老人在想要学习的时候，可以主动向老人信息采集模块输入通过各种方式表现出来的输入操作信息，老人信息采集模块将输入操作信息转化为学习请求发送给学习模块。或者，当老人在面对新环境或者新对象的时候，老人信息采集模块自动地识别新环境或者新对象形成对象采集信息输入到老人信息采集模块中，老人信息采集模块将对象采集信息转化为学习请求发送到学习模块。这样可以使老人在生活实际遇到了新环境、新对象，能够通过老人信息采集模块自动唤醒学习模块，使学习模块能够及时调用相关新知识的知识内容播放给老人看，使老人能够在实际运用当中运用到知识库模块中存储的知识内容，除了帮助老人进行学习，还能实时指导老人进行使用。

进一步，老人信息采集模块通过信息识别模块将输入操作信息或者对象采集信息转化为学习请求。

通过信息识别模块，将输入操作信息对象采集信息转化为能够被学习模块识别的学习请求，使学习模块能够根据学习请求从知识库模块中调用知识内容。

进一步，所述输入操作信息和对象采集信息均包括文字、声音和图像三种形式；信息识别模块内存储有学习请求表，学习请求表包括多组学习请求信息，每组学习请求信息分别包括用来与输入操作信息和对象采集信息进行比对的标准项以及与标准项对应的一组关键词；通过将输入操作信息和对象采集信息分别对比标准项，若某一标准项与输入操作信息或者对象采集信息相同，则该标准项对应的一组关键词为该输入操作信息或者对象采集信息对应的学习请求。

输入操作信息和对象采集信息都可以有三种形式，这使得老人信息采集模块的采集手段可以是多样的，通过将输入操作信息和对象采集信息与标准项对比，找到与输入操作信息或者对象采集信息相同的标准项，将标准项对应的一组关键词作为转化后的学习要求发送给学习模块。通过信息识别模块，可以智能地将各种输入转化为系统可识别的形式进行信息传递。

进一步，在步骤三中，学习模块中的播放模块驱动机器人在播放知识内容后演示知识内容。

在播放知识内容后，即使老人不理解，也能通过机器人的直接使用演示来为老人作出实际示范，方便老人更快速地理解。

本发明还提供了一种基于机器人的帮助老人学习的系统，包括：

老人信息采集模块，用来采集老人输入的输入操作信息，用来根据老人当前所处环境以及当前面对对象识别提取出对象采集信息，用来将输入操作信息和对象采集信息转化为学习请求；

学习模块，用来接收并识别从老人信息采集模块发送过来的学习请求，并根据学习请求提取预先存储的知识内容进行播放；

知识库模块，用来存储和更新知识内容，用来供学习模块调取相应的知识内容。

原理及效果：

老人能够通过老人信息采集模块将自己需要学习的信息以各种方式输入到老人信息采集模块中，形成输入操作信息。或者，老人可以直接通过老人信息采集模块识别老人所处环境或老人面对对象，自动识别出对象采集信息。老人信息采集模块将作为输入的输入操作信息和对象采集信息转化为系统能够识别的学习请求，并将学习请求发送给学习模块。学习模块识别学习请求后，根据学习请求从知识库模块中调取对应的知识内容给学习模块播放。

通过本系统，可以为老人提供不断学习的平台，使老人需要学习的时候能够通过老人信息采集模块从知识库模块中调取相应知识内容进行学习。而且，因为老人信息采集模块能够根据老人所处环境和老人面对对象识别提取出对象采集信息，可以使老人在面对具体新事物的时候，不需要自己输入相关信息，直接通过老人信息采集模块识别出作为输入的对象采集信息。能够使老人正在应对某些具体事物的时候，得到及时指导和提醒，有助于老人在实际生活中学以致用。

进一步，还包括数据接口模块，所述数据接口模块用来从互联网中提取各种新知识并更新存储到知识库模块中形成知识内容。

通过数据接口模块，可以使知识库模块实时更新最新的新知识，使老人能够跟上社会前进的脚步，将最新出现的各种新知识都存储下来，方便在遇到具体事物或者自己主动学习。

进一步，还包括连接在数据接口模块和知识库模块之间的筛选模块；所述筛选模块用来将数据接口传递来的新知识进行筛选后形成知识内容更新存储到知识库模块。

通过筛选模块，可以使一些不适合老人学习的新知识筛除掉。

进一步，所述老人信息采集模块中设有信息识别模块；所述信息识别模块内设有学习请求表，学习请求表包括多组学习请求信息，每组学习请求信息分别包括用来与输入操作信息和对象采集信息进行比对的标准项以及与标准项对应的一组关键词。

通过将输入操作信息和对象采集信息分别对比标准项，若某一标准项与输入操作信息或者对象采集信息相同，则该标准项对应的一组关键词为该输入操作信息或者对象采集信息对应的学习请求。

附图说明

图1为本发明基于机器人的帮助老人学习的系统实施例的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例基本如图1：一种基于机器人的帮助老人学习的系统，包括：

老人信息采集模块，用来采集老人输入的输入操作信息，用来根据老人当前所处环境以及当前面对对象识别提取出对象采集信息，用来将输入操作信息和对象采集信息转化为学习请求；

学习模块，用来接收并识别从老人信息采集模块发送过来的学习请求，并根据学习请求提取预先存储的知识内容进行播放；

知识库模块，用来存储和更新知识内容，用来供学习模块调取相应的知识内容。

数据接口模块，所述数据接口模块用来从互联网中提取各种新知识并更新存储到知识库模块中形成知识内容。通过数据接口模块，可以使知识库模块实时更新最新的新知识，使老人能够跟上社会前进的脚步，将最新出现的各种新知识都存储下来，方便在遇到具体事物或者自己主动学习。

筛选模块，筛选模块连接在数据接口模块和知识库模块之间；所述筛选模块用来将数据接口传递来的新知识进行筛选后形成知识内容更新存储到知识库模块。通过筛选模块，可以使一些不适合老人学习的新知识筛除掉。

所述老人信息采集模块中设有信息识别模块；所述信息识别模块内设有学习请求表，学习请求表包括多组学习请求信息，每组学习请求信息分别包括用来与输入操作信息和对象采集信息进行比对的标准项以及与标准项对应的一组关键词。

通过将输入操作信息和对象采集信息分别对比标准项，若某一标准项与输入操作信息或者对象采集信息相同，则该标准项对应的一组关键词为该输入操作信息或者对象采集信息对应的学习请求。

学习模块包括数据调用模块和播放模块；

所述数据调用模块内设有调用表，调用表包括多组调用信息，每组调用信息为一一对应的一组关键词和一个位于知识库模块中的存储地址；数据调用模块对比接收到的学习请求与每组调用信息，当两者的关键词分别相同时，学习请求与该组调用信息匹配成功，数据调用模块根据该组调用信息中的存储地址向知识库模块调用该存储地址上存储的知识内容。

通过对比学习请求和调用信息中的关键词，当两者的关键词分别一一对应相同的时候，说明学习请求和该组调用信息匹配成功，数据调用模块直接从知识库模块中调取该存储地址上的知识内容即可，通过调用表，可以使数据调用模块快速准确地进行知识内容调用。

播放模块，用来播放知识内容；所述播放模块包括用来驱动机器人动作的驱动模块，用来播放图像、视频的显示模块以及用来播放声音的声音模块。

知识内容的存储形式是多样的，可以是文字、图像或者声音，通过播放模块中的显示模块和声音模块都能够播放出来，通过驱动模块还能将知识内容中的具体操作步骤演示给老人，方便老人能够通过模仿快速学会相应的新知识，即使老人不能理解某些知识内容，但是通过机器人的示范演示能够让老人学会具体操作也起到了让老人学习所达到的效果。机器人的演示技术采用现有技术即可。

老人能够通过老人信息采集模块将自己需要学习的信息以各种方式输入到老人信息采集模块中，形成输入操作信息。或者，老人可以直接通过老人信息采集模块识别老人所处环境或老人面对对象，自动识别出对象采集信息。老人信息采集模块将作为输入的输入操作信息和对象采集信息转化为系统能够识别的学习请求，并将学习请求发送给学习模块。学习模块识别学习请求后，根据学习请求从知识库模块中调取对应的知识内容给学习模块播放。

通过本系统，可以为老人提供不断学习的平台，使老人需要学习的时候能够通过老人信息采集模块从知识库模块中调取相应知识内容进行学习。而且，因为老人信息采集模块能够根据老人所处环境和老人面对对象识别提取出对象采集信息，可以使老人在面对具体新事物的时候，不需要自己输入相关信息，直接通过老人信息采集模块识别出作为输入的对象采集信息。能够使老人正在应对某些具体事物的时候，得到及时指导和提醒，有助于老人在实际生活中学以致用。

为了进一步促进老人的学习激情，帮助老人更好地学习新知识，同时，为了促进老人与亲人朋友之间的关系，本系统还包括与老人信息采集模块通信连接的老人分享模块。老人分享模块包括提问模块、答案模块、积分模块和计时模块，提问模块、答案模块、积分模块和计时模块为彼此独立的存储模块。老人分享模块为具有网络传输功能的控制器模块。老人分享模块内预先存储有各个亲人朋友的网络沟通方式(如QQ、微信等现有软件沟通方式)。计时模块内预先设置有节假日提醒表，在该表中记载了当年的节假日日期，老人分享模块根据节假日提醒表提醒老人在节假日时定时分享学到的新知识。问题模块内存储有从老人信息采集模块中实时更新的知识内容。老人通过老人信息采集模块向学习模块发送学习请求,并从学习模块中学到知识内容。老人信息采集模块将这些学到的知识内容传递到老人分享模块中，每一个知识内容在原本存储的时候就是以问题和答案形式存在的，老人分享模块将一个知识内容拆分成标准问题和标准答案并分别存储到问题模块和答案模块中。每当节假日，老人分享模块随机从问题模块中选取一个标准问题发送给预先存储了网络沟通方式的各位亲朋好友。积分模块根据各个亲朋好友针对标准问题发送给老人分享模块的答案进行积分。当发送到老人分享模块中的答案与预先存储在答案模块中的标准答案越相近，得到的积分越高。在对比答案和标准答案时，通过词语对比的方法，当两者之间相同的词语越多则越接近。在年底时，老人分享模块根据积分通过各个亲朋好友预先存储的网络沟通方式发红包。本系统不仅能够起到帮助老人学习，增强老人记忆的作用，还能通过互动的方式增加老人和亲朋好友之间的感情。

基于上述系统，帮助老人学习的方法，包括以下步骤：

步骤一，数据接口模块从互联网中提取各种新知识更新到知识库模块中存储成为知识内容。

在步骤一中，数据接口模块先将各种新知识传递给筛选模块，筛选模块按照预先存储的筛选信息表将筛选合格的新知识传递给知识库模块进行存储。

互联网上每天都会出现千奇百怪的新知识，但是有些不健康的或者太过专业不适合老人学习的新知识，都被筛选模块筛选过滤掉。仅将适合老人学习的新知识传递给知识库模块，这样不仅对所有知识内容的规范性和适宜性进行了把控，还避免了知识库模块中存储空间的占用。

步骤二，老人信息采集模块将学习请求发送给学习模块。

老人信息采集模块通过信息识别模块将输入操作信息或者对象采集信息转化为学习请求。

通过信息识别模块，将输入操作信息对象采集信息转化为能够被学习模块识别的学习请求，使学习模块能够根据学习请求从知识库模块中调用知识内容。

在步骤二中，老人信息采集模块将老人主动输入的输入操作信息或者由老人信息采集模块根据老人当前所处环境以及当前面对对象识别到的对象采集信息转化为学习请求发送到学习模块。

老人在想要学习的时候，可以主动向老人信息采集模块输入通过各种方式表现出来的输入操作信息，老人信息采集模块将输入操作信息转化为学习请求发送给学习模块。或者，当老人在面对新环境或者新对象的时候，老人信息采集模块自动地识别新环境或者新对象形成对象采集信息输入到老人信息采集模块中，老人信息采集模块将对象采集信息转化为学习请求发送到学习模块。这样可以使老人在生活实际遇到了新环境、新对象，能够通过老人信息采集模块自动唤醒学习模块，使学习模块能够及时调用相关新知识的知识内容播放给老人看，使老人能够在实际运用当中运用到知识库模块中存储的知识内容，除了帮助老人进行学习，还能实时指导老人进行使用。

所述输入操作信息和对象采集信息均包括文字、声音和图像三种形式；所述信息识别模块内存储有学习请求表，学习请求表包括多组学习请求信息，每组学习请求信息分别包括用来与输入操作信息和对象采集信息进行比对的标准项以及与标准项对应的一组关键词；通过将输入操作信息和对象采集信息分别对比标准项，若某一标准项与输入操作信息或者对象采集信息相同，则该标准项对应的一组关键词为该输入操作信息或者对象采集信息对应的学习请求。

输入操作信息和对象采集信息都可以有三种形式，这使得老人信息采集模块的采集手段可以是多样的，通过将输入操作信息和对象采集信息与标准项对比，找到与输入操作信息或者对象采集信息相同的标准项，将标准项对应的一组关键词作为转化后的学习要求发送给学习模块。通过信息识别模块，可以智能地将各种输入转化为系统可识别的形式进行信息传递。

步骤三，学习模块识别学习请求并根据学习请求从知识库模块中调用对应的知识内容进行播放。

在步骤三中，学习模块中的播放模块驱动机器人在播放知识内容后演示知识内容。

在播放知识内容后，即使老人不理解，也能通过机器人的直接使用演示来为老人作出实际示范，方便老人更快速地理解。

本方法通过数据接口模块，将互联网的各种新知识实时更新存储到知识库模块中成为知识内容。而老人在需要学习的时候，直接通过老人信息采集模块将学习请求发送给学习模块，学习模块在识别学习请求后从知识库模块中调用该学习请求对应的知识内容进行播放。

通过本方法，能够为老人提供学习新知识的渠道和平台，而且不需要老人自己寻找和记忆不断出现的新知识，老人只需要在使用到相关新知识时通过老人信息采集模块发送学习请求，就可以直接从学习模块上看到播放的针对该新知识的知识内容。本方法有效帮助老人完成对各种新知识的学习，通过知识库模块能够代替老人的大脑将所有新知识都记忆下来，通过学习模块可以随时将老人需要用到的新知识从知识库模块中提取出来，即使老人学习能力和记忆力都在下降的情况下，还是能够使老人不断了解和掌握不断出现的新知识，使老人与社会保持紧密的联系，有助于排遣老人的孤独感，使老人重新融入到社会之中。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.基于机器人的帮助老人学习的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，数据接口模块从互联网中提取各种新知识更新到知识库模块中存储成为知识内容；

步骤二，老人信息采集模块将学习请求发送给学习模块；

步骤三，学习模块识别学习请求并根据学习请求从知识库模块中调用对应的知识内容进行播放。

2.根据权利要求1所述的基于机器人的帮助老人学习的方法，其特征在于：在步骤一中，数据接口模块先将各种新知识传递给筛选模块，筛选模块按照预先存储的筛选信息表将筛选合格的新知识传递给知识库模块进行存储。

3.根据权利要求1所述的基于机器人的帮助老人学习的方法，其特征在于：在步骤二中，老人信息采集模块将老人主动输入的输入操作信息或者由老人信息采集模块根据老人当前所处环境以及当前面对对象识别到的对象采集信息转化为学习请求发送到学习模块。

4.根据权利要求1所述的基于机器人的帮助老人学习的方法，其特征在于：老人信息采集模块通过信息识别模块将输入操作信息或者对象采集信息转化为学习请求。

5.根据权利要求3所述的基于机器人的帮助老人学习的方法，其特征在于：所述输入操作信息和对象采集信息均包括文字、声音和图像三种形式；信息识别模块内存储有学习请求表，学习请求表包括多组学习请求信息，每组学习请求信息分别包括用来与输入操作信息和对象采集信息进行比对的标准项以及与标准项对应的一组关键词；通过将输入操作信息和对象采集信息分别对比标准项，若某一标准项与输入操作信息或者对象采集信息相同，则该标准项对应的一组关键词为该输入操作信息或者对象采集信息对应的学习请求。

6.根据权利要求3所述的基于机器人的帮助老人学习的方法，其特征在于：在步骤三中，学习模块中的播放模块驱动机器人在播放知识内容后演示知识内容。

7.基于机器人的帮助老人学习的系统，其特征在于：包括：

老人信息采集模块，用来采集老人输入的输入操作信息，用来根据老人当前所处环境以及当前面对对象识别提取出对象采集信息，用来将输入操作信息和对象采集信息转化为学习请求；

学习模块，用来接收并识别从老人信息采集模块发送过来的学习请求，并根据学习请求提取预先存储的知识内容进行播放；

知识库模块，用来存储和更新知识内容，用来供学习模块调取相应的知识内容。

8.根据权利要求7所述的基于机器人的帮助老人学习的系统，其特征在于：还包括数据接口模块，所述数据接口模块用来从互联网中提取各种新知识并更新存储到知识库模块中形成知识内容。

9.根据权利要求8所述的基于机器人的帮助老人学习的系统，其特征在于：还包括连接在数据接口模块和知识库模块之间的筛选模块；所述筛选模块用来将数据接口传递来的新知识进行筛选后形成知识内容更新存储到知识库模块。

10.根据权利要求7所述的基于机器人的帮助老人学习的系统，其特征在于：所述老人信息采集模块中设有信息识别模块；所述信息识别模块内设有学习请求表，学习请求表包括多组学习请求信息，每组学习请求信息分别包括用来与输入操作信息和对象采集信息进行比对的标准项以及与标准项对应的一组关键词。