CN113907928A - 一种婴儿状态监护及自动报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种婴儿状态监护及自动报警系统，包括：婴儿床体，用于放置婴儿；婴儿状态监护模块，设置在婴儿床体的上方，包括用于采集声音信息的声音采集装置、用于监测体温的体温检测装置、用于监测婴儿的姿态与面部表情的摄像头以及用于进行控制的控制计算装置；奶水冲泡模块，设置在婴儿床体的下方，包括奶瓶、用于向奶瓶中添加奶粉的奶粉添加装置、用于向奶瓶中进行注水的自动注水装置、用于将奶粉和水进行搅拌的搅拌装置以及用于监测奶水水温的测温装置；奶水导引模块，包括设置在婴儿床体上方的多轴机械臂以及设置在多轴机械臂上的用于定位婴儿嘴部位置和奶嘴位置的定位装置。
Description
技术领域
本发明属于婴儿用品领域，具体涉及一种婴儿状态监护及自动报警系统。
背景技术
由于新生儿的胃容量小，食物消化的很快，所以新生儿一天中要多次进食。特别是在晚上给婴儿喂奶是一件非常痛苦的事情，父母要在睡眠中醒来，给婴儿冲泡奶粉，同时要保证奶的热度不能太热，这个过程需要很久，婴儿在这个过程中会不断的哭闹。长此以往会造成精神疲劳，导致白天工作效率降低，产生亚健康的状态。因此，需要一种能够智能监护婴儿并在婴儿饥饿时能够自动喂奶的设备来帮助家长看护婴儿。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种婴儿状态监护及自动报警系统。
本发明提供了一种婴儿状态监护及自动报警系统，具有这样的特征，包括：婴儿床体，用于放置婴儿；婴儿状态监护模块，设置在婴儿床体的上方，包括用于采集声音信息的声音采集装置、用于监测体温的体温检测装置、用于监测婴儿的姿态与面部表情的摄像头以及用于进行控制的控制计算装置；奶水冲泡模块，设置在婴儿床体的下方，包括奶瓶、用于向奶瓶中添加奶粉的奶粉添加装置、用于向奶瓶中进行注水的自动注水装置、用于将奶粉和水进行搅拌的搅拌装置以及用于监测奶水水温的测温装置；奶水导引模块，包括设置在婴儿床体上方的多轴机械臂以及设置在多轴机械臂上的用于定位婴儿嘴部位置和奶嘴位置的定位装置，其中，婴儿床体上还设有尿湿监测装置，用于监测婴儿是否尿床，多轴机械臂的上还设有奶嘴，该奶嘴与奶瓶通过抽水管连接，奶水冲泡模块中还设有负压抽水装置，用于将奶瓶中的奶水输送至奶嘴处，控制计算装置接收声音采集装置实时采集的声音信息，当声音音量超过阈值后，控制计算装置控制摄像头监测婴儿的姿态和面模块表情来判断婴儿是否为哭泣状态，当判断婴儿在哭泣状态时，对声音信息通过带通滤波进行去噪，并根据去噪后的声音信息通过AI模型进行声音分类来识别婴儿的声音特征并结合体温检测装置和尿湿监测装置采集的信息判断婴儿是否处于饥饿状态，当判断处于饥饿状态时，控制计算装置控制奶水冲泡模块进行冲泡得到适当温度的奶水，奶水冲泡完成后控制计算装置控制多轴机械臂进行运动将奶嘴置于婴儿口中，再控制负压抽水装置进行运作，将奶瓶中的奶水输送至奶嘴来给婴儿进行喂奶。
在本发明提供的婴儿状态监护及自动报警系统中，还可以具有这样的特征：其中，奶粉添加装置根据预先设定好的量均匀添加奶粉，奶粉的添加精度达到1克。
在本发明提供的婴儿状态监护及自动报警系统中，还可以具有这样的特征：其中，自动注水装置还设有加热组件，用于在注水的过程中根据冲泡的需要调整温度，测温装置用于监测奶瓶中奶水的温度，并作为加热组件的反馈信息来控制注水的温度。
在本发明提供的婴儿状态监护及自动报警系统中，还可以具有这样的特征：其中，搅拌装置设有电机进行驱动，在添加完成水和奶粉后搅拌装置进入搅拌状态，并在奶水搅拌均匀后停止。
在本发明提供的婴儿状态监护及自动报警系统中，还可以具有这样的特征：其中，控制计算装置还与婴儿看护者的通信设备通信连接，当体温检测装置监测到婴儿体温异常时，控制计算装置发送警报信息给婴儿看护者，当监测到婴儿尿床时，控制计算装置发送警报信息给婴儿看护者，当控制计算装置判断得到婴儿处于哭泣状态且未处于饥饿状态时，控制计算装置发送警报信息给婴儿看护者。
在本发明提供的婴儿状态监护及自动报警系统中，还可以具有这样的特征：其中，体温检测装置通过红外摄像头采集婴儿全身的体温数据。
在本发明提供的婴儿状态监护及自动报警系统中，还可以具有这样的特征：其中，空间定位装置采用TOF 3D传感器来定位婴儿嘴部位置以及奶嘴位置。
在本发明提供的婴儿状态监护及自动报警系统中，还可以具有这样的特征：其中，AI模型通过大量的婴儿语音和婴儿看护者标注的数据经过深度学习训练得到。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的一种婴儿状态监护及自动报警系统，因为设有婴儿状态监护模块来实时监护婴儿的状态，并通过AI模型根据婴儿的声音信息来判断婴儿是否为饥饿状态，如果是饥饿状态则通过奶水冲泡模块和奶水导引模块实现自动喂奶，全程自动化，无需人参与，且当婴儿尿床、体温异常或出现非饥饿状态的哭泣时，会发送警告信息给婴儿看护者，能够有效提高婴儿看护的效率，提高生活质量。
附图说明
图1是本发明的实施例中一种婴儿状态监护及自动报警系统的总体框图；
图2是本发明的实施例中奶水冲泡模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
图1是本发明的实施例中一种婴儿状态监护及自动报警系统的总体框图。
如图1所示，本实施例的一种婴儿状态监护及自动报警系统100，包括婴儿床体10、婴儿状态监护模块20、奶水冲泡模块30以及奶水导引模块。
婴儿床体10用于放置婴儿。
婴儿床体10上还设有尿湿监测装置11，用于监测婴儿是否尿床。
婴儿状态监护模块20设置在婴儿床体10的上方，包括用于采集声音信息的声音采集装置、用于监测体温的体温检测装置、用于监测婴儿的姿态与面部表情的摄像头以及用于进行控制的控制计算装置。
体温检测装置通过红外摄像头采集婴儿全身的体温数据。
控制计算装置还与婴儿看护者的通信设备通信连接，当体温检测装置监测到婴儿体温异常时，控制计算装置发送警报信息给婴儿看护者，
当监测到婴儿尿床时，控制计算装置发送警报信息给婴儿看护者。
图2是本发明的实施例中奶水冲泡模块的结构示意图。
如图2所示，奶水冲泡模块30设置在婴儿床体10的下方，包括奶瓶31、用于向奶瓶31中添加奶粉的奶粉添加装置32、用于向奶瓶31中进行注水的自动注水装置33、用于将奶粉和水进行搅拌的搅拌装置34以及用于监测奶水水温的测温装置35。
奶粉添加装置32根据预先设定好的量均匀添加奶粉，奶粉的添加精度达到1克。
自动注水装置33还设有加热组件，用于在注水的过程中根据冲泡的需要调整温度，测温装置35用于监测奶瓶31中奶水的温度，并作为加热组件的反馈信息来控制注水的温度。
搅拌装置34设有电机进行驱动，在添加完成水和奶粉后搅拌装置进入搅拌状态，并在奶水搅拌均匀后停止。
奶水导引模块包括设置在婴儿床体10上方的多轴机械臂41以及设置在多轴机械臂41上的用于定位婴儿嘴部位置和奶嘴位置的定位装置。
空间定位装置采用TOF 3D传感器来定位婴儿嘴部位置以及奶嘴位置。
多轴机械臂41能够在婴儿床体内自由活动并通过空间定位装置精准的将奶嘴置于婴儿嘴部。
多轴机械臂41的上还设有奶嘴42，该奶嘴42与奶瓶31通过抽水管43连接，奶水冲泡模块30中还设有负压抽水装置36，用于将奶瓶31中的奶水输送至奶嘴42处，该负压抽水装置36还能调整奶水的流速，避免婴儿呛水。
本实施例中，一种婴儿状态监护及自动报警系统100的工作过程如下：
正常运行时，声音采集装置保持运行，体温检测装置和尿湿监测装置每15s运行一次，摄像头不运行，从而降低整体功耗，
控制计算装置接收声音采集装置实时采集的声音信息，当声音音量超过阈值后，控制计算装置控制摄像头监测婴儿的姿态和面模块表情来判断婴儿是否为哭泣状态，当判断婴儿在哭泣状态时，对声音信息通过带通滤波进行去噪，带通滤波是将声音中的非人噪声去除并将AI模型所需要频带的声音提取出来，减少噪声对AI模型的干扰，再根据去噪后的声音信息通过AI模型进行声音分类来识别婴儿的声音特征并结合体温检测装置和尿湿监测装置11采集的信息判断婴儿是否处于饥饿状态，
AI模型通过大量的婴儿语音和婴儿看护者标注的数据经过深度学习训练得到。
当控制计算装置判断得到婴儿处于哭泣状态且未处于饥饿状态时，控制计算装置发送警报信息给婴儿看护者。
当判断处于饥饿状态时，控制计算装置控制奶水冲泡模块30进行冲泡得到适当温度的奶水，冲泡过程如下：奶粉添加模块32打开与奶瓶31对接的开口，将根据预先设定好的量添的奶粉添加到奶瓶31中，添加完成后关闭对接的开口，随后自动注水装置33开始向奶瓶31中注入加热后的水，注水达到指定高度后搅拌装置34开始搅拌，当奶粉溶于水后，通过测温装置35监测水温，并通过自动注水装置33注入冷水将奶水的温度调到婴儿可接受的温度，温度稳定后搅拌装置34停止搅拌。
奶水冲泡完成后控制计算装置控制多轴机械臂41进行运动，并通过空间定位装置进行定位来将奶嘴42置于婴儿口中，再控制负压抽水装置36进行运作，将奶瓶31中的奶水输送至奶嘴42来给婴儿进行喂奶。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的一种婴儿状态监护及自动报警系统，因为设有婴儿状态监护模块来实时监护婴儿的状态，并通过AI模型根据婴儿的声音信息来判断婴儿是否为饥饿状态，如果是饥饿状态则通过奶水冲泡模块和奶水导引模块实现自动喂奶，全程自动化，无需人参与，且当婴儿尿床、体温异常或出现非饥饿状态的哭泣时，会发送警告信息给婴儿看护者，能够有效提高婴儿看护的效率，提高生活质量。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种婴儿状态监护及自动报警系统，其特征在于，包括：
婴儿床体，用于放置婴儿；
婴儿状态监护模块，设置在所述婴儿床体的上方，包括用于采集声音信息的声音采集装置、用于监测体温的体温检测装置、用于监测婴儿的姿态与面部表情的摄像头以及用于进行控制的控制计算装置；
奶水冲泡模块，设置在所述婴儿床体的下方，包括奶瓶、用于向所述奶瓶中添加奶粉的奶粉添加装置、用于向所述奶瓶中进行注水的自动注水装置、用于将奶粉和水进行搅拌的搅拌装置以及用于监测奶水水温的测温装置；
奶水导引模块，包括设置在所述婴儿床体上方的多轴机械臂以及设置在所述多轴机械臂上的用于定位婴儿嘴部位置和所述奶嘴位置的定位装置，
其中，所述婴儿床体上还设有尿湿监测装置，用于监测婴儿是否尿床，
所述多轴机械臂的上还设有奶嘴，该奶嘴与所述奶瓶通过抽水管连接，所述奶水冲泡模块中还设有负压抽水装置，用于将所述奶瓶中的奶水输送至所述奶嘴处，
所述控制计算装置接收所述声音采集装置实时采集的所述声音信息，当声音音量超过阈值后，所述控制计算装置控制所述摄像头监测婴儿的姿态和面模块表情来判断婴儿是否为哭泣状态，当判断婴儿在哭泣状态时，对所述声音信息通过带通滤波进行去噪，并根据去噪后的所述声音信息通过AI模型进行声音分类来识别婴儿的声音特征并结合所述体温检测装置和所述尿湿监测装置采集的信息判断婴儿是否处于饥饿状态，
当判断处于饥饿状态时，所述控制计算装置控制所述奶水冲泡模块进行冲泡得到适当温度的奶水，奶水冲泡完成后所述控制计算装置控制所述多轴机械臂进行运动将所述奶嘴置于婴儿口中，再控制所述负压抽水装置进行运作，将所述奶瓶中的奶水输送至所述奶嘴来给婴儿进行喂奶。
2.根据权利要求1所述的婴儿状态监护及自动报警系统，其特征在于：
其中，所述奶粉添加装置根据预先设定好的量均匀添加奶粉，奶粉的添加精度达到1克。
3.根据权利要求1所述的婴儿状态监护及自动报警系统，其特征在于：
其中，所述自动注水装置还设有加热组件，用于在注水的过程中根据冲泡的需要调整温度，
所述测温装置用于监测所述奶瓶中奶水的温度，并作为所述加热组件的反馈信息来控制注水的温度。
4.根据权利要求1所述的婴儿状态监护及自动报警系统，其特征在于：
其中，所述搅拌装置设有电机进行驱动，在添加完成水和奶粉后所述搅拌装置进入搅拌状态，并在奶水搅拌均匀后停止。
5.根据权利要求1所述的婴儿状态监护及自动报警系统，其特征在于：
其中，所述控制计算装置还与婴儿看护者的通信设备通信连接，
当所述体温检测装置监测到婴儿体温异常时，所述控制计算装置发送警报信息给婴儿看护者，
当监测到婴儿尿床时，所述控制计算装置发送警报信息给婴儿看护者，
当所述控制计算装置判断得到婴儿处于哭泣状态且未处于饥饿状态时，所述控制计算装置发送警报信息给婴儿看护者。
6.根据权利要求1所述的婴儿状态监护及自动报警系统，其特征在于：
其中，所述体温检测装置通过红外摄像头采集婴儿全身的体温数据。
7.根据权利要求1所述的婴儿状态监护及自动报警系统，其特征在于：
其中，所述空间定位装置采用TOF3D传感器来定位婴儿嘴部位置以及所述奶嘴位置。
8.根据权利要求1所述的婴儿状态监护及自动报警系统，其特征在于：
其中，所述AI模型通过大量的婴儿语音和婴儿看护者标注的数据经过深度学习训练得到。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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