CN114680056A - 一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于机械设备技术领域，尤其涉及一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，所述系统：智能识别模块，用于对宠物的品种以及行为进行检测和识别；数据交互模块，用于存储数据和完成对数据交互的处理；智能交互模块，用于主动向宠物进行交互；远程控制模块，用于接收操作指令和反馈信息；所述智能识别模块、智能交互模块和远程控制模块均与数据交互模块连接。本发明中，通过本系统能够实现用户与机器人之间的远程交互，利用通过远程指令，机器人能够与宠物进行实时互动，并通过机器人在宠物与用户之间建立远程通讯，拉近了用户与宠物之间的距离，并且，能够在用户离线时，自动完成与宠物的交互以及对宠物的训练，无需人工干预。
Description
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，尤其涉及一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统。
背景技术
虽然存在一些用于宠物的机器人或智能设备，可以通过远程监控和连接到移动APP 来帮助主人与宠物保持联系，甚至可能为宠物提供一些零食分配系统，这些智能设备没有可靠的自主行为，也几乎没有集成人工智能，可以让这些设备自行与宠物（尤其是猫和狗）进行智能交互，而无需主人的干预。
另一方面，一些机器人也集成了一定程度的人工智能，包括基本的宠物检测和避障功能，但它们主要不提供任何零食分配，它们的 AI 相当与智能宠物护理的实际需求相比有限。此外，连接到这些设备的移动应用程序非常简单，没有提供有关宠物品种的全面信息，也没有让主人为他们的机器人安排更高级的功能，以便在没有他们干预的情况下与宠物一起自主完成。现有的 APP 及其底层系统也不允许主人了解宠物在互动能力方面的进展以及它们在不同情况下的表现。
现有的与宠物护理相关的技术不允许宠物主人通过在宠物的图像和视频中添加有趣和互动的元素来获得乐趣，也没有任何与之相关的社交元素可以让他们的体验变得更好和向宠物主人社区展示他们宠物的成就。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，旨在解决背景技术第三部分中提出的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，所述系统：
智能识别模块，所述智能识别模块用于对宠物的品种以及行为进行检测和识别；
数据交互模块，所述数据交互模块用于存储数据和完成对数据交互的处理；
智能交互模块，所述智能交互模块用于主动向宠物进行交互；
远程控制模块，所述远程控制模块用于接收操作指令和反馈信息；
所述智能识别模块、智能交互模块和远程控制模块均与数据交互模块连接。
优选的，所述智能识别模块包括品种检测单元、姿态识别单元、语音检测单元和情绪识别单元，所述检测单元、姿态识别单元、语音检测单元和情绪识别单元均与数据交互模块连接。
优选的，所述远程控制模块包括：
指令接收单元，所述指令接收单元用于接收来自远程控制端发出的指令；
音视频交互单元，所述音视频交互单元用于向宠物和用户双向传输语音和视频数据。
优选的，所述数据交互模块包括数据认证单元、资源存储管理单元和数据更新单元，所述数据认证单元用于认证用户的身份信息，资源存储管理单元用于对需要数据进行存储和管理。
优选的，所述智能交互模块包括语音播放单元、跟随单元和交互单元，所述语音播放单元用于向宠物播放语音，所述跟随单元用于识别宠物位置并对其进行跟随，所述交互单元用于通过发射激光与宠物进行互动。
优选的，所述数据交互模块还包括宠物建档单元，所述宠物建档单元用于对宠物的信息进行记录和更新。
优选的，所述系统还包括状态检测模块，所述状态检测模块用于检测装置自身的工作状态，并在出现异常时发出警告信息。
优选的，所述智能识别模块还包括宠物身份识别单元，所述宠物身份识别模块用于识别宠物的身份。
优选的，所述数据交互模块还包括宠物训练单元，所述宠物训练单元用于根据预设的控制方案控制机器人完成对宠物的训练项目。
优选的，所述数据交互模块还包括互动数据记录单元，所述互动数据记录单元用于对机器人与宠物进行互动的数据进行记录，生成详细交互报告。
本发明实施例提供的基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，通过本系统能够实现用户与机器人之间的远程交互，利用通过远程指令，机器人能够与宠物进行实时互动，并通过机器人在宠物与用户之间建立远程通讯，拉近了用户与宠物之间的距离，并且，能够在用户离线时，自动完成与宠物的交互以及对宠物的训练，无需人工干预。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统的架构图；
图2为本发明实施例提供的智能识别模块的架构图；
图3为本发明实施例提供的数据交互模块的架构图；
图4为本发明实施例提供的智能交互模块的架构图。
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。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统的架构图，所述系统：
智能识别模块，所述智能识别模块用于对宠物的品种以及行为进行检测和识别；
数据交互模块，所述数据交互模块用于存储数据和完成对数据交互的处理；
智能交互模块，所述智能交互模块用于主动向宠物进行交互；
远程控制模块，所述远程控制模块用于接收操作指令和反馈信息；
所述智能识别模块、智能交互模块和远程控制模块均与数据交互模块连接。
在本发明中，数据交互模块中数据的存储与处理可以通过云端线上进行，也可以通过线下服务器完成，用户通过远程控制端与远程控制模块直接连接，远程控制端可以为手机等移动终端，用户可以通过远程控制端向远程控制模块发出指令，并由安装本系统的机器人进行执行，机器人则可以完成语音视频交互功能，向用户提供宠物的视频音像等，用户通过远程控制，可以通过本系统控制机器人完成与宠物之间的互动，具体里的，可以通过机器人的无线通讯模块，与宠物所在环境内设置的无线网连接，用户则通过手机上的app进行操作；用户通过手机APP连接机器人，远程控制机器人的动作，查看机器人的视听流，给宠物发布零食，录制宠物视频，添加滤镜宠物被人工智能识别后的宠物的身体，并使用过滤器拍照或视频，使用激光功能与宠物玩耍，使机器人执行预定义的动作，将他们的语音和视频传输给机器人让宠物看到和听到。
如图2所示，作为本发明的一个优选实施例，所述智能识别模块包括品种检测单元、姿态识别单元、语音检测单元和情绪识别单元，所述检测单元、姿态识别单元、语音检测单元和情绪识别单元均与数据交互模块连接。
作为本发明的一个优选实施例，所述远程控制模块包括：
指令接收单元，所述指令接收单元用于接收来自远程控制端发出的指令；
音视频交互单元，所述音视频交互单元用于向宠物和用户双向传输语音和视频数据。
在本实施例中，通过机器人收集宠物的视频资料和音频资料，从而利用品种检测单元检测宠物的品种，通过姿态识别单元识别当前宠物所处的姿态，通过语音检测单元识别宠物发出的声音，通过情绪识别单元判断宠物的情绪等，上述数据采集后均存储于数据交互模块。
如图3所示，作为本发明的一个优选实施例，所述数据交互模块包括数据认证单元、资源存储管理单元和数据更新单元，所述数据认证单元用于认证用户的身份信息，资源存储管理单元用于对需要数据进行存储和管理。
如图4所示，作为本发明的一个优选实施例，所述智能交互模块包括语音播放单元、跟随单元和交互单元，所述语音播放单元用于向宠物播放语音，所述跟随单元用于识别宠物位置并对其进行跟随，所述交互单元用于通过发射激光与宠物进行互动。
在本实施例中，资源存储管理单元存储机器人产生的数据，并对其进行管理，具体包括数据的存储、删除、修改等，而数据认证单元用于对欲与机器人建立连接的用户进行身份验证，在身份验证通过后，给予该用户以控制权限，数据更新单元用于根据用户的指令或者用户提供的资料对存储的数据进行更新；在进行交互时，可以通过语音播放单元向宠物播放语音、也可利用跟随单元控制机器人跟随宠物，也可通过交互单元向宠物发射激光，从而调动宠物的积极性，实现自主互动。
作为本发明的一个优选实施例，所述数据交互模块还包括宠物建档单元，所述宠物建档单元用于对宠物的信息进行记录和更新。
在本实施例中，宠物建档单元中对宠物的资料进行存储，例如每间隔一天存储一组该宠物的图像，对宠物的体重等身体信息进行记录和留存。
作为本发明的一个优选实施例，所述系统还包括状态检测模块，所述状态检测模块用于检测装置自身的工作状态，并在出现异常时发出警告信息。
在本实施例中，如果检测到宠物出现异常状态，包括长时间的大声喧哗或异常姿势，会向手机APP发送警告信息；如果机器人处于电池电量极低、处于倾斜位置、出现内部错误等异常状态，则会向手机APP发送警告消息，供用户采取行动。
在本实施例中，用户可以使用我们的手机APP为其机器人及其配置文件配置不同的设置，包括机器人显示功率/亮度、隐私设置、语言、时区等；用户可以使用他们的移动APP 安排活动，让机器人在一天、一周或一个月的特定时间与他们的宠物一起自主执行。这些活动包括简单的动作、零食分配或更复杂的基于人工智能的交互模式，如播放时间、跟随模式、追逐模式、激光乐趣模式等。
在本发明中，使用 Python 编程语言和 JavaScript 开发程序、身份验证方法和智能资源管理例程，使用云服务器上的虚拟主机服务，使得系统能够接收来自移动 APP 子系统的传入请求和来自机器人子系统。
机器人子系统包括机器人硬件，包括机器人的硬件外壳、各种传感器的内部、电池、电源管理、充电和处理单元，以及食品分配系统。处理单元包括由 PCB 板组成，用于接收和处理所有组件的信号，并驱动负责机器人运动及其内部部件运动的电机。机器人包括一个摄像头和一个麦克风，作为 AI 方法核心的视听信号，以及来自其他传感器的信号。
该机器人的操作系统是 Linux Ubuntu，其软件是用 Python 和 C++ 编程语言以及任何 Linux bash 命令编写的。机器人通过WIFI连接互联网，认证后可以直接连接到云子系统和手机APP子系统。该机器人还包括一个充电站，机器人可以通过使用其传感器系统自主返回。
移动APP子系统为Android和iOS操作系统创建，结合Flutter和Android/iOS原生编程创建。
本发明中上运行的所有 AI 功能都是使用深度学习方法创建的，并基于TensorFlow 2.0 并使用 Python 编程语言。根据他们的要求部署在每个子系统上，以高效且具有成本效益的方式进行管理，模型运行在子系统上以达到最佳行为和最低成本。
应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
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 (10)
1.一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，其特征在于，所述系统：
智能识别模块，所述智能识别模块用于对宠物的品种以及行为进行检测和识别；
数据交互模块，所述数据交互模块用于存储数据和完成对数据交互的处理；
智能交互模块，所述智能交互模块用于主动向宠物进行交互；
远程控制模块，所述远程控制模块用于接收操作指令和反馈信息；
所述智能识别模块、智能交互模块和远程控制模块均与数据交互模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，其特征在于，所述智能识别模块包括品种检测单元、姿态识别单元、语音检测单元和情绪识别单元，所述检测单元、姿态识别单元、语音检测单元和情绪识别单元均与数据交互模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，其特征在于，所述远程控制模块包括：
指令接收单元，所述指令接收单元用于接收来自远程控制端发出的指令；
音视频交互单元，所述音视频交互单元用于向宠物和用户双向传输语音和视频数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，其特征在于，所述数据交互模块包括数据认证单元、资源存储管理单元和数据更新单元，所述数据认证单元用于认证用户的身份信息，资源存储管理单元用于对需要数据进行存储和管理。
5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，其特征在于，所述智能交互模块包括语音播放单元、跟随单元和交互单元，所述语音播放单元用于向宠物播放语音，所述跟随单元用于识别宠物位置并对其进行跟随，所述交互单元用于通过发射激光与宠物进行互动。
6.根据权利要求4所述的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，其特征在于，所述数据交互模块还包括宠物建档单元，所述宠物建档单元用于对宠物的信息进行记录和更新。
7.根据权利要求1所述的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，其特征在于，所述系统还包括状态检测模块，所述状态检测模块用于检测装置自身的工作状态，并在出现异常时发出警告信息。
8.根据权利要求2所述的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，其特征在于，所述智能识别模块还包括宠物身份识别单元，所述宠物身份识别模块用于识别宠物的身份。
9.根据权利要求4所述的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，其特征在于，所述数据交互模块还包括宠物训练单元，所述宠物训练单元用于根据预设的控制方案控制机器人完成对宠物的训练项目。
10.根据权利要求4所述的一种基于人工智能和远程控制的智能宠物护理系统，其特征在于，所述数据交互模块还包括互动数据记录单元，所述互动数据记录单元用于对机器人与宠物进行互动的数据进行记录，生成详细交互报告。
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