CN114227712A - 一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，属于机器人技术领域，包括陪护机器人外壳，所述陪护机器人外壳上分别装配有人机互动模组、生命体征探测模组、危险动作探测模组、紧急通知模组和自动充电模组；本发明基于计算机处理模块实现集人机互动功能、生命体征探测功能、危险动作探测功能、紧急通知功能和自动充电功能为一体的机器人，该机器人具备功能全面，不仅能够陪同老人聊天以及为老人讲故事以及播报新闻和音乐等，而且还能够实时监测老人的身体状态以及在身体状态异常时及时通知，同时还能够自动充电，陪护全程无需老人操心，陪护效果好。
Description
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人。
背景技术
随着生活压力的增加，越来越多的年轻人开始出门务工，随之而来的是对家人的陪伴越来越少，导致家庭孤单感加重，尤其是家中老年人的孤单感，为了解决这一问题，研发人员研发出养老陪护机器人陪护老年人，以达到消除孤单感的目的。
现有市面上的养老陪护机器人仅具有聊天、讲故事等人机互动的功能，导致机器人的功能单一，陪护效果差，无法满足现代人对于陪护的需求。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，具有功能全面，提高机器人陪护效果的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，包括陪护机器人外壳，所述陪护机器人外壳上分别装配有人机互动模组、生命体征探测模组、危险动作探测模组、紧急通知模组和自动充电模组。
本发明中进一步的，所述人机互动模组包括装配在陪护机器人外壳上的计算机处理模块，用于人机互动数据的处理，所述计算机处理模块电性连接语音输入模块，用于输入语音，所述计算机处理模块电性连接语音识别模块，用于语音关键词识别，所述计算机处理模块电性连接语音检索模块，所述语音检索模块电性连接数据库，用于根据识别的语音关键词进行检索，所述计算机处理模块电性连接语音输出模块，用于互动结果的语音输出。
本发明中进一步的，所述生命体征探测模组包括装配在陪护机器人外壳上的人机交互模块和红外探测模块，用于输入测量正常阈值以及通过红外感应技术探测老人的身体数据，所述红外探测模块与计算机处理模块电性连接，用于红外波数据的传输，所述计算机处理模块分别电性连接体温测量模块、血压测量装置、脉搏测量模块和呼吸测量模块，用于根据红外波数据进行体温、血压、脉搏和呼吸的测量，所述计算机处理模块电性连接数据保存模块，用于测量数据的保存，所述计算机处理模块电性连接生命体征监测模块，所述生命体征监测模块与数据保存模块电性连接，用于生命体征数据的监测。
本发明中进一步的，所述危险动作探测模组包括装配在陪护机器人外壳上的摄像模块和危险动作判定模型，所述计算机处理模块电性连接摄像模块，用于采集视频数据，所述计算机处理模块电性连接危险动作判定模型，用于判定动作的危险程度以及数据传输，所述计算机处理模块与人机交互模块电性连接，用于构建模型。
本发明中进一步的，所述紧急通知模组包括装配在陪护机器人外壳上的警示模块和通知模块，所述计算机处理模块电性连接警示模块，用于警示老人，所述计算机处理模块电性连接通知模块，所述通知模块与数据保存模块电性连接，所述通知模块通过数据通信网络进行访问，用于提取输入的通知联系人信息以及通过数据通信网络进行联系，所述计算机处理模块与人机交互模块电性连接，用于输入就近紧急救助站的电话号码、紧急联系人的电话号码和微信等。
本发明中进一步的，所述自动充电模组包括装配在陪护机器人外壳上的电源模块，所述电源模块电性连接各结构，用于为各结构供电，所述电源模块电性连接电源电量监测模块，用于监测剩余电量，所述电源电量监测模块与计算机处理模块电性连接，用于传递剩余电量信息，所述计算机处理模块与人机交互模块电性连接，用于输入充电桩位置信息以及数据传输，所述计算机处理模块与数据保存模块电性连接，用于数据保存，所述计算机处理模块电性连接定位模块，用于机器人位置定位以及数据传输，所述计算机处理模块与摄像模块电性连接，用于视频数据采集，所述计算机处理模块电性连接路线规划模块，用于充电路线规划，所述计算机处理模块电性连接移动行走模块，用于行走移动至充电桩位置。
本发明中进一步的，所述计算机处理模块电性连接兴趣爱好分析模块，所述兴趣爱好分析模块与数据保存模块电性连接，用于根据互动选择结果进行老人兴趣爱好的分析。
本发明中进一步的，所述计算机处理模块电性连接数据自动更新模块，用于数据传输，所述数据自动更新模块通过数据通信网络进行访问，所述数据自动更新模块与数据库电性连接，用于数据更新。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明基于计算机处理模块实现集人机互动功能、生命体征探测功能、危险动作探测功能、紧急通知功能和自动充电功能为一体的机器人，该机器人具备功能全面，不仅能够陪同老人聊天以及为老人讲故事以及播报新闻和音乐等，而且还能够实时监测老人的身体状态以及在身体状态异常时及时通知，同时还能够自动充电，陪护全程无需老人操心，陪护效果好。
2、本发明机器人在陪老人进行互动时会实时记录互动结果，并根据互动结果分析老人的兴趣爱好，并在下次聊天、讲故事以及播报新闻和音乐等互动活动中优先推送与老人兴趣爱好相同的互动结果，陪护效果实时优化，进一步提高机器人的陪护效果。
3、本发明通过网页访问搜索老人相关的热点数据，并将相关的热点数据实时更新至数据库，等待互动输出，保证机器人互动的实时性，进一步提高机器人的陪护效果。
附图说明
图1为本发明基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人的结构示意图；
图2为本发明基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人的系统框图；
图中：1、移动行走模块；2、陪护机器人外壳；3、警示模块；4、语音输入模块；5、摄像模块；6、语音输出模块；7、红外探测模块；8、人机交互模块；9、体温测量模块；10、血压测量装置；11、计算机处理模块；12、定位模块；13、路线规划模块；14、数据自动更新模块；15、通知模块；16、危险动作判定模型；17、生命体征监测模块；18、数据保存模块；19、兴趣爱好分析模块；20、数据库；21、语音检索模块；22、语音识别模块；23、脉搏测量模块；24、呼吸测量模块；25、电源模块；26、电源电量监测模块。
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做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。
实施例1
请参阅图1-2，本发明提供以下技术方案：一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，包括陪护机器人外壳2，陪护机器人外壳2上分别装配有人机互动模组、生命体征探测模组、危险动作探测模组、紧急通知模组和自动充电模组。
具体的，人机互动模组包括装配在陪护机器人外壳2上的计算机处理模块11，用于人机互动数据的处理，计算机处理模块11电性连接语音输入模块4，用于输入语音，计算机处理模块11电性连接语音识别模块22，用于语音关键词识别，计算机处理模块11电性连接语音检索模块21，语音检索模块21电性连接数据库20，用于根据识别的语音关键词进行检索，计算机处理模块11电性连接语音输出模块6，用于互动结果的语音输出。
具体的，生命体征探测模组包括装配在陪护机器人外壳2上的人机交互模块8和红外探测模块7，用于输入测量正常阈值以及通过红外感应技术探测老人的身体数据，红外探测模块7与计算机处理模块11电性连接，用于红外波数据的传输，计算机处理模块11分别电性连接体温测量模块9、血压测量装置10、脉搏测量模块23和呼吸测量模块24，用于根据红外波数据进行体温、血压、脉搏和呼吸的测量，计算机处理模块11电性连接数据保存模块18，用于测量数据的保存，计算机处理模块11电性连接生命体征监测模块17，生命体征监测模块17与数据保存模块18电性连接，用于生命体征数据的监测。
具体的，危险动作探测模组包括装配在陪护机器人外壳2上的摄像模块5和危险动作判定模型16，计算机处理模块11电性连接摄像模块5，用于采集视频数据，计算机处理模块11电性连接危险动作判定模型16，用于判定动作的危险程度以及数据传输，计算机处理模块11与人机交互模块8电性连接，用于构建模型。
具体的，紧急通知模组包括装配在陪护机器人外壳2上的警示模块3和通知模块15，计算机处理模块11电性连接警示模块3，用于警示老人，计算机处理模块11电性连接通知模块15，通知模块15与数据保存模块18电性连接，通知模块15通过数据通信网络进行访问，用于提取输入的通知联系人信息以及通过数据通信网络进行联系，计算机处理模块11与人机交互模块8电性连接，用于输入就近紧急救助站的电话号码、紧急联系人的电话号码和微信等。
具体的，自动充电模组包括装配在陪护机器人外壳2上的电源模块25，电源模块25电性连接各结构，用于为各结构供电，电源模块25电性连接电源电量监测模块26，用于监测剩余电量，电源电量监测模块26与计算机处理模块11电性连接，用于传递剩余电量信息，计算机处理模块11与人机交互模块8电性连接，用于输入充电桩位置信息以及数据传输，计算机处理模块11与数据保存模块18电性连接，用于数据保存，计算机处理模块11电性连接定位模块12，用于机器人位置定位以及数据传输，计算机处理模块11与摄像模块5电性连接，用于视频数据采集，计算机处理模块11电性连接路线规划模块13，用于充电路线规划，计算机处理模块11电性连接移动行走模块1，用于行走移动至充电桩位置。
本实施例的工作原理：
机器人陪护前，通过人机交互模块8输入生命体征正常阈值、就近紧急救助站的电话号码以及紧急联系人的电话号码和微信、充电桩位置等信息，人机交互模块8将输入的信息传输至计算机处理模块11，计算机处理模块11将输入信息传输至数据保存模块18进行保存；
机器人陪护时，若老人需要聊天、讲故事、播报新闻或播报音乐时，说出相关关键词语音，语音输入模块4自动捕捉老人所说出的语音，并将捕捉的语音信息传输至计算机处理模块11，计算机处理模块11将语音信息传输至语音识别模块22，语音识别模块22对语音信息进行识别，提取多个关键词数据，并将提取的多个关键词数据反馈至计算机处理模块11，计算机处理模块11将多个关键词数据传输至语音检索模块21，语音检索模块21根据多个关键词数据在数据库20内检索出最贴合的互动数据，并将互动数据反馈至计算机处理模块11，计算机处理模块11将互动数据传输至语音输出模块6，语音输出模块6对互动数据进行语音形式的输出；
机器人陪护时，红外探测模块7实时监测老人的身体数据(通过红外发射器发射红外波，通过红外接收器接受反射回来的红外波，以实现身体数据的监测)，并将监测到的红外波数据传输至计算机处理模块11，计算机处理模块11将红外波数据分别传输至体温测量模块9、血压测量装置10、脉搏测量模块23和呼吸测量模块24，体温测量模块9、血压测量装置10、脉搏测量模块23和呼吸测量模块24根据红外波数据分别测量老人的体温、血压、脉搏和呼吸，并将测量结果反馈至计算机处理模块11，计算机处理模块11将测量结果传输至数据保存模块18，数据保存模块18对测量结果进行保存，计算机处理模块11发送指令至生命体征监测模块17，生命体征监测模块17对比数据保存模块18内实时的生命体征测量结果以及生命体征正常阈值，并在生命体征测量数据异常时，反馈结果至计算机处理模块11，计算机处理模块11分别发送指令至警示模块3和通知模块15，警示模块3警示，提醒老人自身注意，通知模块15调取数据保存模块18内保存的就近紧急救助站的电话号码以及紧急联系人的电话号码和微信信息，并通过数据通信网络进行通知，提醒救助站以及家人注意并采取相应措施；
机器人陪护时，摄像模块5实时监测老人的活动状态，并将监测数据传输至计算机处理模块11，计算机处理模块11将视频数据传输至危险动作判定模型16，危险动作判定模型16对老人活动状态进行危险动作判定，并在老人出现摔倒等危险动作时，按照上述方式进行警示和通知；
机器人陪护时，电源电量监测模块26实时监测电源模块25的电量，并在电源模块25的电量不足时，传输信息至计算机处理模块11，计算机处理模块11发送指令至定位模块12，定位模块12定位机器人位置，并将位置信息反馈至计算机处理模块11，计算机处理模块11发送指令至摄像模块5，摄像模块5将采集的环境视频数据反馈至计算机处理模块11，计算机处理模块11将机器人位置信息和环境视频数据传输至路线规划模块13，路线规划模块13提取数据保存模块18内保存的充电桩位置信息，再结合机器人位置信息以及环境视频数据进行行走路线规划，并将规划结果反馈至计算机处理模块11，计算机处理模块11发送指令至移动行走模块1，移动行走模块1按照规划的路线行走至充电桩位置进行充电(电机带动移动行走轮的轴转动，以带动移动行走轮转动的方式实现移动行走)。
实施例2
本实施例较实施例1的不同之处在于：
具体的，计算机处理模块11电性连接兴趣爱好分析模块19，兴趣爱好分析模块19与数据保存模块18电性连接，用于根据互动选择结果进行老人兴趣爱好的分析。
本实施例的工作原理：
老人在与机器人进行聊天、讲故事、播报新闻或播报音乐等互动活动时，计算机处理模块11将老人选择的互动结果传输至数据保存模块18，数据保存模块18对互动结果数据进行保存，兴趣爱好分析模块19实时提取数据保存模块18内保存的互动结果进行兴趣爱好分析，并将分析结果传输至数据保存模块18进行保存，后期再进行相关互动时，互动结果可结合兴趣爱好进行检索输出。
实施例3
本实施例较实施例2的不同之处在于：
具体的，计算机处理模块11电性连接数据自动更新模块14，用于数据传输，数据自动更新模块14通过数据通信网络进行访问，数据自动更新模块14与数据库20电性连接，用于数据更新。
本实施例的工作原理：
机器人陪护时，数据自动更新模块14通过数据通信网络进行网页访问，采集网页上关于老人感兴趣的热点信息，并将采集到的热点信息更新至数据库20内，保持机器人互动的实时性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，包括陪护机器人外壳(2)，其特征在于：所述陪护机器人外壳(2)上分别装配有人机互动模组、生命体征探测模组、危险动作探测模组、紧急通知模组和自动充电模组。
2.根据权利要求1所述的一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，其特征在于：所述人机互动模组包括装配在陪护机器人外壳(2)上的计算机处理模块(11)，用于人机互动数据的处理，所述计算机处理模块(11)电性连接语音输入模块(4)，用于输入语音，所述计算机处理模块(11)电性连接语音识别模块(22)，用于语音关键词识别，所述计算机处理模块(11)电性连接语音检索模块(21)，所述语音检索模块(21)电性连接数据库(20)，用于根据识别的语音关键词进行检索，所述计算机处理模块(11)电性连接语音输出模块(6)，用于互动结果的语音输出。
3.根据权利要求2所述的一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，其特征在于：所述生命体征探测模组包括装配在陪护机器人外壳(2)上的人机交互模块(8)和红外探测模块(7)，用于输入测量正常阈值以及通过红外感应技术探测老人的身体数据，所述红外探测模块(7)与计算机处理模块(11)电性连接，用于红外波数据的传输，所述计算机处理模块(11)分别电性连接体温测量模块(9)、血压测量装置(10)、脉搏测量模块(23)和呼吸测量模块(24)，用于根据红外波数据进行体温、血压、脉搏和呼吸的测量，所述计算机处理模块(11)电性连接数据保存模块(18)，用于测量数据的保存，所述计算机处理模块(11)电性连接生命体征监测模块(17)，所述生命体征监测模块(17)与数据保存模块(18)电性连接，用于生命体征数据的监测。
4.根据权利要求3所述的一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，其特征在于：所述危险动作探测模组包括装配在陪护机器人外壳(2)上的摄像模块(5)和危险动作判定模型(16)，所述计算机处理模块(11)电性连接摄像模块(5)，用于采集视频数据，所述计算机处理模块(11)电性连接危险动作判定模型(16)，用于判定动作的危险程度以及数据传输，所述计算机处理模块(11)与人机交互模块(8)电性连接，用于构建模型。
5.根据权利要求3所述的一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，其特征在于：所述紧急通知模组包括装配在陪护机器人外壳(2)上的警示模块(3)和通知模块(15)，所述计算机处理模块(11)电性连接警示模块(3)，用于警示老人，所述计算机处理模块(11)电性连接通知模块(15)，所述通知模块(15)与数据保存模块(18)电性连接，所述通知模块(15)通过数据通信网络进行访问，用于提取输入的通知联系人信息以及通过数据通信网络进行联系，所述计算机处理模块(11)与人机交互模块(8)电性连接，用于输入就近紧急救助站的电话号码、紧急联系人的电话号码和微信等。
6.根据权利要求4所述的一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，其特征在于：所述自动充电模组包括装配在陪护机器人外壳(2)上的电源模块(25)，所述电源模块(25)电性连接各结构，用于为各结构供电，所述电源模块(25)电性连接电源电量监测模块(26)，用于监测剩余电量，所述电源电量监测模块(26)与计算机处理模块(11)电性连接，用于传递剩余电量信息，所述计算机处理模块(11)与人机交互模块(8)电性连接，用于输入充电桩位置信息以及数据传输，所述计算机处理模块(11)与数据保存模块(18)电性连接，用于数据保存，所述计算机处理模块(11)电性连接定位模块(12)，用于机器人位置定位以及数据传输，所述计算机处理模块(11)与摄像模块(5)电性连接，用于视频数据采集，所述计算机处理模块(11)电性连接路线规划模块(13)，用于充电路线规划，所述计算机处理模块(11)电性连接移动行走模块(1)，用于行走移动至充电桩位置。
7.根据权利要求3所述的一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，其特征在于：所述计算机处理模块(11)电性连接兴趣爱好分析模块(19)，所述兴趣爱好分析模块(19)与数据保存模块(18)电性连接，用于根据互动选择结果进行老人兴趣爱好的分析。
8.根据权利要求2所述的一种基于计算机设备的智慧交互养老陪护机器人，其特征在于：所述计算机处理模块(11)电性连接数据自动更新模块(14)，用于数据传输，所述数据自动更新模块(14)通过数据通信网络进行访问，所述数据自动更新模块(14)与数据库(20)电性连接，用于数据更新。
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