CN114667948A - 一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，该系统包括以下组成：扫地机器人载体，用于实现系统的驱动及智能影像监测模块，用于监测宠物动态并获取影像数据；监测及定位模块，用于获取宠物音频数据、代谢物信息及位置信息；行为分析模块，用于对宠物动态行为进行分析处理，标记行为状态；健康分析模块，用于对宠物健康进行分析与管理；投食模块；逗乐模块；物联网模块；语音及显示模块；核心处理模块；智能终端；充电座模块。通过对宠物进行实时监测，获取动态行为数据并分别对其中的位置信息及音频信息进行协同处理，实现宠物行为特征的实时与精确的分析，避免无人陪伴状态下宠物出现低落与焦躁的情绪。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，具体来说，涉及一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统。
背景技术
随着现代人的生活都变得很更加丰富，所以这也会让我们在生活中会去选择一些事物来增加它的多彩，可以说这也是我们有条件去选择的，其中养宠物应该是最主流的一种方式了，而现在有很多的人都比较喜欢养宠物。通过宠物来排解孤独，甚至把宠物当作家庭的一员，宠物也给人们的生活带来了无限的乐趣。
在常见喂养的宠物中，又以猫和狗为主，而狗与猫通需要主人的陪伴，但是人们由于工作繁忙，常没有时间陪伴猫狗,而家里活动空间狭小，猫狗也无法活动开，长此以往，对宠物的身心健康非常不利，严重的甚至患上抑郁症。也就导致养宠物对人们产生极大的限定，即当人们需要上班或者需要外出旅行时，无法携带宠物，导致不能安心上班或旅行；当家里蓄养了多种宠物时，需要在不同时间分别喂食不同的饲料，耗时耗力。
现有宠物看护陪伴技术中，在主人外出将宠物留在家时，主人仅能靠摄像头画面查看家中宠物状态，无法远程与猫咪互动。而宠物则仅靠主人离家前准备的粮食，使得宠物每日进食量得不到控制，无法保证宠物不因食物短缺或过量引发健康问题。同时，主人在离家前一般会准备静态玩具供宠物娱乐，然而宠物对静态玩具很容易厌倦，导致宠物滞留在家时倍感孤独，大部分时间都在睡觉，运动量不够易引起肥胖。
因此，设计丰富交互方式和宠物进食量可控制的宠物看护陪伴系统是很有必要的。
且现代家庭中扫地机器人已成为越来越常见的家用电器，其具备一定程度的环境检测能力，通过设置昂贵的各类传感器及智能系统，但却仅能用于地面清洁，性价比较低。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，该系统包括以下组成：
扫地机器人载体，用于实现系统的驱动及智能，具有清洁模块；
影像监测模块，用于监测宠物动态并获取影像数据；
监测及定位模块，用于获取宠物音频数据、代谢物信息及位置信息；
行为分析模块，用于对宠物动态行为进行分析处理，标记行为状态；
健康分析模块，用于对宠物健康进行分析与管理；
投食模块，用于向宠物餐盘进行投食；
逗乐模块，用于对宠物进行逗乐；
物联网模块，用于接收与发送无线信号进行数据同步；
语音及显示模块，用于播放主人音频及视频数据；
核心处理模块，用于完成系统的智能调度；
智能终端，用于显示及反馈系统信息，提供操作环境；
充电座模块，用于实现扫地机器人载体的充电与补给。
进一步的，所述行为分析模块基于所述监测及定位模块获取的动态行为数据进行分析处理，标记宠物实时的行为状态并进行陪伴，包括以下步骤：
通过所述监测及定位模块获取宠物的实时动态行为数据；
根据宠物位置信息的变化，判断宠物的实时行为状态并进行初步标记；
根据所述初步标记结果，结合宠物音频信息或代谢物信息的变化，完成宠物的实时的行为状态的标记，并通过所述核心处理模块根据标记结果进行下一步指令；
其中，所述行为状态包括静止状态、常规状态及焦躁状态，所述动态行为数据包括位置信息、代谢物信息及音频信息。
进一步的，根据宠物位置信息的变化，判断宠物的实时行为状态并进行初步标记，包括以下步骤：
通过所述监测及定位模块获取宠物的实时位置信息，记录位置信息的实时变化情况；
若宠物的位置信息超过预设时间范围未发生改变，则初步标记宠物为静止状态，系统开启静音免打扰模式关闭清洁模块并驱动扫地机器人载体至宠物位置区域进行影像监测；
若宠物位置信息的变化速率处于预设范围内，则初步标记宠物为常规状态，仅驱动影像监测模块获取实时影像数据；
若宠物位置信息的变化速率大于预设范围，则初步标记宠物为焦躁状态，驱动扫地机器人载体进行追踪获取实时影像数据并反馈至智能终端，通过所述语音及显示模块播放主人的安抚语音与视频。
进一步的，所述根据所述初步标记结果，结合宠物音频信息或代谢物信息的变化，完成宠物的实时的行为状态的标记，并通过所述核心处理模块根据标记结果进行下一步指令：
通过所述监测及定位模块获取宠物的实时音频信息，记录音频信息的实时变化情况；
当初步标记结果为静止状态，且宠物的音频信息在预设时间范围的变化频率小于预设范围，则进行静止状态的行为检测及分析；
当初步标记结果为静止状态与常规状态，且宠物的音频信息在预设时间范围内的变化频率处于预设范围内，则最终标记宠物为常规状态，仅驱动影像监测模块获取实时影像数据；
当初步标记结果为静止状态、常规状态及焦躁状态，且宠物的音频信息在预设时间范围内的变化频率高于预设阈值，则最终标记为焦躁状态，驱动扫地机器人载体进行追踪获取实时影像数据并反馈至智能终端，通过所述语音及显示模块播放主人的安抚语音与视频，再运行所述逗乐模块进行逗乐。
进一步的，所述根据所述初步标记结果，结合宠物代谢物信息的变化，完成宠物的实时的行为状态的标记，并通过所述核心处理模块根据标记结果进行下一步指令：
通过所述监测及定位模块持续检测由宠物散发出的至少一种代谢物的含量，所述行为分析模块基于所述监测及定位模块检测结果判断代谢物的含量或增长率是否超过至少一个预设阈值，从而最终确定与之相对应的宠物情绪状态；
获取宠物的实时音频信息，记录音频信息的实时变化情况；
当最终标记宠物为常规状态，仅驱动影像监测模块获取实时影像数据；
当最终标记为焦躁状态，驱动扫地机器人载体进行追踪获取实时影像数据并反馈至智能终端，通过所述语音及显示模块播放主人的安抚语音与视频，再运行所述逗乐模块进行逗乐。
进一步的，所述静止状态包括睡眠状态与低落状态，所述静止状态的检测与分析包括以下步骤：
建立宠物外形及其面部图像的数据库，对数据库中的第一帧图像进行眼部位置捕捉与定位；
通过眼部位置从第一帧图像中提取眼部图像，得到眼睛模板；
通过眼睛模板初始化眼部追踪器，利用眼部追踪器追踪图像中第一帧图像后的后续帧图像并更新眼部追踪器；
通过更新后的眼部追踪器追踪动态影像，得到实时眼部图像，对实时眼部图像进行灰度处理与图像均值化处理；
提取处理后的实时眼部图像的描述子及其差异化特征，将差异化特征与描述子串接，得到眼部特征，并将眼部特征按照时序性编码成一张眨眼行为特征图；
将眨眼行为特征图按行逐条输入长短期记忆网络，得到多个隐藏状态；
将多个隐藏状态进行串接得到多尺度的眨眼检测，判断预设时间段内动态影像数据中是否出现眨眼行为；
若未出现眨眼行为，则标记宠物为睡眠状态，系统反馈睡眠信息；
若出现眨眼行为，则标记宠物为低落状态，驱动逗乐模块对宠物进行逗乐。
进一步的，所述健康分析模块获取所述智能终端输入的宠物健康信息，以及宠物的饮食信息与排泄信息，并结合大数据构建宠物的体重饮食模型，用于预测宠物的体重变化及计算与控制饮食量，最终通过所述核心处理模块驱动所述投食模块进行定期定量的投食，并通过定位模块检测到宠物在投食区域停留超过预设时间并离开后驱动扫地机器人载体对投食区域进行清洁；
其中，所述宠物健康信息包括种类、性别、年龄、心跳频率、血压、体温及活动量，所述饮食信息包括饮食间隔、日均饮食量、日均饮水量及饮食类型。
进一步的，所述饮食信息的获取方法为智能互联设备自动监测提供或通过影像监测模块定时监测采集；
其中，所述智能互联设备包括宠物智能饮水机、宠物智能投食器与宠物智能猫砂盆，且通过物联网实现与系统的连接；核心处理模块基于行为分析模块的标记结果确定投食时机，在宠物标记为睡眠或焦躁状态时延迟进行投食。
进一步的，所述体重饮食模型为：
其中，W(t)表示宠物t时刻的预测体重，Q表示宠物的每天进食热量，q表示宠物每天基础代谢所需要的热量，h表示每千克体重消耗的热量，n表示每转化1千克脂肪所需要的热量，M表示宠物的初始体重。
进一步的，所述扫地机器人载体作为移动终端安装有所述影像监测模块、所述行为分析模块、所述投食模块、所述逗乐模块、所述物联网模块及所述语音及显示模块；
所述充电座模块安装有所述健康分析模块、所述逗乐模块、所述物联网模块、所述核心处理模块，内置有食物存储装置与饮用水存储装置及定量分发装置；
所述监测及定位模块为宠物可穿戴设备；
所述智能终端、所述扫地机器人载体、所述充电座模块及所述宠物可穿戴设备之间通过物联网实现信息交互
进一步的，所述逗乐模块包括玩具球发射装置与玩具球回收装置，所述玩具球发射装置安装在充电座模块内部，所述玩具球回收装置安装在扫地机器人载体上，玩具球内部设置有定位芯片；
所述充电座模块内顶部设置有食物存储仓与饮用水存储仓及对应的定量分发装置。
本发明的有益效果为：通过对宠物进行实时监测，获取动态行为数据并分别对其中的位置信息及音频信息进行协同处理，实现宠物行为特征的实时与精确的分析，从而对宠物状态作出智能判定，即划分为静止状态、常规状态及焦躁状态，并根据不同状态制定相应的陪伴措施，配合逗乐模块与安抚模式等，保证宠物的活泼性，避免无人陪伴状态下宠物出现低落与焦躁的情绪。
通过对宠物饮食量及排泄信息的采集与分析，配合构建得到的体重饮食模型，能够根据宠物的健康信息计算出最健康的喂养量，从而对饮食量进行定量控制与投放，保证宠物的饮食健康，同时配合自动定向驱动的投食模块，能够大大提高智能化程度；通过逗乐模块对宠物进行逗乐，增加宠物的运动量，有效避免了宠物短期内的身心健康问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统的结构框图。
图中：
1、扫地机器人载体；2、影像监测模块；3、监测及定位模块；4、行为分析模块；5、健康分析模块；6、投食模块；7、逗乐模块；8、物联网模块；9、语音及显示模块；10、核心处理模块；11、智能终端；12、充电座模块。
具体实施方式
根据本发明的实施例，提供了一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明实施例的基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，该系统包括以下组成：
扫地机器人载体1，用于实现系统的驱动及智能，具有清洁模块；
影像监测模块2，用于监测宠物动态并获取影像数据；
监测及定位模块3，用于获取宠物音频数据、代谢物信息及位置信息；
行为分析模块4，用于对宠物动态行为进行分析处理，标记行为状态；
其中，所述行为分析模块4基于所述监测及定位模块3获取的动态行为数据进行分析处理，标记宠物实时的行为状态并进行陪伴，包括以下步骤：
S1、通过所述监测及定位模块3获取宠物的实时动态行为数据；
S2、根据宠物位置信息的变化，判断宠物的实时行为状态并进行初步标记；
根据宠物位置信息的变化，判断宠物的实时行为状态并进行初步标记，包括以下步骤：
S201、通过所述监测及定位模块3获取宠物的实时位置信息，记录位置信息的实时变化情况；
S202、若宠物的位置信息超过预设时间范围未发生改变，则初步标记宠物为静止状态，系统开启静音免打扰模式关闭清洁模块并驱动扫地机器人载体1至宠物位置区域进行影像监测；
S203、若宠物位置信息的变化速率处于预设范围内，则初步标记宠物为常规状态，仅驱动影像监测模块2获取实时影像数据；
S204、若宠物位置信息的变化速率大于预设范围，则初步标记宠物为焦躁状态，驱动扫地机器人载体1进行追踪获取实时影像数据并反馈至智能终端11，通过所述语音及显示模块9播放主人的安抚语音与视频。
S3、根据所述初步标记结果，结合宠物音频信息或代谢物信息的变化，完成宠物的实时的行为状态的标记，并通过所述核心处理模块10根据标记结果进行下一步指令；
所述根据所述初步标记结果，结合宠物音频信息的变化，完成宠物的实时的行为状态的标记，并通过所述核心处理模块10根据标记结果进行下一步指令：
S301、通过所述监测及定位模块3获取宠物的实时音频信息，记录音频信息的实时变化情况；
S302、当初步标记结果为静止状态，且宠物的音频信息在预设时间范围的变化频率小于预设范围，则进行静止状态的行为检测及分析；
其中，所述静止状态包括睡眠状态与低落状态，所述静止状态的检测与分析包括以下步骤：
S30201、建立宠物外形及其面部图像的数据库，对数据库中的第一帧图像进行眼部位置捕捉与定位；
S30202、通过眼部位置从第一帧图像中提取眼部图像，得到眼睛模板；
S30203、通过眼睛模板初始化眼部追踪器，利用眼部追踪器追踪图像中第一帧图像后的后续帧图像并更新眼部追踪器；
S30204、通过更新后的眼部追踪器追踪动态影像，得到实时眼部图像，对实时眼部图像进行灰度处理与图像均值化处理；
S30205、提取处理后的实时眼部图像的描述子及其差异化特征，将差异化特征与描述子串接，得到眼部特征，并将眼部特征按照时序性编码成一张眨眼行为特征图；
S30206、将眨眼行为特征图按行逐条输入长短期记忆网络，得到多个隐藏状态；
S30207、将多个隐藏状态进行串接得到多尺度的眨眼检测，判断预设时间段内动态影像数据中是否出现眨眼行为；
S30208、若未出现眨眼行为，则标记宠物为睡眠状态，系统反馈睡眠信息；
S30209、若出现眨眼行为，则标记宠物为低落状态，驱动逗乐模块7对宠物进行逗乐。
S303、当初步标记结果为静止状态与常规状态，且宠物的音频信息在预设时间范围内的变化频率处于预设范围内，则最终标记宠物为常规状态，仅驱动影像监测模块2获取实时影像数据；
S303、当初步标记结果为静止状态、常规状态及焦躁状态，且宠物的音频信息在预设时间范围内的变化频率高于预设阈值，则最终标记为焦躁状态，驱动扫地机器人载体1进行追踪获取实时影像数据并反馈至智能终端11，通过所述语音及显示模块9播放主人的安抚语音与视频，再运行所述逗乐模块7进行逗乐。
可替代的，在初步标记结果后，可结合宠物代谢物信息的变化，完成宠物的实时的行为状态的标记。在宠物处于特定的情绪状态下时，其呼出的气体中特定的代谢物，如氨类、醛类、乙酸等物质含量会有明显的变化，通过对这些代谢物的检测可辅助判断宠物情绪。
通过所述监测及定位模块持续检测由宠物散发出的至少一种代谢物的含量，所述行为分析模块基于所述监测及定位模块检测结果判断代谢物的含量或增长率是否超过至少一个预设阈值，从而最终确定与之相对应的宠物情绪状态。
其中，所述行为状态包括静止状态、常规状态及焦躁状态，所述动态行为数据包括位置信息、代谢物信息及音频信息。
健康分析模块5，用于对宠物健康进行分析与管理；
其中，所述健康分析模块5获取所述智能终端11输入的宠物健康信息，以及宠物的饮食信息与排泄信息，并结合大数据构建宠物的体重饮食模型，用于预测宠物的体重变化及计算与控制饮食量，最终通过所述核心处理模块10驱动所述投食模块6进行定期定量的投食，并判断宠物进食完毕后对投食区域进行清洁，保持地面洁净。具体为，获取投食区域的位置，位置信息可以通过智能终端11预先输入或利用影像监测模块2识别获得，在投食后通过定位模块获取宠物位置信息，判断宠物是否到达投食区域，并检测宠物在投食区域停留超过预设时间后判断宠物进行进食，并在之后定位模块检测到宠物离开投食区域判断进食完毕，而后驱动扫地机器人载体1到达投食区域利用清洁模块对该区域进行清洁。
其中，所述宠物健康信息包括种类、性别、年龄、心跳频率、血压、体温及活动量，所述饮食信息包括饮食间隔、日均饮食量、日均饮水量及饮食类型。
所述饮食信息的获取方法为智能互联设备自动监测提供或通过影像监测模块2定时监测采集；
其中，所述智能互联设备包括宠物智能饮水机、宠物智能投食器与宠物智能猫砂盆，且通过物联网实现与系统的连接；所述核心处理模块10基于所述行为分析模块4的标记结果确定投食时机，在宠物标记为睡眠或焦躁状态时延迟进行投食，避免食物没有及时食用或被宠物破坏打翻。
所述体重饮食模型为：
其中，W(t)表示宠物t时刻的预测体重，Q表示宠物的每天进食热量，q表示宠物每天基础代谢所需要的热量，h表示每千克体重消耗的热量，n表示每转化1千克脂肪所需要的热量，M表示宠物的初始体重。
投食模块6，用于向宠物餐盘进行投食；
逗乐模块7，用于对宠物进行逗乐；
物联网模块8，用于接收与发送无线信号进行数据同步；
语音及显示模块9，用于播放主人音频及视频数据；
核心处理模块10，用于完成系统的智能调度；
智能终端11，用于显示及反馈系统信息，提供操作环境；
充电座模块12，用于实现所述扫地机器人载体1的充电与补给。
所述扫地机器人载体1作为移动终端安装有所述影像监测模块2、所述行为分析模块4、所述投食模块6、所述逗乐模块7、所述物联网模块8及所述语音及显示模块9；
所述充电座模块12安装有所述健康分析模块5、所述逗乐模块6、所述物联网模块8、所述核心处理模块10，内置有食物存储装置与饮用水存储装置及定量分发装置；
所述监测及定位模块3为宠物可穿戴设备；
所述智能终端11、所述扫地机器人载体1、所述充电座模块12及所述宠物可穿戴设备之间通过物联网实现信息交互。
所述逗乐模块6可以为玩具球发射装置与玩具球回收装置，所述玩具球发射装置安装在充电座模块12内部，所述玩具球回收装置安装在扫地机器人载体1上，玩具球内部设置有定位芯片。充分利用现有的充电座模块12及扫地机器人载体1的空间，充电座模块12能够给玩具球发射装置提供足够的电力，发射宠物球与宠物进行互动，并能够利用扫地机器人载体1的机动能力对玩具球进行回收。
所述充电座模块12内顶部设置有食物存储仓与饮用水存储仓及对应的定量分发装置。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过对宠物进行实时监测，获取动态行为数据并分别对其中的位置信息及音频信息进行协同处理，实现宠物行为特征的实时与精确的分析，从而对宠物状态作出智能判定，即划分为静止状态、常规状态及焦躁状态，并根据不同状态制定相应的陪伴措施，配合逗乐模块7与安抚模式等，保证宠物的活泼性，避免无人陪伴状态下宠物出现低落与焦躁的情绪。通过对宠物饮食量及排泄信息的采集与分析，配合构建得到的体重饮食模型，能够根据宠物的健康信息计算出最健康的喂养量，从而对饮食量进行定量控制与投放，保证宠物的饮食健康，同时配合自动定向驱动的投食模块，能够大大提高智能化程度；最终通过逗乐模块7对宠物进行逗乐，增加宠物的运动量，有效避免了宠物短期内的身心健康。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，其特征在于，该系统包括以下组成：
扫地机器人载体(1)，用于实现系统的驱动及智能，具有清洁模块；
影像监测模块(2)，用于监测宠物动态并获取影像数据；
监测及定位模块(3)，用于获取宠物音频数据、代谢物信息及位置信息；
行为分析模块(4)，用于对宠物动态行为进行分析处理，标记行为状态；
健康分析模块(5)，用于对宠物健康进行分析与管理；
投食模块(6)，用于向宠物餐盘进行投食；
逗乐模块(7)，用于对宠物进行逗乐；
物联网模块(8)，用于接收与发送无线信号进行数据同步；
语音及显示模块(9)，用于播放主人音频及视频数据；
核心处理模块(10)，用于完成系统的智能调度；
智能终端(11)，用于显示及反馈系统信息，提供操作环境；
充电座模块(12)，用于实现所述扫地机器人载体(1)的充电与补给。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，其特征在于，所述行为分析模块(4)基于所述监测及定位模块(3)获取的动态行为数据进行分析处理，标记宠物实时的行为状态并进行陪伴，包括以下步骤：
通过所述监测及定位模块(3)获取宠物的实时动态行为数据；
根据宠物位置信息的变化，判断宠物的实时行为状态并进行初步标记；
根据所述初步标记结果，结合宠物音频信息或代谢物信息的变化，完成宠物的实时的行为状态的标记，并通过所述核心处理模块(10)根据标记结果进行下一步指令；
其中，所述行为状态包括静止状态、常规状态及焦躁状态，所述动态行为数据包括位置信息、代谢物信息及音频信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，其特征在于，根据宠物位置信息的变化，判断宠物的实时行为状态并进行初步标记，包括以下步骤：
通过所述监测及定位模块(3)获取宠物的实时位置信息，记录位置信息的实时变化情况；
若宠物的位置信息超过预设时间范围未发生改变，则初步标记宠物为静止状态，系统开启静音免打扰模式关闭清洁模块并驱动扫地机器人载体(1)至宠物位置区域进行影像监测；
若宠物位置信息的变化速率处于预设范围内，则初步标记宠物为常规状态，仅驱动影像监测模块(2)获取实时影像数据；
若宠物位置信息的变化速率大于预设范围，则初步标记宠物为焦躁状态，驱动扫地机器人载体(1)进行追踪获取实时影像数据并反馈至智能终端(11)。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，其特征在于，所述根据所述初步标记结果，结合宠物音频信息的变化，完成宠物的实时的行为状态的标记，并通过所述核心处理模块(10)根据标记结果进行下一步指令：
通过所述监测及定位模块(3)获取宠物的实时音频信息，记录音频信息的实时变化情况；
当初步标记结果为静止状态，且宠物的音频信息在预设时间范围的变化频率小于预设范围，则进行静止状态的行为检测及分析；
当初步标记结果为静止状态与常规状态，且宠物的音频信息在预设时间范围内的变化频率处于预设范围内，则最终标记宠物为常规状态，仅驱动影像监测模块(2)获取实时影像数据；
当初步标记结果为静止状态、常规状态及焦躁状态，且宠物的音频信息在预设时间范围内的变化频率高于预设阈值，则最终标记为焦躁状态，驱动扫地机器人载体(1)进行追踪获取实时影像数据并反馈至智能终端(11)，通过所述语音及显示模块(9)播放主人的安抚语音与视频，再运行所述逗乐模块(7)进行逗乐。
5.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，其特征在于，所述根据所述初步标记结果，结合宠物代谢物信息的变化，完成宠物的实时的行为状态的标记，并通过所述核心处理模块(10)根据标记结果进行下一步指令：
通过所述监测及定位模块(3)持续检测由宠物散发出的至少一种代谢物的含量，所述行为分析模块(4)基于所述监测及定位模块(3)检测结果判断代谢物的含量或增长率是否超过至少一个预设阈值，从而最终确定与之相对应的宠物情绪状态；
获取宠物的实时音频信息，记录音频信息的实时变化情况；
当最终标记宠物为常规状态，仅驱动影像监测模块(2)获取实时影像数据；
当最终标记为焦躁状态，驱动扫地机器人载体(1)进行追踪获取实时影像数据并反馈至智能终端(11)，通过所述语音及显示模块(9)播放主人的安抚语音与视频，再运行所述逗乐模块(7)进行逗乐。
6.根据权利要求3所述的一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，其特征在于，所述静止状态包括睡眠状态与低落状态，所述静止状态的检测与分析包括以下步骤：
建立宠物外形及其面部图像的数据库，对数据库中的第一帧图像进行眼部位置捕捉与定位；
通过眼部位置从第一帧图像中提取眼部图像，得到眼睛模板；
通过眼睛模板初始化眼部追踪器，利用眼部追踪器追踪图像中第一帧图像后的后续帧图像并更新眼部追踪器；
通过更新后的眼部追踪器追踪动态影像，得到实时眼部图像，对实时眼部图像进行灰度处理与图像均值化处理；
提取处理后的实时眼部图像的描述子及其差异化特征，将差异化特征与描述子串接，得到眼部特征，并将眼部特征按照时序性编码成一张眨眼行为特征图；
将眨眼行为特征图按行逐条输入长短期记忆网络，得到多个隐藏状态；
将多个隐藏状态进行串接得到多尺度的眨眼检测，判断预设时间段内动态影像数据中是否出现眨眼行为；
若未出现眨眼行为，则标记宠物为睡眠状态，系统反馈睡眠信息；
若出现眨眼行为，则标记宠物为低落状态，驱动逗乐模块(7)对宠物进行逗乐。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，其特征在于，所述健康分析模块(5)获取所述智能终端(11)输入的宠物健康信息，以及宠物的饮食信息与排泄信息，并结合大数据构建宠物的体重饮食模型，用于预测宠物的体重变化及计算与控制饮食量，最终通过所述核心处理模块(10)驱动所述投食模块(6)进行定期定量的投食，并通过定位模块检测到宠物在投食区域停留超过预设时间并离开后驱动所述扫地机器人载体(1)对投食区域进行清洁；
其中，所述宠物健康信息包括种类、性别、年龄、心跳频率、血压、体温及活动量，所述饮食信息包括饮食间隔、日均饮食量、日均饮水量及饮食类型。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，其特征在于，所述饮食信息的获取方法为智能互联设备自动监测提供或通过影像监测模块(2)定时监测采集；
其中，所述智能互联设备包括宠物智能饮水机、宠物智能投食器与宠物智能猫砂盆，且通过物联网实现与系统的连接；所述核心处理模块(10)基于所述行为分析模块(4)的标记结果确定投食时机，在宠物标记为睡眠或焦躁状态时延迟进行投食；
所述体重饮食模型为：
其中，W(t)表示宠物t时刻的预测体重，Q表示宠物的每天进食热量，q表示宠物每天基础代谢所需要的热量，h表示每千克体重消耗的热量，n表示每转化1千克脂肪所需要的热量，M表示宠物的初始体重。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，其特征在于，所述扫地机器人载体(1)作为移动终端安装有所述影像监测模块(2)、所述行为分析模块(4)、所述投食模块(6)、所述逗乐模块(7)、所述物联网模块(8)及所述语音及显示模块(9)；
所述充电座模块(12)安装有所述健康分析模块(5)、所述逗乐模块(6)、所述物联网模块(8)、所述核心处理模块(10)，内置有食物存储装置与饮用水存储装置及定量分发装置；
所述监测及定位模块(3)为宠物可穿戴设备；
所述智能终端(11)、所述扫地机器人载体(1)、所述充电座模块(12)及所述宠物可穿戴设备之间通过物联网实现信息交互。
10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统，其特征在于，所述逗乐模块(6)包括玩具球发射装置与玩具球回收装置，所述玩具球发射装置安装在充电座模块(12)内部，所述玩具球回收装置安装在扫地机器人载体(1)上，玩具球内部设置有定位芯片；
所述充电座模块(12)内顶部设置有食物存储仓与饮用水存储仓及对应的定量分发装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210190028.0A CN114667948A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202210190028.0A CN114667948A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统 |
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| CN114667948A true CN114667948A (zh) | 2022-06-28 |
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| CN202210190028.0A Withdrawn CN114667948A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种基于物联网的智能宠物喂养及陪伴系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115104548A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-09-27 | 深圳市前海远为科技有限公司 | 基于多媒体信息技术的宠物行为调整和人宠互动方法及装置 |
| CN115211385A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-10-21 | 英华达（南京）科技有限公司 | 宠物智能陪伴设备及其控制方法 |
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2022
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115104548A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-09-27 | 深圳市前海远为科技有限公司 | 基于多媒体信息技术的宠物行为调整和人宠互动方法及装置 |
| CN115104548B (zh) * | 2022-07-11 | 2022-12-27 | 深圳市前海远为科技有限公司 | 基于多媒体信息技术的宠物行为调整和人宠互动方法及装置 |
| CN115211385A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-10-21 | 英华达（南京）科技有限公司 | 宠物智能陪伴设备及其控制方法 |
| CN115211385B (zh) * | 2022-08-05 | 2023-12-22 | 英华达（南京）科技有限公司 | 宠物智能陪伴设备及其控制方法 |
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