CN113364843B - 一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统 - Google Patents

一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113364843B
CN113364843B CN202110599304.4A CN202110599304A CN113364843B CN 113364843 B CN113364843 B CN 113364843B CN 202110599304 A CN202110599304 A CN 202110599304A CN 113364843 B CN113364843 B CN 113364843B
Authority
CN
China
Prior art keywords
robot
main
module
auxiliary
old
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110599304.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113364843A (zh
Inventor
刘鸣
韩明
邵云雷
李天逸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN202110599304.4A priority Critical patent/CN113364843B/zh
Publication of CN113364843A publication Critical patent/CN113364843A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113364843B publication Critical patent/CN113364843B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/008Manipulators for service tasks
    • B25J11/009Nursing, e.g. carrying sick persons, pushing wheelchairs, distributing drugs
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0407Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons based on behaviour analysis
    • G08B21/043Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons based on behaviour analysis detecting an emergency event, e.g. a fall
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0438Sensor means for detecting
    • G08B21/0453Sensor means for detecting worn on the body to detect health condition by physiological monitoring, e.g. electrocardiogram, temperature, breathing
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/10Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/181Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources

Abstract

一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,属于智能看护技术领域,用以解决现有家庭看护系统在老人室内独自发生意外时不能对老人进行及时有效地救援的问题。本发明的技术要点包括:该系统包括用户端、机器人端和服务器端,其中,用户端包括老人用户端、家人用户端和医生用户端;服务器端用于发送报警信息并接收和转发施救指令;机器人端用于接收并上传对老人的监测数据,并在接收到施救指令后对老人进行施救以及在对老人进行施救前对老人的身体进行摆正,对老人进行施救的操作包括药物喂服或注射、除颤治疗、供氧。本发明系统包括多种急救措施,可以最大限度的抢救室内独自发生意外的老人。本发明可应用于对独自在家的老人进行智能看护。

Description

一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统
技术领域
本发明涉及智能看护技术领域,具体涉及一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统。
背景技术
目前现有系统大多数都是,在老人摔倒或发生意外时,通过电子穿戴设备或摄像头发现,然后向子女或者监护人发出报警,但是当监护人没有及时收到报警信息或不能及时赶到事发地点时,现有系统无法对老人进行及时地抢救,进而错过最佳抢救时间而造成意外发生。
发明内容
鉴于以上问题,本发明提出一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,用以解决现有家庭看护系统在老人室内独自发生意外时不能对老人进行及时有效地救援的问题。
一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,包括用户端、机器人端和服务器端,所述用户端、机器人端和服务器端之间通过无线方式进行通信;其中,所述用户端包括老人用户端、家人用户端和医生用户端;
老人用户端包括移动监测模块;移动监测模块被构造以供穿戴在老人的身体上,以实时提供身体监测数据和位置数据;移动监测模块将监测到的身体监测数据和位置数据反馈给机器人端;机器人端将身体监测数据和位置数据实时上传至服务器端;
医生用户端包括报警子模块、数据获取子模块和交互子模块,所述报警子模块用于当接收到服务器端发送的报警信息时发出报警信号;数据获取子模块用于获取老人用户端的位置数据和身体监测异常数据;交互子模块用于通过服务器端向机器人端发出施救指令;
家人用户端用于接收服务器端发送的报警信息;
机器人端包括视频采集模块、智能陪护模块、救援模块和人机交互模块;其中,视频采集模块用于获取并处理包含老人的图像序列;智能陪护模块包括移动跟随子模块、摔倒识别子模块;移动跟随子模块用于对老人进行移动跟随;摔倒识别子模块用于判断老人是否发生意外摔倒,并发送摔倒信号至服务器端;救援模块用于在接收到服务器端的施救指令后对老人进行施救和对老人的身体进行摆正;人机交互模块用于老人或其家人与机器人进行交互;
服务器端包括存储模块、报警模块和分析处理模块;其中,存储模块用于存储机器人端上传的各种数据;报警模块,用于将接收到的身体监测数据和危险参数值进行比对,当身体监测数据中有任一体征参数处于危险参数值时,发送报警信息和身体监测异常数据至家人用户端和医生用户端;当身体监测数据没有处于危险参数值时,接收到机器人端发送的摔倒信号,发送报警信息至家人用户端和医生用户端;分析处理模块,用于接收并转发医生用户端的施救指令。
进一步地,所述身体监测数据包括脉率、心率、血氧饱和度以及体温体征参数。
进一步地,所述移动监测模块是与机器人配套的可穿戴医疗设备,包括脉搏传感器、心电传感器、血氧传感器、温度传感器、定位子模块。
进一步地,所述救援模块中对老人进行施救的操作包括药物喂服或注射、除颤治疗、供氧。
进一步地,所述移动跟随子模块中基于视觉算法进行目标识别,获得距离值和角度值,并通过预设移动规则对距离值和角度值进行分析完成相应移动操作;所述摔倒识别子模块中基于视觉算法进行目标姿态识别,通过目标姿态判断老人是否发生意外摔倒。
进一步地,所述家人用户端还包括数据查询模块,所述数据查询模块用于根据查询指令显示老人的历史身体监测数据和实时身体监测数据。
进一步地,所述分析处理模块还用于当在预设时间内没有接收到医生用户端的施救指令时,对身体监测异常数据和摔倒信号进行分析,根据分析结果发出相应的施救指令至机器人端。
进一步地,所述数据获取子模块还用于获取通过所述人机交互模块上传的、与老人用户端位置数据相对应的智能门锁密码。
进一步地,一种受控于上述救援系统中所述机器人端的机器人,包括主机器人,所述主机器人包括主机器人主体,所述主机器人主体两侧分别连接主机器人左侧机械臂和主机器人右侧机械臂,所述主机器人主体上方连接主机器人头部,所述主机器人主体下方连接主机器人移动轮组;
所述主机器人主体前面安装有主机器人电子显示屏,所述主机器人电子显示屏上设有启动按键,所设启动按键与内部电源相连接;所述主机器人主体下部内部安装有药品存储盒;所述主机器人主体后面安装有除颤仪和氧气瓶;
所述主机器人左侧机械臂包括主机器人左肩部、主机器人左大臂和主机器人左小臂,所述主机器人左肩部通过舵机与主机器人主体连接,并通过电源线与主机器人主控板连接,所述主机器人左肩部通过左侧关节连接件与所述主机器人左大臂连接;所述主机器人左大臂通过连接件与主机器人左小臂连接;所述主机器人左小臂内部设置有电推杆,所述电推杆连接注射器的活塞,注射器的外壳和激光器并列固定安装在所述主机器人左小臂外端部;
所述主机器人右侧机械臂包括主机器人右肩部、主机器人右大臂和主机器人右小臂,所述主机器人右肩部通过舵机与主机器人主体连接,并通过电源线与主机器人主控板连接,所述主机器人右肩部通过右侧关节连接件与所述主机器人右大臂连接;所述主机器人右大臂通过连接件与主机器人右小臂连接;所述主机器人右小臂连接有轮盘,所述轮盘上安装有机械爪、剪刀和氧气罩,所述机械爪内部通过步进电机与丝杠连接,并通过电源线将步进电机及其驱动模块与主机器人主控板连接,所述剪刀内部设有舵机与主机器人主控板连接,所述氧气罩通过球关节连接件与所述轮盘连接,且通过软管和所述氧气瓶连接;
所述主机器人头部内部设有主机器人双目摄像头,所述主机器人双目摄像头通过电源线与主机器人主控板连接。
进一步地,一种受控于上述救援系统中所述机器人端的机器人,还包括辅助机器人,所述辅助机器人用于在所述主机器人对老人进行施救前对其身体进行摆正,包括辅助机器人主体,所述辅助机器人主体两侧分别连接辅助机器人左侧机械臂和辅助机器人右侧机械臂,所述辅助机器人主体上方连接辅助机器人头部,所述辅助机器人主体下方连接移动轮组;
所述辅助机器人左侧机械臂和所述辅助机器人右侧机械臂的结构均包括辅助机器人肩部、辅助机器人大臂、辅助机器人小臂、推杆架、电推杆、活塞杆、爪部;所述辅助机器人肩部通过舵机与辅助机器人主体连接,并通过电源线与辅助机器人主控板连接,所述辅助机器人肩部通过关节连接件与所述辅助机器人大臂连接;所述辅助机器人大臂通过连接件与辅助机器人小臂连接;所述电推杆通过推杆架与辅助机器人小臂连接,通过活塞杆与爪部连接,通过电源线对所述电推杆进行供电,活塞杆推动爪部活动;
所述辅助机器人主体前面安装有辅助机器人电子显示屏,所述辅助机器人电子显示屏上设有启动按键,所设启动按键与内部电源相连接;所述辅助机器人头部内含有辅助机器人双目摄像头,所述辅助机器人双目摄像头通过电源线与辅助机器人主控板连接。
本发明的有益技术效果是:
当室内独居老人发生意外时,现有的智能看护系统虽然能够发现问题,也能够将问题发送至老人的监护人,但并不能对发生的意外进行及时有效的处理以避免因时间、地域限制错过最佳抢救时间。本发明系统包括检测设备、智能控制系统和终端执行机器人,检测设备检测到老人发生意外或检测数据异常时,智能控制系统及时向监护人和合作医院发送报警信息,合作医院及时采取抢救行动,发出救援指令至终端执行机器人,用机械臂对老人进行摆正,然后对老人进行及时救援;还可根据实际情况,如医院反应不及时或者因意外未接到消息,终端执行机器人自动对老人进行施救。本发明包括多种急救措施,能够解决多种问题,可以最大限度的抢救发生意外的老人,且能够及时处理意外,保证老人独自居家的健康安全,为家属监护人提供安心的保障。
附图说明
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解,其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分,而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。
图1示出了本发明一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统的结构框图;
图2示出了本发明一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统中的智能陪护模块中的移动跟随规则示例图;
图3是本发明实施例的系统实施流程示意图;
图4是本发明实施例的主要工作机器人的整体结构图;
图5是本发明实施例的辅助工作机器人的整体结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,在下文中将结合附图对本发明的示范性实施方式或实施例进行描述。显然,所描述的实施方式或实施例仅仅是本发明一部分的实施方式或实施例,而不是全部的。基于本发明中的实施方式或实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式或实施例,都应当属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统的结构框图。如图1所示,该系统包括用户端1、机器人端2和服务器端3,用户端1、机器人端2和服务器端3之间通过无线方式进行通信;其中,用户端1包括老人用户端11、家人用户端12和医生用户端13;
老人用户端11包括移动监测模块111;移动监测模块111被构造以供穿戴在老人的身体上,以实时提供身体监测数据和位置数据;其中,身体监测数据包括脉率、心率、血氧饱和度以及体温体征参数;
移动监测模块111可以是与机器人端2机器人配套的可穿戴医疗设备,包括脉搏传感器1111、心电传感器1112、血氧传感器1113、温度传感器1114、定位子模块1115,定位子模块1115可以是GPS定位模块。移动监测模块111将监测到的身体监测数据和位置数据反馈给机器人端2;机器人端2将身体监测数据和位置数据实时上传至服务器端3。下面以心率监测为例进行简单介绍。
心率是指人体心脏每分钟跳动的次数,是医疗检测的常规项。本发明系统中采取提取相邻R波波峰间隙方法,得到心跳数据,通过蓝牙的方式将传感器数据传至机器人端2。传感器每秒得到10组数据,每组数据包含脉率、心率、血氧饱和度以及体温。得到心率数据后,对数据进行展示并上传至数据库保存。
家人用户端12用于接收服务器端3发送的报警信息;进一步地,家人用户端12还可以包括数据查询模块121,数据查询模块121用于根据查询指令显示老人的历史身体监测数据和实时身体监测数据。
医生用户端13包括报警子模块131、数据获取子模块132、交互子模块133;其中,报警子模块131用于当接收到服务器端3发送的报警信息时发出报警信号;数据获取子模块132用于获取老人用户端11的位置数据、身体监测异常数据以及通过机器人端2上传的、与所述位置数据相对应的智能门锁密码,以使医生在获取上述数据后可以根据位置数据迅速赶到老人所在位置,并根据智能门锁密码快速进入室内进行施救;交互子模块133用于通过服务器端3向机器人端2发出施救指令;
机器人端2包括视频采集模块21、智能陪护模块22、救援模块23和人机交互模块28;其中,视频采集模块21用于获取并处理包含老人的图像序列;智能陪护模块22包括移动跟随子模块221、摔倒识别子模块222;移动跟随子模块221用于对老人进行移动跟随;摔倒识别子模块222用于判断老人是否发生意外摔倒,并发送摔倒信号至服务器端3;人机交互模块28用于老人或其家人与机器人进行交互,例如查询当前机器人电源所剩电量以及内部各个装置的状态信息,药瓶内的药物信息等,或者上传家里智能门锁密码。
其中,摔倒识别子模块222中基于视觉算法进行目标姿态识别,通过目标姿态判断老人是否发生意外摔倒;移动跟随子模块221中基于视觉算法进行目标识别,获得距离值和角度值,并通过预设移动规则对距离值和角度值进行分析完成相应移动操作;可以防止老人在家中出现意外情况无人了解,可以通过摔倒检测等姿态识别对老人在移动跟随的同时进行安全陪护。
移动跟随的具体过程为:获取视频采集模块采集到的每一帧图像,通过现有的目标识别检测模型获得跟踪目标相对机器人的坐标,得到角度X和距离Y;然后对角度和距离进行分析和判断,制定合理的移动规则,对机器人的移动进行控制。通常机器人的移动跟随方式有两种:方向跟随模式,路径跟随模式。方向跟随模式是保持在纵向上与人体目标的距离。机器人首先根据目标的前进方向进行角度变化,角度变化后再根据距离进行移动。机器人在实现方向跟随这一过程中,为了尽可能准确完成跟随,机器人应该与目标在运行速度上保持一致。机器人与跟随目标在安全范围内机器人即停止跟随。路径跟随模式需要对机器人运动路径进行规划,对人体目标的历史运动轨迹进行路径跟随。由于路径跟随需依赖全局目标定位技术才能实现,因此硬件方面要求比较到高,容易出现误差的积累问题,系统开发难度较大。当前大范围的全局定位技术不完全成熟,智能看护机器人的应用场景主要为家庭,因此本发明中采用的目标跟随方式是方向跟随,方向跟随不需要对跟随机器人进行全局定位,实现难度相对较小,并且计算量小,但是要考虑避障的问题。移动规则的制定需要考虑跟随距离的合理范围,根据多次实验得到的经验值,选取角度在左20度到右20度,距离在70cm以内为安全范围。制定规则需要关注跟踪目标相对的角度与速度,机器人的移动速度三方面的问题。移动规则如图2所示。
机器人端读取到角度X和距离Y后,首先对角度X进行判断,X>0代表目标在机器人的右前方,X<0代表目标在机器人的左前方,若X的绝对值小于等于20机器人不旋转角度,若X绝对值大于20,当X是正数时,机器人执行向右旋转10度;当X是负数时,机器人执行向左旋转10度。当角度符合范围值之后判断距离机器人端根据距离的远近决定速度的大小,当机器人距离较远,需要使用最快的移动速度进行跟随;当机器人的距离较近时,则应使用较慢的移动速度进行跟随;若跟随目标过近,则应执行后退操作。
需要说明的是,移动跟随需要在有一定光源的条件下进行,光线较弱的情况下,目标检测算法的准确率较低,无法进行准确的识别则移动跟随效果不佳。
救援模块23用于在接收到服务器端3的施救指令后对老人进行施救,对老人进行施救的操作包括药物喂服或注射、除颤治疗、供氧;以及在对老人进行施救前对老人的身体进行摆正。
服务器端3包括存储模块31、报警模块32和分析处理模块33;其中,存储模块31用于存储机器人端上传的各种数据,包括身体监测数据、位置数据或智能门锁密码;报警模块32,用于将接收到的身体监测数据和危险参数值进行比对,当身体监测数据中有任一体征参数处于危险参数值时,发送报警信息和身体监测异常数据至家人用户端12和医生用户端13;当身体监测数据没有处于危险参数值时,接收到机器人端2发送的摔倒信号,发送报警信息至家人用户端12和医生用户端13;分析处理模块33,用于接收并转发医生用户端13的施救指令,且当在预设时间内没有接收到医生用户端13的施救指令时,对身体监测异常数据和摔倒信号进行分析,根据分析结果发出相应的施救指令至机器人端2。
具体实施例一
鉴于现有系统及设备存在的问题,由于医院可能距离老人发生意外的事发地较远,且医生可能并不熟悉到达该事发地的路线,甚至由于该事发地所包括的小区、单元、住户门存在门禁问题而耽误了对发生意外的老人的最佳施救时间,从而提供一种可以及时发现老年人发生意外并且快速实施抢救从而防止意外发生的系统。
根据本发明实施例,如图3所示,本发明包含一整套急救系统,该系统在使用前由用户、产品销售方与相应合作医院三方签署相应协议,协议包括用户根据家庭情况使用此套急救系统,接受该系统及医院方面根据现场实际情况采取正规操作后的一切结果,允许医生在老人发生意外后具有小区、单元楼及住户门等的自由通过权限,以及在家人不知情的情况下进行施救的权利。医院方面提供及时、有效、准确的救治工作。
本发明包括检测设备、智能控制系统、终端执行机器人。实施过程为:检测设备如智能手环、可穿戴设备,室内监控、雷达等检测到老人发生意外或即将发生意外时,系统自动判断情况是普通摔倒还是发生意外,如果发生意外及时向监护人和合作医院发送报警信息。医院和监护人及时采取抢救行动,如有需要专业医生可远程操作机器人,用机械臂对老人进行摆正,用机器人所带的剪刀对老人衣服进行剪开破坏操作,使老人皮肤能够裸露出来。然后对老人进行及时救援,如AED除颤、常规类疾病进行注射治疗,如注射肾上腺素治疗过敏性休克,机器人还可进行心肺复苏按压、喂药、供氧等,保证抢救及时性。另一方面可根据实际情况,如医院反应不及时或者院方因意外未接到消息,机器人作出判断自动对老人进行上述施救行为。可穿戴设备还可以检测平时老人的健康状况,如体温、血压等身体指标,根据检测到的身体数据信息,给出老人相关健康意见,如体检、服药、饮食等方面的建议。
本发明具有以下优点,当室内独居老人发生意外时急救系统能够及时发现问题,避免因发现不及时而造成的意外。并且发现意外后不因为时间、地域限制而错过最佳抢救时间,其中包括多种急救措施,能够解决多种问题,最大限度的抢救发生意外老人。能够及时处理意外,最大限度保证老人安全,为家属提供安心的保障。
本发明具体实施过程为,检测系统发现被监护老人发生异常,经过系统进行判断后,将信息发送给医院医生和监护人,然后由医生操作机器人或机器人自己执行,执行部分主要为两台机器人,如图4所示的主要工作机器人(即主机器人)和图5所示的辅助工作机器人(即辅助机器人),如图4所示,主机器人24包括主机器人主体241,主机器人主体241两侧分别连接左侧机械臂和右侧机械臂,上方连接头部242,下方连接有移动轮组254;主机器人主体241前面安装有电子显示屏247,电子显示屏247上设有启动按键,所设启动按键与内部电源相连接;主机器人主体241下部内部安装有药品存储盒248,药品存储盒248内存储有注射药物和口服药物;主机器人主体241后面安装有除颤仪249和氧气瓶250;主机器人左侧机械臂包括主机器人左肩部251、主机器人左大臂252和主机器人左小臂253,主机器人左肩部251通过舵机与主机器人主体241连接,并通过电源线与主机器人主控板连接,主机器人左肩部251通过左侧关节连接件2511与主机器人左大臂252连接;主机器人左大臂252通过连接件与主机器人左小臂253连接;主机器人左小臂253内部设置有电推杆244,电推杆连接注射器245的活塞,注射器245的外壳和激光器246并列固定安装在主机器人左小臂253外端部;主机器人右侧机械臂包括主机器人右肩部255、主机器人右大臂256和主机器人右小臂257,主机器人右肩部255通过舵机与主机器人主体241连接,并通过电源线与主机器人主控板连接,主机器人右肩部255通过右侧关节连接件2551与主机器人右大臂256连接;主机器人右大臂256通过连接件与主机器人右小臂257连接;主机器人右小臂257连接有轮盘243,轮盘243上安装有机械爪2431、剪刀2432和氧气罩2433,机械爪2431内部通过步进电机与丝杠连接,并通过电源线将步进电机及其驱动模块与主机器人主控板连接,剪刀2432内部设有舵机与主机器人主控板连接,氧气罩2433通过球关节连接件2434与轮盘243连接,且通过软管2501和氧气瓶250连接;主机器人头部242内部设有双目摄像头2421,双目摄像头2421通过电源线与主机器人主控板连接。移动轮组254通过电机驱动模块与电机连接,通过电源线连接内部电源对移动轮组254的电机进行供电。
如图5所示,辅助机器人26用于对老人进行摆正,包括辅助机器人主体261,辅助机器人主体261两侧分别连接左侧机械臂和右侧机械臂,上方连接头部262,下方连接有移动轮组263;左侧机械臂和右侧机械臂的结构均包括肩部264、大臂265、小臂266、推杆架267、电推杆268、活塞杆269、爪部270;肩部264通过舵机与辅助机器人主体261连接,并通过电源线与辅助机器人主控板连接,肩部264通过关节连接件2641与大臂265连接;大臂265通过连接件与小臂266连接;电推杆268通过推杆架267与小臂266连接,通过活塞杆269与爪部270连接,通过电源线对电推杆268进行供电,活塞杆269推动爪部270活动;辅助机器人主体261前面安装有电子显示屏271,电子显示屏271上设有启动按键,所设启动按键与内部电源相连接;头部262内含有双目摄像头2621,双目摄像头2621通过电源线与辅助机器人主控板连接。移动轮组263通过电机驱动模块与电机连接,通过电源线连接内部电源对移动轮组263的电机进行供电。
在本实施例中,本发明一方面通过智能可穿戴设备实时监测老人的健康状况,并通过分析到的健康数据指标给予老人相关的健康意见以及饮食意见;另一方面通过图示所述机器人头部摄像头监测模块,监测老人的身体状态判断老人的健康情况,若判断老人身体状态不良或出现意外时,将通过系统分析后给家人和相关合作医院发送信息,医院相关人员可以远程操控机器人,具体操作为图5所示的辅助工作机器人通过移动轮组263来到老人身旁,转动主轴以及大臂265和小臂266调整合适角度,由爪部270对老人进行摆正,然后由图4所示的主要工作机器人通过转动右侧机械臂调整角度,并通过驱动电机带动剪刀2432对老人衣服进行破坏剪开操作,使其皮肤能够裸露,之后通过左侧机械臂上的电推杆244工作对老人进行相应药品注射,注射的具体步骤为主要工作机器人右侧机械臂的舵机转动肩部,步进电机带动大臂以及小臂,通过机械爪得到药瓶;左侧机械臂通过步进电机带动丝杠来推动注射器245移动,对药物进行抽取,通过激光器246瞄准皮肤注射位置,对该位置进行药物注射。如果是心脏骤停,对老人进行上述的摆正操作后,可以用除颤仪249对老人进行除颤治疗。还可进行供氧,过程为由机械臂将氧气罩2433移动至老人的面部,开启氧气瓶250进行供氧。当医院反应不及时或因意外没有收到系统的报警消息,机器人可以通过实际情况自动对老人进行以上救助措施。
本实施例中主要工作机器人上的电子显示屏247和辅助工作机器人上的电子显示屏271主要用于显示当前机器人电源所剩电量以及内部各个装置的状态信息,药瓶内的药物信息,并可以实时与用户进行交互,以满足用户对于该产品的了解。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明,但是受益于上面的描述,本技术领域内的技术人员明白,在由此描述的本发明的范围内,可以设想其它实施例。对于本发明的范围,对本发明所做的公开是说明性的,而非限制性的,本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,其特征在于,包括用户端(1)、机器人端(2)和服务器端(3),所述用户端(1)、机器人端(2)和服务器端(3)之间通过无线方式进行通信;其中,所述用户端(1)包括老人用户端(11)、家人用户端(12)和医生用户端(13);
老人用户端(11)包括移动监测模块(111);所述移动监测模块(111)被构造以供穿戴在老人的身体上,以实时提供身体监测数据和位置数据;移动监测模块(111)将监测到的身体监测数据和位置数据反馈给机器人端(2);机器人端(2)将身体监测数据和位置数据实时上传至服务器端(3);
医生用户端(13)包括报警子模块(131)、数据获取子模块(132)和交互子模块(133),所述报警子模块(131)用于当接收到服务器端(3)发送的报警信息时发出报警信号;数据获取子模块(132)用于获取老人用户端(11)的位置数据和身体监测异常数据;交互子模块(133)用于通过服务器端(3)向机器人端(2)发出施救指令;
家人用户端(12)用于接收服务器端(3)发送的报警信息;
机器人端(2)包括视频采集模块(21)、智能陪护模块(22)、救援模块(23)和人机交互模块(28);其中,视频采集模块(21)用于获取并处理包含老人的图像序列;智能陪护模块(22)包括移动跟随子模块(221)和摔倒识别子模块(222);移动跟随子模块(221)用于对老人进行移动跟随;摔倒识别子模块(222)用于判断老人是否发生意外摔倒,并发送摔倒信号至服务器端(3);救援模块(23)用于在接收到服务器端(3)的施救指令后对老人进行施救和对老人的身体进行摆正;人机交互模块(28)用于老人或其家人与机器人进行交互;
服务器端(3)包括存储模块(31)、报警模块(32)和分析处理模块(33);其中,存储模块(31)用于存储机器人端(2)上传的各种数据;报警模块(32)用于将接收到的身体监测数据和危险参数值进行比对,当身体监测数据中有任一体征参数处于危险参数值时,发送报警信息和身体监测异常数据至家人用户端(12)和医生用户端(13);当身体监测数据没有处于危险参数值时,接收到机器人端(2)发送的摔倒信号,发送报警信息至家人用户端(12)和医生用户端(13);分析处理模块(33),用于接收并转发医生用户端(13)的施救指令,且在预设时间内没有接收到医生用户端(13)的施救指令时,对身体监测异常数据和摔倒信号进行分析,根据分析结果发出相应的施救指令至机器人端(2);
其中,受控于机器人端(2)的机器人的结构包括主机器人(24),所述主机器人(24)包括主机器人主体(241),所述主机器人主体(241)两侧分别连接主机器人左侧机械臂和主机器人右侧机械臂,所述主机器人主体(241)上方连接主机器人头部(242),下方连接主机器人移动轮组(254);
所述主机器人主体(241)前面安装有主机器人电子显示屏(247),所述主机器人电子显示屏(247)上设有启动按键,所设启动按键与内部电源相连接;所述主机器人主体(241)下部内部安装有药品存储盒(248);所述主机器人主体(241)后面安装有除颤仪(249)和氧气瓶(250);
所述主机器人左侧机械臂包括主机器人左肩部(251)、主机器人左大臂(252)和主机器人左小臂(253),所述主机器人左肩部(251)通过舵机与主机器人主体(241)连接,并通过电源线与主机器人主控板连接,所述主机器人左肩部(251)通过左侧关节连接件(2511)与所述主机器人左大臂(252)连接;所述主机器人左大臂(252)通过连接件与主机器人左小臂(253)连接;所述主机器人左小臂(253)内部设置有电推杆(244),所述电推杆(244)连接注射器(245)的活塞,注射器(245)的外壳和激光器(246)并列固定安装在所述主机器人左小臂(253)外端部;
所述主机器人右侧机械臂包括主机器人右肩部(255)、主机器人右大臂(256)和主机器人右小臂(257),所述主机器人右肩部(255)通过舵机与主机器人主体(241)连接,并通过电源线与主机器人主控板连接,所述主机器人右肩部(255)通过右侧关节连接件(2551)与所述主机器人右大臂(256)连接;所述主机器人右大臂(256)通过连接件与主机器人右小臂(257)连接;所述主机器人右小臂(257)连接有轮盘(243),所述轮盘(243)上安装有机械爪(2431)、剪刀(2432)和氧气罩(2433),所述机械爪(2431)内部通过步进电机与丝杠连接,并通过电源线将步进电机及其驱动模块与主机器人主控板连接,所述剪刀(2432)内部设有舵机与主机器人主控板连接,所述氧气罩(2433)通过球关节连接件(2434)与所述轮盘(243)连接,且通过软管(2501)和所述氧气瓶(250)连接;
所述主机器人头部(242)内部设有主机器人双目摄像头(2421),所述主机器人双目摄像头(2421)通过电源线与主机器人主控板连接。
2.根据权利要求1所述的一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,其特征在于,所述身体监测数据包括脉率、心率、血氧饱和度以及体温体征参数。
3.根据权利要求2所述的一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,其特征在于,所述移动监测模块(111)是与机器人配套的可穿戴医疗设备,包括脉搏传感器(1111)、心电传感器(1112)、血氧传感器(1113)、温度传感器(1114)、定位子模块(1115)。
4.根据权利要求3所述的一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,其特征在于,所述救援模块(23)中对老人进行施救的操作包括药物喂服或注射、除颤治疗、供氧。
5.根据权利要求1所述的一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,其特征在于,所述移动跟随子模块(221)中基于视觉算法进行目标识别,获得距离值和角度值,并通过预设移动规则对距离值和角度值进行分析完成相应移动操作;所述摔倒识别子模块(222)中基于视觉算法进行目标姿态识别,通过目标姿态判断老人是否发生意外摔倒。
6.根据权利要求1所述的一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,其特征在于,所述家人用户端(12)还包括数据查询模块(121),所述数据查询模块(121)用于根据查询指令显示老人的历史身体监测数据和实时身体监测数据。
7.根据权利要求1所述的一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,其特征在于,所述数据获取子模块(132)还用于获取通过所述人机交互模块(28)上传的、与老人用户端(11)位置数据相对应的智能门锁密码。
8.根据权利要求1所述的一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统,其特征在于,受控于机器人端(2)的机器人的结构还包括辅助机器人(26),所述辅助机器人(26)用于在所述主机器人对老人进行施救前对其身体进行摆正,包括辅助机器人主体(261),所述辅助机器人主体(261)两侧分别连接辅助机器人左侧机械臂和辅助机器人右侧机械臂,所述辅助机器人主体(261)上方连接辅助机器人头部(262),所述辅助机器人主体(261)下方连接辅助机器人移动轮组(263);
所述辅助机器人左侧机械臂和所述辅助机器人右侧机械臂的结构均包括辅助机器人肩部(264)、辅助机器人大臂(265)、辅助机器人小臂(266)、推杆架(267)、电推杆(268)、活塞杆(269)、爪部(270);所述辅助机器人肩部(264)通过舵机与辅助机器人主体(261)连接,并通过电源线与辅助机器人主控板连接,所述辅助机器人肩部(264)通过关节连接件(2641)与所述辅助机器人大臂(265)连接;所述辅助机器人大臂(265)通过连接件与辅助机器人小臂(266)连接;所述电推杆(268)通过推杆架(267)与辅助机器人小臂(266)连接,通过活塞杆(269)与爪部(270)连接,通过电源线对所述电推杆(268)进行供电,活塞杆(269)推动爪部(270)活动;
所述辅助机器人主体(261)前面安装有辅助机器人电子显示屏(271),所述辅助机器人电子显示屏(271)上设有启动按键,所设启动按键与内部电源相连接;所述辅助机器人头部(262)内含有辅助机器人双目摄像头(2621),所述辅助机器人双目摄像头(2621)通过电源线与辅助机器人主控板连接。
CN202110599304.4A 2021-05-31 2021-05-31 一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统 Active CN113364843B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110599304.4A CN113364843B (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110599304.4A CN113364843B (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113364843A CN113364843A (zh) 2021-09-07
CN113364843B true CN113364843B (zh) 2022-04-19

Family

ID=77528246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110599304.4A Active CN113364843B (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113364843B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114536407A (zh) * 2022-03-22 2022-05-27 燕山大学 一种基于居家智能救助机器人的心梗智能救助系统及方法
CN114568797B (zh) * 2022-05-07 2022-07-12 深圳市章鸿科技有限公司 一种基于物联网技术的实时监测智能手环

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8179418B2 (en) * 2008-04-14 2012-05-15 Intouch Technologies, Inc. Robotic based health care system
US9067080B2 (en) * 2009-03-16 2015-06-30 Gilad Einy Method and apparatus of remotely-operated automated external defribrallator incorporated into a handheld device
CN102451008A (zh) * 2010-11-02 2012-05-16 胡志宇 全方位老年人健康和行动监护系统
CN103393412B (zh) * 2013-08-15 2015-07-29 重庆邮电大学 一种基于智能家居的老人看护装置
CN104835286B (zh) * 2015-04-25 2017-04-12 深圳市前海安测信息技术有限公司 可穿戴设备、用户终端及基于监测参数的远程救助方法
CN107280639A (zh) * 2017-06-13 2017-10-24 上海思依暄机器人科技股份有限公司 一种监控方法、装置和系统
CN109318236A (zh) * 2017-08-01 2019-02-12 安康市汉滨区易智网络科技有限公司 老人伴护智能系统
TN2018000065A1 (fr) * 2018-02-22 2019-07-08 Soc Ghet Lab Vêtement autonome d'auto-alerte, de diagnostique et de surveillance médicale continue et à distance.
CN108335458A (zh) * 2018-03-05 2018-07-27 李孟星 一种看家看人的家用智能看管系统及其看管方法
CN209018744U (zh) * 2018-05-02 2019-06-25 中国计量大学 一种智能监护及远程医疗系统
CN108742556B (zh) * 2018-06-05 2021-08-31 陕西科曜能源科技有限公司 一种家用陪护机器人
CN110989689A (zh) * 2019-12-16 2020-04-10 兰州理工大学 一种基于自动追踪的机器人系统
CN111180091A (zh) * 2020-03-06 2020-05-19 东北大学 面向智慧医疗社区服务的监护系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113364843A (zh) 2021-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113364843B (zh) 一种老年人室内独自发生意外的及时救援系统
US20200246217A1 (en) Cameras for Emergency Rescue
CN110189811B (zh) 一种心梗急救喂药机器人及其工作方法
CN108814894A (zh) 基于视觉人体位姿检测的上肢康复机器人系统及使用方法
US11219575B2 (en) Real-time kinematic analysis during cardio-pulmonary resuscitation
EP3703069B1 (en) Cpr team performance
US20140342330A1 (en) Cameras for Emergency Rescue
CN110840666B (zh) 一种基于眼电和机器视觉的轮椅机械臂集成系统及其控制方法
CN105662356A (zh) 一种生理体征监测方法及装置
CN108969858B (zh) 一种全自动送氧机器人上氧方法及系统
CN109820695A (zh) 一种具有通信和自主导航移动功能的icu病房卧式双侧脑瘫下肢康复机器人
CN106974795B (zh) 一种欠驱动上肢康复机器人控制系统
CN106667554A (zh) 自动穿刺安全调整系统及方法
CN114983791A (zh) 一种穿戴式医疗行为协同监测的心肺复苏辅助系统及方法
Ñope-Giraldo et al. Mechatronic Systems Design of ROHNI-1: Hybrid Cyber-Human Medical Robot for COVID-19 Health Surveillance at Wholesale-Supermarket Entrances
US20230157925A1 (en) Cameras for Emergency Rescue
CN106214163A (zh) 一种下肢畸形矫正术后康复的人工心理辅导装置
CN208488893U (zh) 虚拟现实急救训练模型人和培训系统
CN109227576A (zh) 一种家庭急救机器人及其工作方法
CN113903052A (zh) 基于图像处理和力学分析的室内人体碰撞警报方法及装置
CN208864738U (zh) 一种基于视觉人体位姿检测的上肢康复机器人系统
CN209880168U (zh) 一种心梗急救喂药机器人
CN114366557A (zh) 用于下肢康复机器人的人机交互系统及方法
CN109227575A (zh) 一种家庭急救机器人控制系统及其控制方法
CN111136670A (zh) 一种新型看护机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant