CN113715038A - 一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及陪护机器人领域，具体公开了一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人,包括总控端、护理端、第一客户端、第二客户端以及云端，护理端包括行走机构、外壳、控制器、第一扬声器、第一受话器以及第一摄像机，外壳的一侧设置有调整件，调整件包括驱动装置以及活动设置在外壳上的移动杆，外壳的外部包裹有头套，本发明第二摄像机获取亲友的图片数据后，控制器获取亲友的头部特征，在护理端的外壳上模拟亲友的头部特征，第二受话器获取亲友的语音数据后，控制器通过AI获取亲友的语言特征，控制器控制第一扬声器模拟亲友的语言特征，能够更加精准地模拟老年人用户更加容易接受的头部样貌以及语言，提高老年人用户的日常生活质量。

Description

一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人

技术领域

本发明涉及陪护机器人技术领域，尤其涉及一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人。

背景技术

随着中国人口老龄化进程的加剧、以及独生子女的增多，许多子女无法时刻陪伴在老年父母身边，这就导致“空巢老人”在老年人中所占比例逐日增加。老年人的心理健康问题已经成为重要的社会问题。据统计，70％以上的老年人出现孤独感的症状，特别是体弱、失能、独居、高龄、丧偶的老年人。为了解决老年人情感陪护及生活照料的问题，近年来人们提出利用机器人来代替人进行老年人陪护。现有的陪护机器人，能够实现自由移动、递送物品、按摩翻身等动作表现以及用药提醒、病例查询、娱乐影音等简单的交互。但是缺乏深度的情感交互沟通，机器人不同于自然人，在研发试用的过程中，我们发现，通过机械结构实现陪护机器人对老年人的日常生活的辅助后，老年人用户对机器人仍然有抵触情绪，甚至有的老年人用户在机器人的陪护照顾下，反而因为缺少亲人的陪护而情绪低落，进而影响老年人用户的日常生活质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺乏深度的情感交互沟通的缺点，而提出的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，包括总控端、护理端、第一客户端、第二客户端以及云端，

所述总控端用于收集所述护理端以及第二客户端的数据，并对所述第二客户端实现远程监控；

所述第一客户端用于获取护理对象的亲友的图像以及语音数据，所述第一客户端包括与所述控制器电连接的第二摄像机、第二受话器、第二扬声器以及显示器；

所述第二客户端用于收集护理对象的健康信息，所述第二客户端包括与所述控制器电连接的心率检测装置、血氧检测装置、压力检测装置以及呼吸检测装置；

所述云端与所述护理端电连接；

所述护理端包括行走机构、设置在所述行走机构上的外壳、安装在所述外壳内的控制器、与所述控制器电连接的第一扬声器、第一受话器以及第一摄像机，所述外壳的一侧设置有调整件，所述调整件包括驱动装置以及活动设置在所述外壳上的移动杆，所述外壳的外部包裹有头套；

所述第二摄像机获取亲友的图片数据后，所述控制器通过人脸识别获取亲友的头部特征后，所述控制器控制所述移动杆移动，在所述护理端的外壳上模拟亲友的头部特征，所述第二受话器获取亲友的语音数据后，所述控制器通过AI获取亲友的语言特征后，所述控制器控制所述第一扬声器模拟亲友的语言特征。

优选的，所述外壳包括第一壳体以及第二壳体，所述第一壳体与第二壳体通过固定螺栓连接，所述第二壳体上设置有凸起，所述移动杆活动设置在所述凸起内，所述移动杆的侧壁设置有滑槽，所述凸起的内壁设置有与所述滑槽滑动配合的滑块。

优选的，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机的输出端连接有螺纹杆，所述螺纹杆与所述移动杆通过螺纹连接。

优选的，所述驱动装置为气缸，所述气缸的伸缩端与所述移动杆连接。

优选的，所述头套上分别设置有眼部以及嘴部，所述第一摄像机安装在所述第一壳体靠近所述眼部的位置，所述第二受话器以及第二扬声器安装在所述第一壳体靠近所述嘴部的位置，所述第一壳体的底端设置有与所述行走机构连接的连接部。

优选的，所述第二客户端实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段a内，所述健康信息有利于护理对象，所述控制器提高在所述单位时间段a内所述护理端的外壳上模拟亲友的头部特征的频率。

优选的，所述第二客户端实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段b内，所述健康信息有利于护理对象，所述控制器提高在所述单位时间段b内所述第一扬声器模拟亲友的语言特征的频率。

优选的，所述所述第二客户端实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段c内，所述健康信息有害于护理对象，所述控制器删除在所述单位时间段c内所述护理端的外壳上模拟亲友的头部特征。

优选的，所述所述第二客户端实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段d内，所述健康信息有害于护理对象，所述控制器删除在所述单位时间段d内所述第一扬声器模拟亲友的语言特征。

优选的，所述第一客户端的数量为多个，所述第二摄像机获取亲友的图片数据与所述第二受话器获取亲友的语音数据对应。

本发明的有益效果是：

本发明第二摄像机获取亲友的图片数据后，控制器通过人脸识别获取亲友的头部特征后，控制器控制移动杆移动，在护理端的外壳上模拟亲友的头部特征，第二受话器获取亲友的语音数据后，控制器通过AI获取亲友的语言特征后，控制器控制第一扬声器模拟亲友的语言特征，能够更加精准地模拟老年人用户更加容易接受的头部样貌以及语言，减少老年人用户的抵触情绪，提高老年人用户的日常生活质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人的结构框图；

图2为图1所示的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人中的护理端的外壳在省略头套后的立体图；

图3为图2所示的外壳在另一视角下的立体图；

图4为图2所示的外壳中A处的局部放大图；

图5为图2所示的外壳在一个实施例中的调整件的俯视图；

图6为图5所示的调整件在B-B处的剖视图；

图7为图2所示的外壳在另一个实施例中的调整件的俯视图。

图中：1总控端、2护理端、21控制器、22第一扬声器、23第一受话器、24第一摄像机、3第一客户端、31第二摄像机、32第二受话器、33第二扬声器、34显示器、4第二客户端、41心率检测装置、42血氧检测装置、43压力检测装置、44呼吸检测装置、5调整件、51伺服电机、52螺纹杆、53移动杆、531滑槽、54气缸、6外壳、61第一壳体、62第二壳体、621凸起、7固定螺栓、8云端、9连接部。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1-7，一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，包括总控端1、护理端2、第一客户端3、第二客户端4以及云端8，

具体的，所述总控端1用于收集所述护理端2以及第二客户端4的数据，并对所述第二客户端4实现远程监控。本实施方式中，总控端1为照顾老年人用户的医护机构，总控端1对范围内的所有老年人用户进行数据监控护理，配合护理端2对老年人进行护理，同时在遇到突发状况的情况下进行应急处理。

所述第一客户端3用于获取护理对象的亲友的图像以及语音数据，所述第一客户端3包括与所述控制器21电连接的第二摄像机31、第二受话器32、第二扬声器33以及显示器34。

第二摄像机31用于获取护理对象的亲友的图像数据，第二摄像机31安装在护理对象的亲友所在的空间内，第二摄像机31的数量可以为多个，进而能够获取护理对象的亲友的全方面的图像数据。在本实施方式中，护理对象的亲友所在的空间选择为护理对象的亲友的生活的客厅以及卧室，第二摄像机31的数量为八个，其中四个第二摄像机31安装在客厅的顶端的四角，另外四个第二摄像机31安装在卧室的顶端的四角。控制器21通过人脸识别，在第二摄像机31获取的图像数据内判断选择护理对象的亲友后，将对应的图像数据传送至所述云端8。进一步的，对应的护理对象的亲友的人脸模型存储在云端8内。

第二受话器32用于获取护理对象的亲友的语音数据，护理对象的亲友的语音数据可以预先录入，同时在护理对象的亲友所在的空间安装第二受话器32后，第二摄像机31获取的图像数据通过人脸识别判断图像内是否有护理对象的亲友，如果图像内有护理对象的亲友，人脸识别再识别判断图像内是否有护理对象的亲友以外的人，如果没有护理对象的亲友以外的人，则第二受话器32获取的语音数据上传至所述云端8，并通过AI更新亲友的语言特征，如果有护理对象的亲友以外的人，则第二受话器32获取的语音数据上传至所述云端8，但不参与AI计算亲友的语言特征。

第二扬声器33用于播放声音，显示器能够顾播放视频，便于老年人用户的影音娱乐。

需要说明的是，所述第一客户端3的数量为多个，所述第二摄像机31获取亲友的图片数据与所述第二受话器32获取亲友的语音数据对应。具体的，第二摄像机31获取亲友的图片数据后，通过人脸识别判断是否是护理对象的亲友，如果判断是护理对象的亲友，并且图像范围内没有护理对象的亲友以外的人，则第二受话器32获取的语音数据上传至所述云端8，并通过AI更新亲友的语言特征，如果有护理对象的亲友以外的人，则第二受话器32获取的语音数据上传至所述云端8，但不参与AI计算亲友的语言特征。如果人脸识别判断不是护理对象的亲友，那么第二摄像机31获取亲友的图片数据与所述第二受话器32获取亲友的语音数据对应均不会上传至云端8。

所述第二客户端4用于收集护理对象的健康信息，所述第二客户端4包括与所述控制器21电连接的心率检测装置41、血氧检测装置42、压力检测装置43以及呼吸检测装置44。本实施方式中，第二客户端4安装在手环上，老年人用户佩戴在手环上，第二客户端获取老年人用户的健康信息后，上传至云端8。

所述云端8与所述护理端2电连接，具体的，云端8与控制器21电连接。

所述护理端2包括行走机构、设置在所述行走机构上的外壳6、安装在所述外壳6内的控制器21、与所述控制器21电连接的第一扬声器22、第一受话器23以及第一摄像机24，所述外壳6的一侧设置有调整件5，所述调整件5包括驱动装置以及活动设置在所述外壳6上的移动杆53，所述外壳6的外部包裹有头套。

需要说明的是，所述头套上分别设置有眼部以及嘴部，所述第一摄像机24安装在所述第一壳体61靠近所述眼部的位置，所述第二受话器32以及第二扬声器33安装在所述第一壳体61靠近所述嘴部的位置，所述第一壳体61的底端设置有与所述行走机构连接的连接部9。

所述第二摄像机31获取亲友的图片数据后，所述控制器21通过人脸识别获取亲友的头部特征后，所述控制器21控制所述移动杆53移动，在所述护理端2的外壳6上模拟亲友的头部特征，所述第二受话器32获取亲友的语音数据后，所述控制器21通过AI获取亲友的语言特征后，所述控制器21控制所述第一扬声器22模拟亲友的语言特征。

请参照图2-4，所述外壳6包括第一壳体61以及第二壳体62，所述第一壳体61与第二壳体62通过固定螺栓7连接，所述第二壳体62上设置有凸起621，所述移动杆53活动设置在所述凸起621内，所述移动杆53的侧壁设置有滑槽531，所述凸起621的内壁设置有与所述滑槽531滑动配合的滑块。

请参照图5-6，在一个实施例中，所述驱动装置为伺服电机51，所述伺服电机51的输出端连接有螺纹杆52，所述螺纹杆52与所述移动杆53通过螺纹连接。

请参照图7，在一个实施例中，所述驱动装置为气缸54，所述气缸54的伸缩端与所述移动杆53连接。

进一步的，在一个实施例中，所述第二客户端4实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段a内，所述健康信息有利于护理对象，所述控制器21提高在所述单位时间段a内所述护理端2的外壳6上模拟亲友的头部特征的频率。例如，在时间段a1内，所述健康信息有利于护理对象的具体表现形式为：心率检测装置41、血氧检测装置42、压力检测装置43以及呼吸检测装置44的检测数据均在合理的范围内，此时说明老年人用户的健康程度良好，此时护理端2的外壳6上模拟亲友的头部特征能够给老年人带来良好的用户体验，在第一客户端3没有获取老年人亲友的数据时，控制器21将时间段a1内对应的采用的亲友的头部特征应用到护理端2的外壳上，能够更加精准地模拟老年人用户更加容易接受的头部样貌，使得外壳6配合头套所显示的头部形象更加容易被老年人用户喜欢，减少老年人用户的抵触情绪，提高老年人用户的日常生活质量。

进一步的，在一个实施例中，所述第二客户端4实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段b内，所述健康信息有利于护理对象，所述控制器21提高在所述单位时间段b内所述第一扬声器22模拟亲友的语言特征的频率。例如，在时间段b1内，所述健康信息有利于护理对象的具体表现形式为：心率检测装置41、血氧检测装置42、压力检测装置43以及呼吸检测装置44的检测数据均在合理的范围内，此时说明老年人用户的健康程度良好，此时护理端2的第一扬声器22播放的模拟亲友的语言特征能够给老年人带来良好的用户体验，在第一客户端3没有获取老年人亲友的数据时，控制器21将时间段b1内对应的采用的模拟亲友的语言特征应用到护理端2的第一扬声器22上，能够更加精准地模拟老年人用户更加容易接受的语音，使得第一扬声器22所播放的语音更加容易被老年人用户喜欢，减少老年人用户的抵触情绪，提高老年人用户的日常生活质量。

进一步的，在一个实施例中，所述所述第二客户端4实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段c内，所述健康信息有害于护理对象，所述控制器21删除在所述单位时间段c内所述护理端2的外壳6上模拟亲友的头部特征。例如，在时间段c1内，所述健康信息有害于护理对象的具体表现形式为：心率检测装置41、或血氧检测装置42、或压力检测装置43、或呼吸检测装置44的检测数据有一个在合理的范围外，此时说明老年人用户的健康程度不好，此时护理端2的外壳6上模拟亲友的头部特征不能够给老年人带来良好的用户体验，控制器21将时间段c1内对应的采用的亲友的头部特征从云端8删除。

进一步的，在一个实施例中，所述所述第二客户端4实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段d内，所述健康信息有害于护理对象，所述控制器21删除在所述单位时间段d内所述第一扬声器22模拟亲友的语言特征。例如，在时间段d1内，所述健康信息有害于护理对象的具体表现形式为：心率检测装置41、或血氧检测装置42、或压力检测装置43、或呼吸检测装置44的检测数据有一个在合理的范围外，此时说明老年人用户的健康程度不好，此时护理端2的第一扬声器22播放的模拟亲友的语言特征不能够给老年人带来良好的用户体验，控制器21将时间段d1内对应的采用的亲友的语言特征从云端8删除。

本发明第二摄像机31获取亲友的图片数据后，控制器21通过人脸识别获取亲友的头部特征后，控制器21控制移动杆53移动，在护理端2的外壳6上模拟亲友的头部特征，第二受话器32获取亲友的语音数据后，控制器21通过AI获取亲友的语言特征后，控制器21控制第一扬声器22模拟亲友的语言特征，能够更加精准地模拟老年人用户更加容易接受的头部样貌以及语言，减少老年人用户的抵触情绪，提高老年人用户的日常生活质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，其特征在于，包括总控端(1)、护理端(2)、第一客户端(3)、第二客户端(4)以及云端(8)，

所述总控端(1)用于收集所述护理端(2)以及第二客户端(4)的数据，并对所述第二客户端(4)实现远程监控；

所述第一客户端(3)用于获取护理对象的亲友的图像以及语音数据，所述第一客户端(3)包括与所述控制器(21)电连接的第二摄像机(31)、第二受话器(32)、第二扬声器(33)以及显示器(34)；

所述第二客户端(4)用于收集护理对象的健康信息，所述第二客户端(4)包括与所述控制器(21)电连接的心率检测装置(41)、血氧检测装置(42)、压力检测装置(43)以及呼吸检测装置(44)；

所述云端(8)与所述护理端(2)电连接；

所述护理端(2)包括行走机构、设置在所述行走机构上的外壳(6)、安装在所述外壳(6)内的控制器(21)、与所述控制器(21)电连接的第一扬声器(22)、第一受话器(23)以及第一摄像机(24)，所述外壳(6)的一侧设置有调整件(5)，所述调整件(5)包括驱动装置以及活动设置在所述外壳(6)上的移动杆(53)，所述外壳(6)的外部包裹有头套；

所述第二摄像机(31)获取亲友的图片数据后，所述控制器(21)通过人脸识别获取亲友的头部特征后，所述控制器(21)控制所述移动杆(53)移动，在所述护理端(2)的外壳(6)上模拟亲友的头部特征，所述第二受话器(32)获取亲友的语音数据后，所述控制器(21)通过AI获取亲友的语言特征后，所述控制器(21)控制所述第一扬声器(22)模拟亲友的语言特征。

2.根据权利要求1所述的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，其特征在于，所述外壳(6)包括第一壳体(61)以及第二壳体(62)，所述第一壳体(61)与第二壳体(62)通过固定螺栓(7)连接，所述第二壳体(62)上设置有凸起(621)，所述移动杆(53)活动设置在所述凸起(621)内，所述移动杆(53)的侧壁设置有滑槽(531)，所述凸起(621)的内壁设置有与所述滑槽(531)滑动配合的滑块。

3.根据权利要求2所述的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，其特征在于，所述驱动装置为伺服电机(51)，所述伺服电机(51)的输出端连接有螺纹杆(52)，所述螺纹杆(52)与所述移动杆(53)通过螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，其特征在于，所述驱动装置为气缸(54)，所述气缸(54)的伸缩端与所述移动杆(53)连接。

5.根据权利要求2所述的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，其特征在于，所述头套上分别设置有眼部以及嘴部，所述第一摄像机(24)安装在所述第一壳体(61)靠近所述眼部的位置，所述第二受话器(32)以及第二扬声器(33)安装在所述第一壳体(61)靠近所述嘴部的位置，所述第一壳体(61)的底端设置有与所述行走机构连接的连接部(9)。

6.根据权利要求1所述的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，其特征在于，所述第二客户端(4)实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段a内，所述健康信息有利于护理对象，所述控制器(21)提高在所述单位时间段a内所述护理端(2)的外壳(6)上模拟亲友的头部特征的频率。

7.根据权利要求1所述的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，其特征在于，所述第二客户端(4)实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段b内，所述健康信息有利于护理对象，所述控制器(21)提高在所述单位时间段b内所述第一扬声器(22)模拟亲友的语言特征的频率。

8.根据权利要求1所述的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，其特征在于，所述所述第二客户端(4)实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段c内，所述健康信息有害于护理对象，所述控制器(21)删除在所述单位时间段c内所述护理端(2)的外壳(6)上模拟亲友的头部特征。

9.根据权利要求1所述的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，其特征在于，所述所述第二客户端(4)实时收集护理对象的健康信息，在单位时间段d内，所述健康信息有害于护理对象，所述控制器(21)删除在所述单位时间段d内所述第一扬声器(22)模拟亲友的语言特征。

10.根据权利要求1所述的一种基于云服务的医护用高性能智能陪护机器人，其特征在于，所述第一客户端(3)的数量为多个，所述第二摄像机(31)获取亲友的图片数据与所述第二受话器(32)获取亲友的语音数据对应。

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