CN111699387B - 一种马桶式尿便检测机器人及其物联网系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种马桶式尿便检测机器人及尿便检测机器人物联网系统，尿便检测机器人能够自行到达预定位置，为用户提供排尿、排便行为学监测及尿便成分检测，及早筛查泌尿和消化系统疾病，通过物联网系统，提供设备维护、数据处理、医疗支持，也可与用户的蹲便器或坐便器配套使用，马桶结构依据用户个性化定制，从而为用户提供高效、便利、智能化的尿便检测体验。

Description

一种马桶式尿便检测机器人及其物联网系统
技术领域
本发明涉及体外医疗检测领域，尤其是涉及一种马桶式尿便检测机器人及尿便检测机器人物联网系统
背景技术
目前，尿动力学检查是通过了解尿路排尿功能和机制以明确排尿功能障碍性疾病病理生理学变化。常规尿动力学检查需要到医院专门检查室做检查，因为是侵入式检查，做过尿动力学检查的人都知道，不但检查流程长，而且将经历难以忍受的痛苦。另外，粪便色泽、形态、性状、排便动力学特征，是消化系统健康状况评估重要一环。然而目前还没有行之有效且客观的监测措施。
随着人类寿命延长，肿瘤发病率逐步增长，早发现、早治疗是获得肿瘤良好预后关键。其中，尿液和粪便检查，因为简单、无创的特性，已成为泌尿道和消化道肿瘤早期筛查的重要早期预警指标，尤其是尿液来自血液，血液中一些肿瘤标志物，也可以在尿液中检测到。但尿液和粪便脏臭，检测时，人们配合度不高，直接影响到尿液和粪便检查用于肿瘤早期筛查成效。因此，对于尿液和粪便检查的医疗设备研究及设计非常有必要。
发明内容
本发明提供一种马桶式尿便检测机器人及尿便检测机器人物联网系统，解决现有的尿便检测技术的缺陷，通过尿便检测结构改进，提高尿便检测的便捷性，提高用户的产品使用体验，并实现检查设备自主移行，同时监测用户排尿和排便行为学和动力学特征，以及尿液和粪便成分。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种马桶式尿便检测机器人，包括：
智能移行模块、交互系统模块、高度调节模块、用户身份识别模块、马桶结构模块、尿液大体识别检测模块、气味检测模块、尿液成分检测模块、粪便大体识别检测模块、粪便成分检测模块、清洁冲洗模块、废物处理模块、无线通讯模块、中央数据处理模块、数据安全模块、电池及充电模块、设备维护模块；
所述智能移行模块为设置于所述马桶结构模块底部的四轮机器人装置，为智能自主移动载体，其通过执行路线规划算法并基于用户指令，在特定环境下自主规避障碍、优化移动线路，以到达预定服务作业位置；
所述交互系统模块整合多通道的交互方式，所述交互方式包括语音、触摸屏、眼神、表情、虹膜、掌纹、笔迹、步态、手势、唇读、人脸、DNA、意念的其中至少一种人类特征，且所述交互系统模块用于与移动智能终端、智能穿戴设备、体内植入感知芯片、群件信息融合，实现人机交互，进行设备间交互；
所述高度调节模块包括设置于所述马桶结构模块侧面的底座支撑装置、若干支撑板、以及由若干第一智能可控丝杆升降装置组成的底座支腿；
所述用户身份识别模块包括生物特征识别模块和配对设备识别模块，所述生物特征识别模块包括人脸识别模块、指纹识别模块、语音识别模块、步态识别模块、DNA识别模块、IC卡识别模块的其中至少一种；所述配对设备识别模块包括智能终端的配对识别模块、智能穿戴装置的配对识别模块、植入体内感知芯片的配对识别模块的其中至少一种；
所述马桶结构模块设置于所述智能移行模块的上部，其由马桶主体结构、座圈、盖板、靠背板、喷浴装置、水箱、进水管道、排水管道组成，其中，所述马桶主体结构的容纳池分隔为前端的尿液容纳池和中后端的粪便容纳池，所述尿液容纳池、所述粪便容纳池分别用于盛装用户的尿液、粪便，并且在所述尿液容纳池的池壁上设置刻度线，在所述靠背板设置触摸式显示屏、除臭装置、气味检测模块、无线通讯模块、中央数据处理模块、交互系统模块、用户身份识别模块、数据安全模块；所述马桶结构模块采用蹲便器和坐便器两种制式，其中，所述蹲便器制式是基于坐便器制式基础上增加一组脚踏板，所述脚踏板设置于所述马桶主体结构的两侧，通过第二智能可控丝杠升降装置调节所述脚踏板的高度以实现蹲便器功能结构；
所述尿液大体识别检测模块设于所述尿液容纳池上，所述尿液大体识别检测模块包括用于提供照明的至少一个LED灯、用于采集尿液图像数据的至少一个摄像头，所述摄像头上设有用于阻断摄像头与尿液直接接触的增透膜；所述尿液大体识别检测模块能够无死角采集图像视频数据，以结合图像视频数据分析算法，从而获取单次排尿时程、排尿动力学特征、尿量体积、色泽、浑浊度数据；
所述粪便大体识别检测模块设于所述粪便容纳池上，所述粪便大体识别检测模块包括用于提供照明的至少三个LED灯、用于采集粪便图像数据的至少三个摄像头；所述粪便大体识别检测模块无死角采集图像视频数据，以结合图像视频数据分析算法，从而获取排便时程、排便动力学特征、排便过程中肛门周围形态变化、粪便体积、形态、性状、色泽数据；
所述气味检测模块包括用于检测各类挥发性有机物、氨、硫化氢的尿液气路、粪便气路以及集成在所述尿液气路、所述粪便气路上的若干气体检测传感器、气相色谱仪、电离除味装置；所述气味检测模块通过启动所述尿液气路、所述粪便气路以持续检测尿液、粪便气味成分；
所述尿液成分检测模块包括尿液样品导流管道、尿液样品试纸检测腔室、尿液样品流式分析检测腔室、尿液样品基因检测腔室；所述尿液样品试纸检测腔室包括尿液检测试纸储存盒、尿液检测试纸传送装置、温度控制装置、尿液样品槽、尿液检测试纸图像扫描摄像装置、废旧检测试纸储存盒；所述尿液样品流式分析检测腔室包括尿液样品离心浓缩装置、尿沉渣负压采样装置、流式细胞检测装置；所述基因检测腔室包括基因芯片储存盒、基因芯片传送装置、样品制备装置、检测试剂盒、试剂加样装置、温度控制装置、基因芯片杂交反应装置、信号检测装置、废旧基因芯片储存盒；
所述粪便成分检测模块包括设置于所述粪便容纳池内的粪便容器，所述粪便容器下部设置电子称重装置、连接轴、电机，所述粪便容器内设置混匀搅拌装置，所述粪便容器的底部设置滤网、粪便滤液储槽、第二电磁阀门、粪便滤液引流管道，所述粪便容器的周围空间内设置粪便滤液试纸条测试腔室、粪便滤液基因检测腔室、粪便滤液流式检测分析腔室、进水管、第一电磁阀门，所述粪便滤液试纸检测腔室包括粪便滤液检测试纸储存盒、粪便滤液检测试纸传送装置、温控装置、粪便滤液样品槽、粪便滤液检测试纸图像扫描装置；所述粪便滤液样品流式分析检测腔室包括粪便滤液引流管道、流式细胞检测装置；
所述清洁冲洗系统模块包括进水管道、泵、第三电磁阀门、连接尿液容纳池的管道、连接粪便容纳池的管道、连接尿液成分检测模块的管道、连接粪便成分检测模块的管道、排水管道；
所述废物处理模块包括臭味处理装置、废旧检测试纸储存盒、废旧基因芯片储存盒；
所述中央数据处理模块包括数据储存装置和数据处理装置，所述数据处理装置将采集的数据进行技术处理以将采集数据与人群正常参考数值及用户既往检测的数值进行比对，通过统计分析和结合用户生活习惯、疾病家族史、既往疾病史、症状、其他检查结果，并结合第三方智能医疗系统、人工医疗系统数据，从而评估用户泌尿系统、消化系统以及其他系统健康状况，为医疗决策提供依据；所述技术处理包括两种方案，其一，数据上传到云服务器，提供计算、分析、决策，全部数据发布到公链，同时发送用户端，其二，应用本地化数据能力，由自带CPU、GPU、NPU处理数据，提供计算、分析、决策，全部数据发布行业私有链，并经无线或有线传输方式发送到用户端；
所述数据安全模块通过区块链技术创建用户数据中心以存储和分布式运行用户数据；所述用户数据、连接的物联网数据、公有云或私有云的连接完全基于用户授权的区块链智能合约，将用户数据实时写入区块，经过用户授权发布到公有云或私有云的区块链，实现用户数据安全隔离，从而使第三方用户获得授权可读取数据；
所述设备维护模块包括设备故障自检系统、故障自行修复系统、故障信息发送系统、耗材剩余量监测装置。
作为优选方案，所述用户身份识别模块采用区块链技术进行实名认证，由用户签署智能合约，创建个人私钥和个人公钥，用户输入所述生物特征识别信息，区块链网络通过验证公钥证书链核验用户身份。
作为优选方案，所述摄像头上设有智能调节焦距的视频数码光学显微镜、偏振光光源、荧光激发光源，用于获取粪便中寄生虫虫体、虫卵、血液、脱落组织块的图像数据。
作为优选方案，所述气味检测模块在对尿液气体检测和粪便气体检测的过程中，还可共用一套气体检测传感器、气相色谱仪；
所述气味检测模块在进行检测时，先启动所述尿液气路以检测尿液气味成分，再启动所述粪便气路以检测粪便气味成分。
作为优选方案，所述基因检测腔室的基因检测对象包括肿瘤细胞DNA、循环肿瘤细胞DNA、循环肿瘤细胞RNA，还包括肿瘤细胞外泌体、蛋白质标志物，以及细菌、真菌、病毒DNA和RNA。
作为优选方案，所述第一电磁阀门用于控制稀释粪便的进水管，依据粪便的总体积和形态学数据，经过预设的算法确定添加水量；其中，所述算法包括：粪便越多添加稀释水量越多，粪便越干且硬，添加稀释水量越多，粪便越稀且软，添加稀释水量越少。
作为优选方案，所述马桶结构模块的外形可依据用户需求个性化定制；
所述马桶主体结构上设置扶手结构。
作为优选方案，所述尿液成分检测模块和所述粪便成分检测模块上均预留至少一个扩展槽，所述扩展槽包括电路、水路、气路、样品传输通道、数据接口、空间结构。
作为优选方案，所述智能移行模块为可拆卸式结构，以使所述马桶式尿便检测机器人不带所述智能移行模块，成为便携马桶式尿便检测机器人。
作为优选方案，所述便携马桶式尿便检测机器人可直接置入常规马桶的便池内以用于尿便检测。
作为优选方案，所述便携马桶式尿便检测机器人还可仅保留所述尿液成分检测模块和所述粪便成分检测模块，以制作成便携手持式装置，并结合常规马桶使用，从而实施尿便成分检测。
作为优选方案，所述尿液成分检测模块和所述粪便成分检测模块共用试纸检测腔室、流式分析检测腔室、基因检测腔室，以简化缩小便携手持式装置体积。
本发明还提供了一种马桶式尿便检测机器人物联网系统，包括：
如上述的马桶式尿便检测机器人、适用于所述尿便检测机器人的物联网系统；所述物联网系统包括移动智能终端、云服务器、应急管理支持系统、医疗支持系统、物流系统、智能门禁、护理机器人的其中至少一种；
所述马桶式尿便检测机器人物联网系统的应用流程包括：
(a)用户提交需求，需求包括预约上门时间及使用时间长度，服务地点，服务项目，预支付费用；(b)依据规划路线及运送方式，便携马桶式尿便检测机器人到达预定服务位置；(c)连接电路、水路、气路、网络；(d)用户识别；(e)调整到合适用户高度；(f)用户排尿和排便；(g)监测排尿和排便行为学特征；(h)检测尿液和粪便气味成分；(i)检测尿液和粪便大体指标；(j)检测尿液和粪便成分指标；(k)检测完毕；(l)启动冲洗消毒装置；(m)结束单次检测；(n)根据需要，完成多次检测；(o)排尿和排便行为学特征、气味成分、大体指标及成分指标数据，经过加密，发送到云服务器；(p)用户获取检测结果报告及健康医疗建议；(q)便携马桶式尿便检测机器人离开此用户，基于需求，服务下一个用户。
作为优选方案，所述规划路线及运送方式是指，响应用户需求后，机器人路线规划，通过(a)机器人自行前往用户预约位置，(b)机器人乘坐交通工具，包括但不限于汽车、飞机、无人机上门服务、轨道交通，到达用户预约位置，(c)由第三方物流系统寄送。
作为优选方案，所述马桶式尿便检测机器人物联网系统依据用户需求并根据用户通过所述交互系统模块发出的请求，随机选择组合所述气味检测模块、所述尿液大体识别检测模块、所述尿液成分检测模块、所述粪便大体识别检测模块和所述粪便成分检测模块，实现用户个性化检测需求。
基于上述方案，本发明实施例的有益效果在于：通过设计便携马桶式尿便检测机器人，实现检查设备自主移行，同时监测用户排尿和排便行为学和动力学特征，以及尿液和粪便成分，为用户提供排尿、排便行为学监测及尿便成分检测，及早筛查泌尿系统和消化系统疾病，通过物联网系统，提供设备维护、数据处理、医疗支持。
附图说明
图1是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人采用的可收纳式结构的示意图；
图3是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人采用的高度调节模块的示意图；
图4A是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人采用的马桶结构模块的示意图；
图4B是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人采用的马桶结构模块的马桶主体的示意图；
图5A是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人采用的蹲便式踏板的示意图；
图5B是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人采用的蹲便式踏板的丝杆升降装置的示意图；
图6是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的尿液大体识别检测模块的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的粪便大体识别检测模块的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的气味检测模块的结构示意图；
图9A是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的尿液成分检测模块的结构示意图；
图9B是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的尿液样品试纸检测腔室的结构示意图；
图9C是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的尿液样品流式分析检测腔室的结构示意图；
图9D是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的基因检测腔室结构的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的粪便成分检测模块的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人物联网系统的组成示意图；
图12是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的不设置智能移行模块的结构示意图；
图13是本发明实施例提供的马桶式尿便检测机器人的不设置智能移行模块、马桶结构模块的结构示意图；
其中，说明书附图中的附图标记如下：
10、粪便容纳池；11、尿液大体识别检测模块；12、尿液容纳池；13、马桶结构模块；14、粪便大体识别检测模块；15、智能移行模块；16、探测器；17、GPS/北斗导航；18、驱动轮；19、高度调节模块；
20、电池及充电模块；21、废物处理模块；22、进水管道；23、排水管道；24、中央数据处理模块；25、粪便气味检测模块；26、废气出口；27、人体工学靠背；28、用户身份识别模块；29、除臭装置；
30、无线通讯模块；31、触摸式显示屏；32、交互系统模块；33、气味检测模块；34、铰链装置；35、支撑板；36、横杆驱动部件；37、丝杆装置的右立柱；38、底座支丝杆装置的支腿；39、丝杆装置的左立柱；
40、马桶主体；41、座圈；42、喷浴装置；43、水箱；44、左侧踏板；45、右侧踏板；46、第二智能可控丝杠升降装置；47、驱动部件；48、支脚；49、支撑立柱；
50、气相色谱仪；51、尿液成分检测模块；52、尿液样品试纸检测腔室；53、尿液样品流式分析检测腔室；54、基因检测腔室结构；55、离心浓缩装置；56、泵装置；57、第三电磁阀门；58、尿液入口；59、进水口；
60、废液出口；61、尿液大体识别检测模块的LED灯；62、尿液大体识别检测模块的摄像装置；63、尿液大体识别检测模块的刻度标记线；64、粪便大体识别检测模块的LED灯；65、粪便大体识别检测模块的摄像装置；66、模块外壳结构；67、尿液气路；68、粪便气路；69、氨传感器；
70、硫化氢传感器；71、多环芳烃传感器；72、挥发性有机物传感器；73、废气出口；
80、尿液检测试纸图像扫描装置；81、导流管道的进液口；82、温控装置；83、尿液样品槽；84、尿液检测试纸；85、尿液检测试纸储存盒；86、尿液检测室；87、新试纸；88、废旧试纸；89、废旧试纸储存盒；
90、导流管道的出液口；91、流式分析仪器；92、尿液样品流式分析检测腔室的导流管道的进液口；93、尿液样品流式分析检测腔室的导流管道的出液口；94、基因芯片储存盒；95、基因芯片传送装置；96、样品制备装置；97、检测试剂盒；98、基因芯片杂交反应装置；99、信号检测装置；
100、废旧基因芯片储存盒；101、新的基因芯片；102、反应中芯片；103、检测中芯片；104、检测中芯片；105、废旧芯片；106、基因检测腔室的进液口；107、基因检测腔室的出液口；108、粪便成分检测模块；109、粪便容器；
110、滤网；111、搅拌装置；112、电子称重装置；113、连接轴；114、电机；115、第二电磁阀门；116、粪便滤液储槽；117、进水口；118、废液口；119、粪便滤液试纸条测试腔室；
120、粪便滤液基因检测腔室；121、粪便滤液流式检测分析腔室；122、喷淋水装置；123、移动智能终端；124、云服务器；125、应急管理支持系统；126、智能门禁；127、医疗支持系统；128、物流系统；129、护理机器人。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例通过将尿液和粪便检测装置与马桶结合，可以解决尿液和粪便检测时出现的脏臭问题，但本发明的发明人对此进行研究，发现仍然存在不足，包括：
(1)尿液和粪便检查通常需要连续三次以上检测，需要多次前往医院，费时费力；
(2)医院里尿液和粪便检测马桶固定设置，不利于共享使用，影响设备使用效率；
(3)居家使用时，与家庭原有马桶不兼容；
(4)行动不便人群使用时，需要他人协助移行到检测马桶旁，而检测马桶不能自主移行到用户身旁。
鉴于此，作为进一步的设计，本发明优选实施例提供了一种马桶式尿便检测机器人及尿便检测机器人物联网系统，实现检查设备自主移行，同时监测用户排尿和排便行为学和动力学特征，以及尿液和粪便成分，借助物联网系统，获取设备功能监测、耗材补充，提供健康医疗服务。
请参见图1，图1所示为便捷马桶式尿便检测机器人总体结构，尿便检测机器人可设计为便携马桶式，包括智能移行模块15、交互系统模块32、高度调节模块19、用户身份识别模块28、马桶结构模块13、尿液大体识别检测模块11、尿液气味检测模块33、尿液成分检测模块51、粪便大体识别检测模块14、粪便气味检测模块25、粪便成分检测模块108、清洁冲洗模块、废物处理模块21、无线通讯模块30、中央数据处理模块24、数据安全模块、电池及充电模块20、设备维护模块。
智能移行模块15为设置在尿便检测机器人底部的四轮移行机器人装置，包括安装有驱动轮18的轮滑式移动底座，智能移行模块15作为智能自主移动载体，通过执行路线规划算法，基于服务端和用户指令在特定环境下，由探测器16感知周围环境即刻变化信息，其中，探测器16包括视觉传感器、激光雷达、超声雷达，借助GPS/北斗导航17，自主规避障碍，重新优化移动线路，到达预定服务作业位置。
智能移行模块15响应用户需求，路线规划后，短途路线，比如医院内部、社区内部、临近的社区，借助智能自主移动载体，自行前往用户预约位置；虽然路线短，但路况复杂，比如台阶、沟壑、道路崎岖，人工携带或辅助智能自主移动载体，到达终端用户；路线较长，借助智能自主移动载体乘坐交通工具，比如汽车、飞机、无人机、轨道交通等提供上门服务，到达用户预约位置，也可委托第三方物流系统，送达终端用户。
在一种可行设计中，尿便检测机器人还包括交互系统模块32和用户身份识别模块28；交互系统模块32与智能设备进行人机交互，至少包括触摸屏；其中，交互系统模块32通过整合多通道的交互方式，包括语音、触摸屏、眼神、表情、虹膜、掌纹、笔迹、步态、手势、唇读、人脸、DNA、意念等人类特征，以及移动智能终端、智能穿戴设备、体内植入感知芯片、群件信息融合，满足不同类型用户使用习惯和物联网系统设备通讯标准，实现人机交互、设备间交互。当然，本发明通过智能训练，逐步进化，可以自主感知用户需求，无需通过人类生物学特征与用户交互，即可完成尿便检测。
在其中一种可行的设计中，尿便检测机器人包括智能移行模块15和设置在智能移行模块15上的马桶结构模块13，马桶结构模块13上设有尿液容纳池12和粪便容纳池10；智能移行模块15为智能自主移动载体，通过执行路线规划算法，基于用户指令在特定环境下，自主规避障碍，优化移动线路，到达预定服务作业位置。
尿便检测装置，其设于马桶结构模块13上并与中央数据处理装置进行信号连接，且集成有用于获取用户排尿行为学特征信息和尿液大体形态特征信息的尿液大体识别检测模块11、用于获取用户排便行为学特征信息、肛门周围情况信息和粪便大体形态特征信息的粪便大体识别检测模块14、用于获取尿液气味成分信息和粪便气味成分信息的气味检测模块33、用于获取尿液成分信息的尿液成分检测模块51、用于获取粪便成分信息的粪便成分检测模块108、用于检测获取粪便容纳池10的重量数据的粪便称重检测模块、用于检测获取粪便滤液信息的粪便滤液检测模块。
在本发明实施例中，马桶结构模块13的侧面设置有带底座支撑装置，由若干支撑板、若干第一智能可控丝杆升降装置组成的底座支腿组成，用户根据身高尺寸及习惯，借助人机交互，在一定范围内，调节设备的高度，实现用户舒适地蹲式或坐式排尿排便。如图3所示，在一种可行设计中，轮滑式移动底座包括高度调节模块19，高度调节模块19由若干支撑板35、升降驱动电机和受控于升降驱动电机的若干丝杆升降装置组成；马桶结构模块13通过支撑板35可升降运动的支撑在丝杆升降装置上，升降驱动电机与底座控制器电连接。其中，丝杆升降装置由横杆驱动部件36、丝杆装置的右立柱37、丝杆装置的左立柱39、丝杆装置的支腿38组成。
在本实施例中，用户身份识别采用生物特征识别和配对设备识别两种方式，采集用户人脸、指纹、语音、步态和DNA信息，借助整合了常规的人脸识别、指纹识别、语音识别、步态识别、DNA识别算法，用户选用上述任何一种生物特征，均可依据注册时生物特征信息，实现用户生物识别；配对设备识别包括移动智能终端、智能穿戴装置、植入体内感知芯片，按照通讯协议，借助无线通讯装置配对识别链接。
可以理解的是，在医疗服务机构，用户的医疗识别装置、专用二维码或条形码，或医务人员的指令，也可替代用户身份识别步骤；在家庭内，监护人也可替代终端用户以其他方式完成身份识别，或无需经过身份识别步骤，即可完成尿便检测。用户身份识别采用区块链技术进行实名认证，由用户签署智能合约，创建个人私钥和个人公钥，发送个人公钥、生物识别信息、身份证信息到区块链网络，产生区块，获取公钥证书链，用户输入生物识别信息，区块链网络通过验证公钥证书链核验用户身份。
请参见图4A和图4B，在一种可行设计中，马桶结构模块13包括尿便检测马桶，尿便检测马桶由马桶主体40和安装在马桶主体40上的座圈41、盖板、人体工学靠背27、喷浴装置42、水箱43、进水管道22、排水管道23；
马桶主体40内设有马桶容纳池，尿液容纳池12位于马桶容纳池的前端，且尿液容纳池12的池壁刻设有刻度线，粪便容纳池10位于马桶容纳池的后端；
在本实施例中，作为示例性的，如图2所示，将马桶结构模块13设计为马桶式结构，通过将马桶结构模块设置于智能移行模块15上部，由马桶主体40结构、座圈41、盖板、靠背板、喷浴装置42、水箱43、进水排水管道23组成。其中，如图2或图4A所示的人体工学靠背27通过铰链装置34可转动第安装在马桶上本体，兼有盖板功能。
在一种可行的设计中，为了使得结构设计更为合理，如图4B所示，马桶主体40结构的容纳池分隔为前端的尿液容纳池12和中后端的粪便容纳池10，分别用于盛装用户的尿液和粪便，并且如图6所示，尿液容纳池12的池壁设置刻度标记线63，记录尿液量动态变化，摄像头设置于靠近尿液容纳池12的底部。在靠背板分别设置触摸式显示屏31、除臭装置29、气味检测模块33、无线通讯模块30、中央数据处理模块24、交互系统模块、用户身份识别模块28、数据安全模块。
此外，还可如图5A所示，在马桶主体40的两侧设计蹲便式踏板，蹲便式踏板受控于丝杆升降装置以进行升降运动。这样，通过可升降式的蹲便式踏板，用户使用马桶时通过高度的调节，可以采用蹲便器制式，也可采用坐便器制式。在具体设计中，蹲便器制式是基于坐便器制式的基础上，增加一组脚踏板(左侧踏板44、右侧踏板45)，脚踏板设置于两侧，借助人机交互，通过第二智能可控丝杠升降装置46调节脚踏板的高度实现蹲便器制式结构。第二智能可控丝杠升降装置46由支脚48、支撑立柱49、驱动部件47。当然，用户选择坐便器制式时，也可以启动第二智能可控丝杠升降装置46抬高脚踏板到适当高度，促进排便通畅，减轻便秘。
可以理解的是，还可根据用户的个性化需求，对马桶结构的外形、材质、色彩及图案进行个性化定制，马桶结构还可增加设置扶手，以及其他外部设备，进一步提高舒适性。
在一种可行设计中，大体识别功能模块包括尿液大体识别检测模块11和粪便大体识别检测模块14，其中，如图6所示，尿液大体识别检测模块11设置于马桶结构模块前端，尿液大体识别检测模块11设于尿液容纳池12上，尿液大体识别检测模块11包括用于提供照明的至少一个LED灯61，摄像装置62采用用于采集尿液图像数据的至少一个摄像头，摄像头上设有用于阻断摄像头与尿液直接接触的增透膜，能够无死角采集用户使用过程中图像视频数据，图像视频数据通过无线通讯模块30发布到云服务器或中央数据处理模块24，采用特定图像视频数据算法以进行识别分析，测算出单次排尿开始和结束时间、连续监测排尿过程中尿流的速度和加速度以及尿流体形态变化、通过监测尿液容纳池12的刻度线连续监测尿量体积变化、尿液色泽、尿液浑浊度、异常颗粒比如尿结石等数据，从而获得用户排尿行为学特征和尿液大体形态特征。
如图7所示，粪便大体识别检测模块14设置于粪便容纳池10上部，设置至少三个LED灯64(LED灯1、LED灯2、LED灯3)，无死角提供照明，至少三个摄像头65(摄像装置1、摄像装置2、摄像装置3)分散配置，从而实现无死角采集图像视频数据，图像视频数据通过无线通讯模块30发布到云服务器或中央数据处理模块24，采用特定图像视频数据算法以进行识别分析，测算排便准备、开始和结束时间、连续监测排便过程中的速度和加速度以及粪便形态变化、排便过程中肛门周围形态变化比如直肠有无脱垂、肛裂、肛门出血、痔疮及痔疮的形态变化特征、粪便形态、性状、色泽数据，通过连续三维图像建模连续监测粪便的体积变化，从而获得用户排便行为学特征、肛门周围情况和粪便大体形态特征。
作为优选的，本发明选用的摄像头包含智能调节焦距的视频数码光学显微镜、偏振光光源、荧光激发光源，识别粪便中寄生虫虫体、虫卵、新鲜或陈旧血液、脱落组织块，以及尿便中被荧光标记的成分。
请参见图8，在一种可行设计中，气味检测模块33包括集成于模块外壳结构66内的尿液气路67、粪便气路68、气相色谱仪50、电离除味装置；
尿液气路对应设于尿液容纳池12的侧壁上方，且尿液气路设有第一空气采集装置，尿液气路包括与第一空气采集装置出口相连通的第一支气路、第二支气路，第一支气路设置氨传感器69、硫化氢传感器70、多环芳烃传感器71以及挥发性有机物传感器72，第二支气路与气相色谱仪50连接以用于检测尿液挥发性气体中成分；
粪便气路对应设于粪便容纳池10的侧壁上方，且粪便气路设有第二空气采集装置，粪便气路包括与第二空气采集装置出口相连通的第三支气路、第四支气路，第三支气路设置氨传感器69、硫化氢传感器70、多环芳烃传感器71以及挥发性有机物传感器72，第四支气路与气相色谱仪50连接以用于检测粪便挥发性气体中成分；
尿液气路67、粪便气路68的尾气经电离除味装置进行无害化处理，并通过废气出口26排出处理后的气体。
可以理解的是，为了使结构优化，尿液气路67、粪便气路68还可共用一套气体检测传感器、气相色谱仪50，设置为先启动尿液气路67，检测尿液气味成分，尿液气味检测完毕，再启动粪便气路68，检测粪便气味成分。
请参见图9A～9D，在一种可行设计中，尿液成分检测模块51包括尿液样品导流管道、尿液样品试纸检测腔室52、尿液样品流式分析检测腔室53、尿液样品基因检测腔室54；
尿液样品试纸检测腔室52包括尿液检测试纸储存盒、尿液检测试纸传送装置、温度控制装置、尿液样品槽、尿液检测试纸图像扫描摄像装置、废旧检测试纸储存盒；
尿液样品流式分析检测腔室53包括尿液样品离心浓缩装置、尿沉渣负压采样装置、流式细胞检测装置；
尿液样品基因检测腔室54包括基因芯片储存盒、基因芯片传送装置、样品制备装置、检测试剂盒、试剂加样装置、温度控制装置、基因芯片杂交反应装置、信号检测装置、废旧基因芯片储存盒。
在本实施例中，如图9A所示，尿液成分检测模块51包括尿液样品导流管道、尿液样品试纸检测腔室52、尿液样品流式分析检测腔室53、尿液样品基因检测腔室54。尿液样品导流管道起始于尿液容纳池12底部侧壁，液体经过尿液入口58、进水口59经第三电磁阀门57，泵装置56，分为三个支导流管道，其中一个支导流管道与尿液样品试纸检测腔室52连通，一个支导流管道与尿液样品流式分析检测腔室53连通，一个支导流管道与尿液样品基因检测腔室54连通，液体最后由废液出口60流出。
具体的，如图9B所示，尿液样品试纸检测腔室52包括尿液检测试纸储存盒、尿液检测试纸传送装置、恒温装置、尿液样品槽、尿液检测试纸图像扫描装置80，启动检测时，尿液样品由导流管道的进液口81进入尿液样品槽83，温控装置82启动，局部到达尿液检测试纸所需的最优温度，尿液检测试纸84从尿液检测试纸储存盒85中弹出，并由尿液检测室86的尿液检测试纸传送装置将新试纸87移入尿液样品槽83，侵入尿液样品中，然后，再由尿液检测试纸传送装置将尿液检测试纸移入尿液检测试纸图像扫描装置80，采集尿液检测试纸图像数据，最后，将废旧试纸88移动至废旧试纸储存盒89中，尿液样品从导流管道的进液口90流出。如图9C所示，尿液样品流式分析检测腔室53包括流式分析仪器91，流式分析仪器91集成有尿液样品离心浓缩装置、尿沉渣负压采样装置、流式细胞检测装置，启动检测时，尿液样品5ml～20ml由导流管道的进液口92进入尿液样品离心浓缩装置，离心，浓缩尿液经管道引流到流式细胞检测装置，采集尿沉渣中有形成分数据，数据通过无线通讯模块30发布到云服务器或中央数据处理模块24，采用特定图像视频数据算法，进行识别分析，对尿液中有形成分分类和计数，有形成分类别包括红细胞、白细胞、上皮细胞、肿瘤细胞、管型、细菌、真菌，最后尿液样品由导流管道的出液口93流出。
请参见图10，在一种可行设计中，粪便成分检测模块108包括设置于粪便容纳池10内的粪便容器109，粪便容器109的下部设置电子称重装置112、连接轴113、电机114，粪便容器109内设置混匀搅拌装置111，粪便容器109底部设置滤网110、粪便滤液储槽116、第二电磁阀门115、粪便滤液引流管道、进水口117、废液口118；
粪便容器109周围空间内设置粪便滤液试纸条测试腔室119、粪便滤液基因检测腔室120、粪便滤液流式检测分析腔室121、进水管、第一电磁阀门；
粪便滤液试纸检测腔室119包括粪便滤液检测试纸储存盒、粪便滤液检测试纸传送装置、温控装置、粪便滤液样品槽、粪便滤液检测试纸图像扫描装置；
粪便滤液样品流式分析检测腔室包括粪便滤液引流管道、流式细胞检测装置。
在本实施例中，粪便成分检测模块包括设置于粪便容纳池10内的粪便容器，在粪便容器的下部设置电子称重装置112、连接轴113、电机114；在粪便容器109的侧壁设置进水管、喷淋水装置122、第一电磁阀门；粪便容器109内设置混匀搅拌装置111，优选磁力搅拌棒；粪便容器底部设置滤网110、粪便滤液储槽116、第二电磁阀门、粪便滤液引流管道、粪便滤液试纸条测试腔室119、粪便滤液基因检测腔室120、粪便滤液流式检测分析腔室121；粪便滤液试纸检测腔室119包括粪便滤液检测试纸储存盒、粪便滤液检测试纸传送装置、温控装置、粪便滤液样品槽、粪便滤液检测试纸图像扫描装置；粪便滤液样品流式分析检测腔室121包括粪便滤液引流管道、流式细胞检测装置。
用户排便时，粪便容器109下部的电子称重装置连续检测粪便重量；在排便结束时，第一电磁阀门控制稀释粪便的进水管，依据粪便的总体积和形态学数据，经过模拟算法确定喷淋水装置定向喷洒在粪便上的水量，也即：粪便越多，添加稀释水量越多；粪便形态上判断，粪便越干且硬，添加稀释水量越多，反之，粪便形态上判断，粪便越稀且软，添加稀释水量越少；喷淋水结束，启动混匀搅拌装置；混匀搅拌结束，电机启动，带动粪便容器旋转离心，粪便细小成分经过滤网，进入粪便滤液储槽；粪便滤液储槽内粪便滤液经第二电磁阀门115、泵，进入粪便滤液引流管道；粪便滤液引流管道进一步分为三个支路引流管道，其中一个支路引流管道与粪便滤液试纸检测腔室119连通，一个支路引流管道与粪便滤液流式分析检测腔室121连通，一个支路引流管道与粪便滤液基因检测腔室120连通。
启动粪便滤液检测时，粪便滤液由一个支路引流管道进入粪便滤液样品槽，温控装置启动，局部到达粪便滤液检测试纸所需的最优温度，粪便滤液检测试纸从粪便滤液检测试纸储存盒中弹出，并由粪便滤液检测试纸传送装置移入粪便滤液样品槽，侵入粪便滤液中，然后，再由粪便滤液检测试纸传送装置将粪便滤液检测试纸移入粪便滤液检测试纸图像扫描装置，采集粪便滤液检测试纸图像数据。粪便滤液由另外一个支路引流管道进入粪便滤液流式分析检测腔室121，由流式细胞检测装置，采集粪便滤液中有形成分数据，数据通过无线通讯模块30发布到云服务器或中央数据处理模块24，采用特定图像视频数据算法，进行识别分析，对粪便滤液中有形成分类和计数，包括红细胞、白细胞、肿瘤细胞、细菌、真菌。
请参见图9D，用于尿液和粪便滤液的基因检测腔室54包括基因芯片储存盒94、基因芯片传送装置95、样品离心浓缩装置、样品制备装置96、检测试剂盒97、检测试剂加样装置、温控装置、基因芯片杂交反应装置98、信号检测装置99、废旧基因芯片储存盒100。检测时，通过进液口106尿液和粪便滤液经过离心浓缩装置，浓缩的样品进入样品制备装置96进行标记，然后进入基因芯片杂交反应装置98内，与基因芯片在特定条件下杂交，新的基因芯片101转移至基因芯片杂交反应装置98，反应中芯片102经洗脱后，基因芯片转移至信号检测装置99变为检测中芯片103，扫描图像数据，废旧芯片105转移至废旧基因芯片储存盒100，最后液体从基因检测腔室的出液口107流出。基因芯片检测项目除包括肿瘤细胞、循环肿瘤细胞DNA、及循环RNA外，还包括尿液或粪便滤液中的细菌、真菌、病毒DNA和RNA。
中央数据处理装置，包括数据储存模块和数据处理模块，数据处理装置将尿便检测装置发送的检测数据进行数据处理，并将处理数据分别传输至数据存储模块和云服务器。在本发明实施例中，中央数据处理模块24包括数据储存装置和数据处理装置，数据处理装置包括NPU、CPU、GPU，采集的数据包括排尿行为学数据、排便行为学数据、尿液和粪便的大体数据、气味检测数据、试纸检测数据、流式检测分析数据、基因芯片扫描图像数据，此等数据经技术处理，与人群正常指标数值参考范围及用户既往检测的数值进行比对，统计分析，结合用户生活习惯、疾病家族史、既往疾病史、症状、其他检查结果，结合第三方智能医疗系统或人工医疗系统，评估用户泌尿系统、消化系统以及其他系统健康状况，为医疗决策提供依据。
用户身份识别模块28包括生物特征识别模块和配对设备识别模块，生物特征识别模块包括人脸识别模块、指纹识别模块、语音识别模块、步态识别模块、DNA识别模块、IC卡识别模块的其中至少一种；配对设备识别模块包括智能终端的配对识别模块、智能穿戴装置的配对识别模块、植入体内感知芯片的配对识别模块的其中至少一种。
物联网系统包括移动智能终端123、云服务器124、应急管理支持系统125、医疗支持系统127、物流系统128、智能门禁126、护理机器人129的其中至少一种。用户通过移动智能终端应用程序预约订购尿液和粪便检测服务，借助物流系统，便携马桶式机器人通过智能门禁许可，进入病房或用户居所，在护理机器人引导和协助下，到达预定服务位置，实施检测，检测过程中采集的数据，发送到云服务器，由应急管理支持系统随时监测便携马桶式机器人工况，医疗支持系统为用户提供诊疗意见。
数据安全模块通过区块链技术创建用户数据中心，以存储和分布式运行用户数据；其中，用户数据、连接的物联网数据、公有云或私有云的连接完全基于用户授权的区块链智能合约，实时写入区块链的用户数据经过用户授权后发布到公有云或私有云的区块链并实现用户数据安全隔离，且第三方用户获得授权可读取数据。
在一种可行设计中，尿便检测机器人还包括清洁冲洗模块、废物处理模块21；
清洁冲洗模块包括进水管道22、泵、第三电磁阀门57、连接尿液容纳池12的管道、连接粪便容纳池10的管道、连接尿液成分检测模块的管道、连接粪便成分检测模块的管道、排水管道23；
在检测操作结束时，第三电磁阀门开启，进水管道22装置的泵将清洁用水通过管道，冲洗尿液和粪便容纳池10以及尿便检测系统的导流管道、试纸检测腔室、流式分析检测腔室、基因检测腔室，冲洗的废水，通过抽水排水装置，流入医院或家庭的污水处理系统。
废物处理模块21包括臭味处理装置、废旧检测试纸储存盒、废旧基因芯片储存盒，检测过程中产生的尿便臭味、废气，经过收集，由臭味处理装置转化为无异味气体，废旧的检测试纸、废旧的基因芯片经收集后，按照常规医疗垃圾经过焚烧无害化处理。
具体的，上述数据的技术处理包括两种方案，其一，数据上传到公有云云服务器，由云服务器提供数据的计算、分析、决策服务，全部数据发布到公链，同时发送用户端，其二，应用本地化数据能力，由数据处理装置CPU、GPU、NPU，提供计算、分析、决策服务，全部数据发布到私有云的行业私有链，并经无线或有线传输方式发送用户端。
在一种可行设计中，尿便检测机器人还包括无线通讯模块30、数据安全模块、电池及充电模块20、设备维护模块；
设备维护模块包括设备故障自检、故障自行修复、故障信息发送服务端、耗材剩余量监测、电池电量监测。设备发生故障，首先，故障自行修复，自行修复失败，则故障信息发送到服务端，另外，派遣便携马桶式尿便检测机器人为用户提供服务，故障的便携马桶式尿便检测机器人返回服务中心进一步检修；如果监测到耗材剩余量、电池电量不足，则提示及时补足耗材，充电。
为了拓展便携马桶式尿便检测机器人的未来需求，在尿液检测模块和粪便检测模块预留至少一个扩展槽，扩展槽包括电路、水路、气路、样品传输通道、数据链的连接接口，以及空间，用于增加检测功能模块。
另外，可以依据用户需求，本发明的功能模块可以按需组合，也可以关闭或开启部分功能模块的工作状态，比如：
可依据需求，用户通过交互系统模块，随机选择或组合气味检测模块33、尿液大体识别检测模块、尿液成分检测模块、粪便大体识别检测模块与粪便成分检测模块，实现用户的检测需求。
或，如图12所示，便携马桶式尿便检测机器人还可以不设置智能移行模块15，而直接使用其他的功能模块，同样可以完成尿液和粪便的检测。
或，如图13所示，便携马桶式尿便检测机器人既不设置智能移行模块15，也不设置马桶结构模块，将交互系统模块、用户身份识别模块28、尿液大体识别检测模块11、尿液气味检测模块33、尿液成分检测模块51、粪便大体识别检测模块14、粪便气味检测模块、粪便成分检测模块55、清洁冲洗模块、废物处理模块21、无线通讯模块30、中央数据处理模块24、数据安全模块、电池及充电模块20、设备维护模块的外形结构或连接部件适当调整，即可置入常规马桶的便池内，用于尿液和粪便的检测。
甚至，可将交互系统模块、用户身份识别模块28、尿液大体识别检测模块11、尿液气味检测模块33、尿液成分检测模块51、粪便大体识别检测模块14、粪便气味检测模块、粪便成分检测模块55、清洁冲洗模块、废物处理模块21、无线通讯模块30、中央数据处理模块24、数据安全模块、电池及充电模块20进一步的微型化或功能简化，制作成便携手持式检测装置，结合常规马桶，实施检测。
当然，尿液成分检测模块51和粪便成分检测模块52还可以共用一套试纸检测腔室、流式分析检测腔室、基因检测腔室，进一步简化缩小便携手持式装置体积，更加便携。
可以理解的是，尿便检测机器人还可不设置智能移行模块15，还可不设置马桶结构模块，将其直接置入常规马桶的便池内用于尿便检测，还可仅保留尿液成分检测模块和粪便成分检测模块，制作成便携手持式装置，结合常规马桶使用，实施尿便成分检测，尿液成分检测模块和粪便成分检测模块共用试纸检测腔室、流式分析检测腔室、基因检测腔室，进一步简化缩小便携手持式装置体积。
本发明还提供了一种马桶式尿便检测机器人物联网系统，如图11所示，包括如上述的尿便检测机器人、适用于尿便检测机器人的物联网系统；
基于此，本发明实施例提供的一种马桶式尿便检测机器人物联网系统，其工作原理如下：
(a)用户提交需求，需求包括预约上门时间及使用时间，服务地点，服务项目，预支付费用；
(b)依据规划路线及运送方式，便携马桶式尿便检测机器人到达预定服务位置；其中，规划路线及运送方式是指，响应用户需求后，机器人路线规划，通过机器人自行前往用户预约位置，机器人乘坐交通工具，包括但不限于汽车、飞机、无人机上门服务、轨道交通，到达用户预约位置，然后由第三方物流系统寄送。
(c)连接便携马桶式尿便检测机器人的电路、水路、网络；
(d)依据生物特征或配对设备完成用户识别；
(e)用户选择蹲式或坐式马桶制式后，依据自身及习惯，调整马桶到合适用户的高度；
(f)用户排尿和排便；
(g)监测用户的排尿和排便行为学特征；
(h)检测用户尿液和粪便气味成分；
(i)检测用户尿液和粪便大体指标；
(j)检测用户尿液和粪便成分；
(k)检测完毕；
(l)启动冲洗消毒装置、臭味处理装置、废旧耗材焚烧消毒装置；
(m)结束单次检测；
(n)根据需要，完成多次检测；
(o)排尿和排便行为学特征、气味成分、大体指标及尿便成分数据，经过加密，发送到云服务器；
(p)用户获取检测结果报告及健康医疗建议；
(q)便携马桶式尿便检测机器人离开此用户，基于需求，服务下一个用户。
此外，尿便检测机器人还可依据用户需求，用户通过交互系统模块，随机选择组合气味检测模块33、尿液大体识别检测模块、尿液成分检测模块、粪便大体识别检测模块和粪便成分检测模块，实现用户个性化检测需求。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种马桶式尿便检测机器人，其特征在于，包括：
智能移行模块、交互系统模块、高度调节模块、用户身份识别模块、马桶结构模块、尿液大体识别检测模块、气味检测模块、尿液成分检测模块、粪便大体识别检测模块、粪便成分检测模块、清洁冲洗模块、废物处理模块、无线通讯模块、中央数据处理模块、数据安全模块、电池及充电模块、设备维护模块；
所述智能移行模块为设置于所述马桶结构模块底部的四轮机器人装置，为智能自主移动载体，其通过执行路线规划算法并基于用户指令，在特定环境下自主规避障碍、优化移动线路，以到达预定服务作业位置；
所述交互系统模块整合多通道的交互方式，所述交互方式包括语音、触摸屏、眼神、表情、虹膜、掌纹、笔迹、步态、手势、唇读、人脸、DNA、意念的其中至少一种人类特征，且所述交互系统模块用于与移动智能终端、智能穿戴设备、体内植入感知芯片、群件信息融合，实现人机交互，进行设备间交互；
所述高度调节模块包括设置于所述马桶结构模块侧面的底座支撑装置、若干支撑板、以及由若干第一智能可控丝杆升降装置组成的底座支腿；
所述用户身份识别模块包括生物特征识别模块和配对设备识别模块，所述生物特征识别模块包括人脸识别模块、指纹识别模块、语音识别模块、步态识别模块、DNA识别模块、IC卡识别模块的其中至少一种；所述配对设备识别模块包括智能终端的配对识别模块、智能穿戴装置的配对识别模块、植入体内感知芯片的配对识别模块的其中至少一种；
所述马桶结构模块设置于所述智能移行模块的上部，其由马桶主体结构、座圈、盖板、靠背板、喷浴装置、水箱、进水管道、排水管道组成，其中，所述马桶主体结构的容纳池分隔为前端的尿液容纳池和中后端的粪便容纳池，所述尿液容纳池、所述粪便容纳池分别用于盛装用户的尿液、粪便，并且在所述尿液容纳池的池壁上设置刻度线，在所述靠背板设置触摸式显示屏、除臭装置、气味检测模块、无线通讯模块、中央数据处理模块、交互系统模块、用户身份识别模块、数据安全模块；所述马桶结构模块采用蹲便器和坐便器两种制式，其中，所述蹲便器制式是基于坐便器制式基础上增加一组脚踏板，所述脚踏板设置于所述马桶主体结构的两侧，通过第二智能可控丝杠升降装置调节所述脚踏板的高度以实现蹲便器功能结构；
所述尿液大体识别检测模块设于所述尿液容纳池上，所述尿液大体识别检测模块包括用于提供照明的至少一个LED灯、用于采集尿液图像数据的至少一个摄像头，所述摄像头上设有用于阻断摄像头与尿液直接接触的增透膜；所述尿液大体识别检测模块能够无死角采集图像视频数据，以结合图像视频数据分析算法，从而获取单次排尿时程、排尿动力学特征、尿量体积、色泽、浑浊度数据；
所述粪便大体识别检测模块设于所述粪便容纳池上，所述粪便大体识别检测模块包括用于提供照明的至少三个LED灯、用于采集粪便图像数据的至少三个摄像头；所述粪便大体识别检测模块无死角采集图像视频数据，以结合图像视频数据分析算法，从而获取排便时程、排便动力学特征、排便过程中肛门周围形态变化、粪便体积、形态、性状、色泽数据；
所述气味检测模块包括用于检测各类挥发性有机物、氨、硫化氢的尿液气路、粪便气路以及集成在所述尿液气路、所述粪便气路上的若干气体检测传感器、气相色谱仪、电离除味装置；所述气味检测模块通过启动所述尿液气路、所述粪便气路以持续检测尿液、粪便气味成分；
所述尿液成分检测模块包括尿液样品导流管道、尿液样品试纸检测腔室、尿液样品流式分析检测腔室、尿液样品基因检测腔室；所述尿液样品试纸检测腔室包括尿液检测试纸储存盒、尿液检测试纸传送装置、温度控制装置、尿液样品槽、尿液检测试纸图像扫描摄像装置、废旧检测试纸储存盒；所述尿液样品流式分析检测腔室包括尿液样品离心浓缩装置、尿沉渣负压采样装置、流式细胞检测装置；所述基因检测腔室包括基因芯片储存盒、基因芯片传送装置、样品制备装置、检测试剂盒、试剂加样装置、温度控制装置、基因芯片杂交反应装置、信号检测装置、废旧基因芯片储存盒；
所述粪便成分检测模块包括设置于所述粪便容纳池内的粪便容器，所述粪便容器下部设置电子称重装置、连接轴、电机，所述粪便容器内设置混匀搅拌装置，所述粪便容器的底部设置滤网、粪便滤液储槽、第二电磁阀门、粪便滤液引流管道，所述粪便容器的周围空间内设置粪便滤液试纸条测试腔室、粪便滤液基因检测腔室、粪便滤液流式检测分析腔室、进水管、第一电磁阀门，所述粪便滤液试纸检测腔室包括粪便滤液检测试纸储存盒、粪便滤液检测试纸传送装置、温控装置、粪便滤液样品槽、粪便滤液检测试纸图像扫描装置；所述粪便滤液样品流式分析检测腔室包括粪便滤液引流管道、流式细胞检测装置；
所述清洁冲洗模块包括进水管道、泵、第三电磁阀门、连接尿液容纳池的管道、连接粪便容纳池的管道、连接尿液成分检测模块的管道、连接粪便成分检测模块的管道、排水管道；
所述废物处理模块包括臭味处理装置、废旧检测试纸储存盒、废旧基因芯片储存盒；
所述中央数据处理模块包括数据储存装置和数据处理装置，所述数据处理装置将采集的数据进行技术处理以将采集数据与人群正常参考数值及用户既往检测的数值进行比对，通过统计分析和结合用户生活习惯、疾病家族史、既往疾病史、症状、其他检查结果，并结合第三方智能医疗系统、人工医疗系统数据，从而评估用户泌尿系统、消化系统以及其他系统健康状况，为医疗决策提供依据；所述技术处理包括两种方案，其一，数据上传到云服务器，提供计算、分析、决策，全部数据发布到公链，同时发送用户端，其二，应用本地化数据能力，由自带CPU、GPU、NPU处理数据，提供计算、分析、决策，全部数据发布行业私有链，并经无线或有线传输方式发送到用户端；
所述数据安全模块通过区块链技术创建用户数据中心以存储和分布式运行用户数据；所述用户数据、连接的物联网数据、公有云或私有云的连接完全基于用户授权的区块链智能合约，将用户数据实时写入区块，经过用户授权发布到公有云或私有云的区块链，实现用户数据安全隔离，从而使第三方用户获得授权可读取数据；
所述设备维护模块包括设备故障自检系统、故障自行修复系统、故障信息发送系统、耗材剩余量监测装置。
2.如权利要求1所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述用户身份识别模块采用区块链技术进行实名认证，由用户签署智能合约，创建个人私钥和个人公钥，用户输入生物特征识别信息，区块链网络通过验证公钥证书链核验用户身份。
3.如权利要求1所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述摄像头上设有智能调节焦距的视频数码光学显微镜、偏振光光源、荧光激发光源，用于获取粪便中寄生虫虫体、虫卵、血液、脱落组织块的图像数据。
4.如权利要求1所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述气味检测模块在对尿液气体检测和粪便气体检测的过程中，还可共用一套气体检测传感器、气相色谱仪；
所述气味检测模块在进行检测时，先启动所述尿液气路以检测尿液气味成分，再启动所述粪便气路以检测粪便气味成分。
5.如权利要求1所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述基因检测腔室的基因检测对象包括肿瘤细胞DNA、循环肿瘤细胞DNA、循环肿瘤细胞RNA，还包括肿瘤细胞外泌体、蛋白质标志物，以及细菌、真菌、病毒DNA和RNA。
6.如权利要求1所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述第一电磁阀门用于控制稀释粪便的进水管，依据粪便的总体积和形态学数据，经过预设的算法确定添加水量；其中，所述算法包括：粪便越多添加稀释水量越多，粪便越干且硬，添加稀释水量越多，粪便越稀且软，添加稀释水量越少。
7.如权利要求1所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述马桶结构模块的外形可依据用户需求个性化定制；
所述马桶主体结构上设置扶手结构。
8.如权利要求1所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述尿液成分检测模块和所述粪便成分检测模块上均预留至少一个扩展槽，所述扩展槽包括电路、水路、气路、样品传输通道、数据接口、空间结构。
9.如权利要求1所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述智能移行模块为可拆卸式结构，以使所述马桶式尿便检测机器人不带所述智能移行模块。
10.如权利要求9所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述马桶式尿便检测机器人可直接置入常规马桶的便池内以用于尿便检测。
11.如权利要求9所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述马桶式尿便检测机器人还可仅保留所述尿液成分检测模块和所述粪便成分检测模块，以制作成便携手持式装置，并结合常规马桶使用，从而实施尿便成分检测。
12.如权利要求9所述的马桶式尿便检测机器人，其特征在于：
所述尿液成分检测模块和所述粪便成分检测模块共用试纸检测腔室、流式分析检测腔室、基因检测腔室，以简化缩小便携手持式装置的体积。
13.一种马桶式尿便检测机器人物联网系统，其特征在于，包括：
如权利要求1～12任一项所述的马桶式尿便检测机器人、适用于所述尿便检测机器人的物联网系统；所述物联网系统包括移动智能终端、云服务器、应急管理支持系统、医疗支持系统、物流系统、智能门禁、护理机器人的其中至少一种；
所述马桶式尿便检测机器人物联网系统的应用流程包括：
(a)用户提交需求，需求包括预约上门时间及使用时间长度、服务地点、服务项目、预支付费用；(b)依据规划路线及运送方式，便携马桶式尿便检测机器人到达预定服务位置；(c)连接电路、水路、气路、网络；(d)用户识别；(e)调整到合适用户高度；(f)用户排尿和排便；(g)监测排尿和排便行为学特征；(h)检测尿液和粪便气味成分；(i)检测尿液和粪便大体指标；(j)检测尿液和粪便成分指标；(k)检测完毕；(l)启动冲洗消毒装置；(m)结束单次检测；(n)根据需要，完成多次检测；(o)排尿和排便行为学特征、气味成分、大体指标及成分指标数据，经过加密并发送到云服务器；(p)用户获取检测结果报告及健康医疗建议；(q)便携马桶式尿便检测机器人离开此用户，基于需求而服务下一个用户。
14.如权利要求13所述的马桶式尿便检测机器人物联网系统，其特征在于：
所述规划路线及运送方式是指，响应用户需求后，机器人路线规划，通过(a)机器人自行前往用户预约位置，(b)机器人乘坐交通工具，包括但不限于汽车、飞机、无人机上门服务、轨道交通，到达用户预约位置，(c)由第三方物流系统寄送。
15.如权利要求13所述的马桶式尿便检测机器人物联网系统，其特征在于：
所述马桶式尿便检测机器人物联网系统依据用户需求并根据用户通过所述交互系统模块发出的请求，随机选择组合所述气味检测模块、所述尿液大体识别检测模块、所述尿液成分检测模块、所述粪便大体识别检测模块和所述粪便成分检测模块，实现用户个性化检测需求。
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