CN113658406A - 智能巡防机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于机器人领域，提供了一种智能巡防机器人，包括火灾监测模块，用于监控家庭内是否发生火灾，当发生火灾时发送火警信息；家电监控模块，用于监控家庭内的家电使用状况，当发现家电异常使用时，向用户端发送提醒信息；儿童安防模块，用于监控儿童的行为，当发现儿童做出危险动作的时候，向用户端发送紧急告警信息。通过集成火灾监测模块、家电监控模块以及儿童安防模块等模块的家庭级智能巡防机器人，可以实现家庭安全的防护，防火防盗防小孩的危险举动，还可以进行老人陪护，有效降低家庭发生危险的概率。另外，还可以监控合理使用家电，同时也可以作为玩具陪伴孩子，一举几得。解决了现有集成化不高的智能机器人，使用不便的问题。

Description

智能巡防机器人
技术领域
本发明属于机器人领域，尤其涉及一种智能巡防机器人。
背景技术
工业机器人的发展趋势是更加柔性化、模块化、低成本、高可靠性，那么家用机器人作为人类生活的伴侣，则被要求更智能化和人机友好，最终成为家庭的智能管家。
按照应用范围、用途和功能的不同，家用机器人有不同类型，并且随着社会的进步，各种社会问题凸显，如社会老龄化，儿童看管、家庭火灾巡防等社会痛点。因此出现电器机器人、厨师机器人、搬运机器人、扫地机器人、巡防机器人和助理看护机器人等，这些机器人外形简洁、结果简单、功能单一。
在使用的过程中，由于现有机器人功能较为单一，如果想要将家庭内的多项事务交给机器人完成，就需要购入多个机器人，使得家庭中的生活环境变得拥挤，而且需要分别操作多个机器人，因此现有集成化不高的智能机器人，使用较为不便。
发明内容
本发明实施例提供一种智能巡防机器人，旨在解决现有集成化不高的智能机器人，使用不便的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种智能巡防机器人包括：
火灾监测模块，用于监控家庭内是否发生火灾，当发生火灾时发送火警信息；
家电监控模块，用于监控家庭内的家电使用状况，当发现家电异常使用时，向用户端发送提醒信息；
儿童安防模块，用于监控儿童的行为，当发现儿童做出危险动作的时候，向用户端发送紧急告警信息。
作为本发明的一种改进方案：所述火灾监测模块包括：
环境监测设备，用于监控室内环境的温度以及是否出现明火蔓延；
烟雾传感器，用于监控室内环境是否出现超标的烟雾；
通信单元，用于自动向消防端发送火警信息；
当环境监测设备监测到室内环境温度过高，出现明火蔓延时或/和烟雾传感器监测到室内环境中烟雾含量超标时，通信单元接受来自环境监测设备或/和烟雾传感器传送的触发信号，通信单元被触发，向消防端发送火警信息。
作为本发明的又一种改进方案：所述家电监控模块包括：
家电状态采集设备，用于识别家电表面指示灯的亮灭，判断家电当前所处状态，当家电异常使用时，向用户端发送提醒信息；
家电远程控制单元，用于接收用户端的远程遥控指令，并向家电发送，控制家电的工作状态。
作为本发明的另一种改进方案：所述儿童安防模块包括：
儿童识别单元，用于预先获取儿童的身材和人脸数据，根据获取的数据在室内识别定位儿童所处位置；
儿童跟随单元，用于实时监测儿童的行动路线，并将儿童的行动路线暂存规划成机器人行进路线；
危险动作识别单元，用于预先获取危险动作信息，实时获取儿童动作，将获取的儿童动作与危险动作信息进行比对；
告警发送单元，用于当危险动作识别单元比对儿童动作与危险动作信息相符的时候，向用户端发送紧急告警信息。
作为本发明的进一步方案：所述儿童安防模块还包括：
互动娱乐单元，用于控制智能玩具开启或移动，还用于自主围绕儿童转动。
作为本发明的再进一步方案：所述智能巡防机器人还包括：
自主充电模块，用于定位充电口位置，实现自主充电续航；
路线规划模块，用于规划在室内的行动路线，指导机器人行进；
人脸识别模块，用于获取家庭成员人脸信息，进行家庭人脸数据训练，通过摄像头识别家庭成员和陌生人，当该模块打开，检测到陌生人脸时，向用户端发送陌生人闯入告警；
老人陪护模块，用于通过图像识别老人是否摔倒；还用于语音识别老人呼救信息，并紧急联系老人家人或者急救机构；还用于智能语音识别陪伴老人聊天。
作为本发明的优化方案：所述自主充电模块包括：
插座位置识别单元，用于在室内环境中识别出插座的位置；
插座对位单元，当机器人需要充电时，用于控制机器人充电口与插座对接。
作为本发明的又一种方案：所述路线规划模块包括：
三维空间采集单元，用于获取家庭空间三维信息；
三维空间建模单元，用于根据获取的三维信息，对家庭空间进行三维建模，得到三维模型数据；
路线规划单元，用于将起始点和终止点的位置标记在三维模型数据中，并根据三维模型数据规划起始点与终止点之间的路线。
本发明的有益效果：通过家庭级智能巡防机器人，集成火灾监测模块、家电监控模块以及儿童安防模块等，可以实现家庭安全的防护，防火防盗防小孩的危险举动，还可以进行老人陪护，有效降低家庭发生危险的概率。 另外，还可以监控合理使用家电，同时也可以作为玩具陪伴孩子，一举几得。解决了现有集成化不高的智能机器人，使用不便的问题。
附图说明
图1是一种智能巡防机器人内部结构示意图；
图2是一种智能巡防机器人中火灾监测模块的内部结构示意图；
图3是一种智能巡防机器人中家电监控模块的内部结构示意图；
图4是一种智能巡防机器人中儿童安防模块的内部结构示意图；
图5是一种智能巡防机器人中路线规划模块的内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明实施例的一种智能巡防机器人内部结构示意图，一种智能巡防机器人包括：
火灾监测模块10，用于监控家庭内是否发生火灾，当发生火灾时发送火警信息；
家电监控模块20，用于监控家庭内的家电使用状况，当发现家电异常使用时，向用户端发送提醒信息；
儿童安防模块30，用于监控儿童的行为，当发现儿童做出危险动作的时候，向用户端发送紧急告警信息。以微型计算机作为中央处理器，通过人工智能算法实现智能控制
图2示出了本发明实施例的一种智能巡防机器人中火灾监测模块的内部结构示意图，所述火灾监测模块10包括：
环境监测设备11，用于监控室内环境的温度以及是否出现明火蔓延；
烟雾传感器12，用于监控室内环境是否出现超标的烟雾；
通信单元13，用于自动向消防端发送火警信息；
当环境监测设备监测到室内环境温度过高，出现明火蔓延时或/和烟雾传感器监测到室内环境中烟雾含量超标时，通信单元接受来自环境监测设备或/和烟雾传感器传送的触发信号，通信单元被触发，向消防端发送火警信息。红外摄像头+烟雾传感器检测家庭火警信息，训练人工智能算法并通过4G/5G通信模块发送相关火警信息。
图3示出了本发明实施例的一种智能巡防机器人中家电监控模块的内部结构示意图，所述家电监控模块20包括：
家电状态采集设备21，用于识别家电表面指示灯的亮灭，判断家电当前所处状态，当家电异常使用时，向用户端发送提醒信息；
家电远程控制单元22，用于接收用户端的远程遥控指令，并向家电发送，控制家电的工作状态。家电工作状态智能检测及远程控制，通过家电表面指示灯图像识别家电状态识别，集成家电控制器实现远程控制；如训练空调出风口栅格位置后，可以识别空调为打开状态。
图4示出了本发明实施例的一种智能巡防机器人中儿童安防模块的内部结构示意图，所述儿童安防模块30包括：
儿童识别单元31，用于预先获取儿童的身材和人脸数据，根据获取的数据在室内识别定位儿童所处位置；
儿童跟随单元32，用于实时监测儿童的行动路线，并将儿童的行动路线暂存规划成机器人行进路线；
危险动作识别单元33，用于预先获取危险动作信息，实时获取儿童动作，将获取的儿童动作与危险动作信息进行比对；
告警发送单元34，用于当危险动作识别单元比对儿童动作与危险动作信息相符的时候，向用户端发送紧急告警信息。
互动娱乐单元35，用于控制智能玩具开启或移动，还用于自主围绕儿童转动。通过儿童身材及人脸数据，训练儿童识别模型，实现机器人跟随儿童功能，并对危险动作告警通知家人。通过图像识别儿童，并集成小车随音乐运动，围绕儿童，跟随儿童等功能。
图1示出了本发明实施例的一种智能巡防机器人内部结构示意图，所述智能巡防机器人还包括：
自主充电模块40，用于定位充电口位置，实现自主充电续航；
路线规划模块50，用于规划在室内的行动路线，指导机器人行进；
人脸识别模块60，用于获取家庭成员人脸信息，进行家庭人脸数据训练，通过摄像头识别家庭成员和陌生人，当该模块打开，检测到陌生人脸时，向用户端发送陌生人闯入告警。获取家庭成员人脸信息，进行家庭人脸数据训练，通过摄像头识别家庭成员和陌生人，实现陌生人脸检测并通过4G/5G通信模块发送相关陌生人闯入告警。
老人陪护模块70，用于通过图像识别老人是否摔倒；还用于语音识别老人呼救信息，并紧急联系老人家人或者急救机构，如110、120等；还用于智能语音识别陪伴老人聊天，防止老人感到孤独。
在本实施例的一种情况中，所述自主充电模块40包括：
插座位置识别单元41，用于在室内环境中识别出插座的位置；
插座对位单元42，当机器人需要充电时，用于控制机器人充电口与插座对接。通过人工智能图像识别，定位充电口位置，实现自主充电续航。
图5示出了本发明实施例的一种智能巡防机器人中路线规划模块的内部结构示意图，所述路线规划模块50包括：
三维空间采集单元51，用于获取家庭空间三维信息；
三维空间建模单元52，用于根据获取的三维信息，对家庭空间进行三维建模，得到三维模型数据；
路线规划单元53，用于将起始点和终止点的位置标记在三维模型数据中，并根据三维模型数据规划起始点与终止点之间的路线。通过深度摄像头获取家庭空间三维信息，通过人工智能算法实现三维建模，根据三维模型实现自主规划路线，自主移动功能。
为了能够加载上述机器人能够顺利运行，该机器人除了包括上述各种模块之外，还可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线、处理器和存储器等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，上述处理器是上述机器人的控制中心，利用各种接口和线路连接整个用户终端的各个部分。
上述存储器可用于存储计算机以及机器人程序和/或模块，上述处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作机器人、至少一个功能所需的应用程序等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital， SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能巡防机器人，其特征在于，所述智能巡防机器人包括：
火灾监测模块，用于监控家庭内是否发生火灾，当发生火灾时发送火警信息；
家电监控模块，用于监控家庭内的家电使用状况，当发现家电异常使用时，向用户端发送提醒信息；
儿童安防模块，用于监控儿童的行为，当发现儿童做出危险动作的时候，向用户端发送紧急告警信息。
2.如权利要求1所述的智能巡防机器人，其特征在于，所述火灾监测模块包括：
环境监测设备，用于监控室内环境的温度以及是否出现明火蔓延；
烟雾传感器，用于监控室内环境是否出现超标的烟雾；
通信单元，用于自动向消防端发送火警信息；
当环境监测设备监测到室内环境温度过高，出现明火蔓延时或/和烟雾传感器监测到室内环境中烟雾含量超标时，通信单元接受来自环境监测设备或/和烟雾传感器传送的触发信号，通信单元被触发，向消防端发送火警信息。
3.如权利要求1所述的智能巡防机器人，其特征在于，所述家电监控模块包括：
家电状态采集设备，用于识别家电表面指示灯的亮灭，判断家电当前所处状态，当家电异常使用时，向用户端发送提醒信息；
家电远程控制单元，用于接收用户端的远程遥控指令，并向家电发送，控制家电的工作状态。
4.如权利要求1所述的智能巡防机器人，其特征在于，所述儿童安防模块包括：
儿童识别单元，用于预先获取儿童的身材和人脸数据，根据获取的数据在室内识别定位儿童所处位置；
儿童跟随单元，用于实时监测儿童的行动路线，并将儿童的行动路线暂存规划成机器人行进路线；
危险动作识别单元，用于预先获取危险动作信息，实时获取儿童动作，将获取的儿童动作与危险动作信息进行比对；
告警发送单元，用于当危险动作识别单元比对儿童动作与危险动作信息相符的时候，向用户端发送紧急告警信息。
5.如权利要求1所述的智能巡防机器人，其特征在于，所述儿童安防模块包括：
互动娱乐单元，用于控制智能玩具开启或移动，还用于自主围绕儿童转动。
6.如权利要求1-5任一所述的智能巡防机器人，其特征在于，所述智能巡防机器人还包括：
自主充电模块，用于定位充电口位置，实现自主充电续航；
路线规划模块，用于规划在室内的行动路线，指导机器人行进；
人脸识别模块，用于获取家庭成员人脸信息，进行家庭人脸数据训练，通过摄像头识别家庭成员和陌生人，当该模块打开，检测到陌生人脸时，向用户端发送陌生人闯入告警；
老人陪护模块，用于通过图像识别老人是否摔倒；还用于语音识别老人呼救信息，并紧急联系老人家人或者急救机构；还用于智能语音识别陪伴老人聊天。
7.如权利要求6所述的智能巡防机器人，其特征在于，所述自主充电模块包括：
插座位置识别单元，用于在室内环境中识别出插座的位置；
插座对位单元，当机器人需要充电时，用于控制机器人充电口与插座对接。
8.如权利要求6所述的智能巡防机器人，其特征在于，所述路线规划模块包括：
三维空间采集单元，用于获取家庭空间三维信息；
三维空间建模单元，用于根据获取的三维信息，对家庭空间进行三维建模，得到三维模型数据；
路线规划单元，用于将起始点和终止点的位置标记在三维模型数据中，并根据三维模型数据规划起始点与终止点之间的路线。
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