CN216257051U - 智能晨检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能晨检系统，包括：相互通信连接的多功能底盘和智能机器人，其中，多功能底盘包括：底座；用于获取身体参数的身体参数获取模块，配置于底座内部或表面，身体参数包括体重和/或体温和/或身高；用于与智能机器人通信连接的第一无线通信模块，设置于底座内；及底座主控板，配置于底座内，与身体参数获取模块连接；智能机器人包括：用于与多功能底盘的第二无线通信模块，配置于智能机器人内部；机器人主控板，与第二无线通信模块连接。多功能底盘和智能机器人相互分离，当需要进行晨检时，作为从端的多功能底盘通过无线通信模块搜索智能机器人，建立无线通信连接，灵活实用。

Description

智能晨检系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤指一种智能晨检系统。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，儿童在生长过程中的健康状况关注度越来越高，由于儿童自身的免疫力较低，各类传染疾病较易在儿童之间交叉传染，因此时刻关注儿童的身体健康，尤其是每天对儿童进行晨检成为一种需求。目前，虽然市面上的晨检设备一般都包含体温检测、身高测量等功能，但是对于检测是否有效等均需要人为确认，不能对检测过程及结果进行高效管理。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能晨检系统，有效解决现有晨检设备不能对检测过程及结果进行高效管理的技术问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种智能晨检系统，包括：相互通信连接的多功能底盘和智能机器人，其中，

所述多功能底盘包括：

底座；

用于获取身体参数的身体参数获取模块，配置于所述底座内部或表面，所述身体参数包括体重和/或体温和/或身高；

用于与智能机器人通信连接的第一无线通信模块，设置于底座内；及

底座主控板，配置于底座内，与所述身体参数获取模块连接；

所述智能机器人包括：

用于与所述多功能底盘的第二无线通信模块，配置于智能机器人内部；

机器人主控板，与所述第二无线通信模块连接。

进一步优选地，所述底座表面划分有适用于用户晨检时站立的站立区域；

所述身体参数获取模块包括与所述底座主控板连接的体重传感器，于所述底座内部、对应于站立区域的下方配置。

进一步优选地，所述多功能底盘还包括一配置于所述底座表面的固定杆，所述固定杆包括一端固定于所述底座上的竖杆及一端与所述竖杆的另一端连接的横杆，且所述横杆朝向底座表面用户站立的方向设置；

所述身体参数获取模块还包括：

身高传感模块，与所述底座主控板连接，于横杆上、用户站立于底座表面对应位置处配置；或

体温传感模块，与所述底座主控板连接，于竖杆上、用户站立于底座表面时额头对应位置处配置。

进一步优选地，所述身体参数获取模块包括身高传感模块，所述身高传感模块为超声波身高传感器。

进一步优选地，所述身体参数获取模块中包括体温传感模块，所述体温传感模块包括红外测温控制板、红外测温传感器及用于测量与用户之间距离的红外测距传感器，其中，所述红外测温控制板与所述底座主控板连接，所述红外测温传感器和红外测距传感器分别与所述红外测温控制板连接。

进一步优选地，所述体温传感模块还包括：

充电状态指示灯，配置于底座表面，与所述红外测温控制板连接；或

通讯状态指示灯，配置于底座表面，与所述红外测温控制板连接。

进一步优选地，所述多功能底盘中还包括：

电池模块，配置于底座内部，与所述底座主控板连接；或

开/关机按键，配置于底座侧边，与所述底座主控板连接；或

充电接口，配置于底座侧边，与所述底座主控板连接。

进一步优选地，所述所述智能机器人还包括：

用于检测人脸的摄像头，配置于智能机器人内部、用户站于底座上时人脸对应位置处，且与所述机器人主控板连接；或

用于与用户交互的触摸屏，配置于智能机器人表面，与所述机器人主控板连接；或

用于发出提示音的扬声器，配置于智能机器人内部，与所述机器人主控板连接。

进一步优选地，所述所述智能机器人内部还配置有：

运动控制板，与所述机器人主控板连接；

用于检测障碍物的避障传感器，与所述运动控制板连接；

用于检测姿态数据的姿态传感器，与所述运动控制板连接；

电机控制模块，与所述运动控制板连接；

电机速度传感器，与所述电机控制模块连接；及

电机角度传感器，与所述电机控制模块连接。

进一步优选地，所述智能晨检系统还包括云端服务器，与所述智能机器人通信连接。

本实用新型提供的智能晨检系统，多功能底盘和智能机器人相互分离，当需要进行晨检时，作为从端的多功能底盘通过无线通信模块搜索智能机器人，建立无线通信连接，相对于现有多功能底盘和智能机器人设置在一起的晨检装置来说，更加的灵活实用。另外，多功能底盘中的身体参数获取模块在获取到了相应的身体参数之后，将其发送至智能机器人，智能机器人中的机器人主控板在接收到身体参数后对其是否正常进行判断，并通过语音对用户进行相应的提示，避免出现无效晨检的情况，大大提升了晨检的智能化。最后，智能机器人将接收到的身体参数同步上传至云端服务器，通过远端服务器对用户的身体参数进行管理，得出生理健康变化趋势、给出饮食运动时间等相关将康建议，解决现有晨检设备不能对检测过程及结果进行高效管理的技术问题。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本实用新型智能晨检系统控制结构一实施例结构示意图；

图2为本实用新型中多功能底盘和智能机器人结构示意图；

图3为本实用新型中多功能底盘内部模块组成示意图；

图4为本实用新型中智能机器人内部系统组成示意图。

附图标号说明：

100-多功能底盘，200-智能机器人，110-身体参数获取模块，111-身高传感模块，112-体温传感器模块，113-体重传感器，120-第一无线通信模块，130-底座主控板，140-底座，151-竖杆，152-横杆，210-第二无线通信模块，220-机器人主控板。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施例。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施例。

本实用新型的第一种实施例，一种智能晨检系统，控制结构如图1所示，包括：相互通信连接的多功能底盘和智能机器人，其中，多功能底盘100包括：底座(图中未示出)；用于获取身体参数的身体参数获取模块110，配置于底座内部或表面，身体参数包括体重和/或体温和/或身高；用于与智能机器人通信连接的第一无线通信模块120，设置于底座内；及底座主控板130，配置于底座内，与身体参数获取模块连接。智能机器人200包括：用于与多功能底盘的第二无线通信模块210，配置于智能机器人内部；机器人主控板220，与第二无线通信模块连接。

在本实施例中，智能晨检系统包括多功能底盘100和智能机器人200，其中，多功能底盘100用于对用户的身体参数进行检测，智能机器人200用于对身体参数检测过程进行管控。具体，当需要对用户(尤其针对儿童)进行晨检时，开启多功能底盘100的电源之后，作为从端的多功能底盘100通过内部配置的第一无线通信模块120搜寻作为主端的智能机器人200，智能机器人200接收到多功能底盘100发送的搜寻信号并通过内部配置的第二无线通信模块210进行应答，以此当多功能底盘收到智能机器人的应答信息后，完成多功能底盘与智能机器人的无线连接，开始对用户进行晨检。

在晨检过程中，配置于底座表面或内部的身体参数获取模块110获取到身体参数之后，多功能底盘随即通过第一无线通信模块将其发送智能机器人。智能机器人接收到身体参数之后，将其进行存储并对晨检过程的管控。管控过程包括根据获取的身体参数判断其是否在预设的阈值范围内等。

第一无线通信模块和第二无线通信模块可以为蓝牙模块、WiFi模块等，与底座主控板/机器人主控板通过USART方式进行通信。底座主控板/机器人主控板上的处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。身体参数包括体重、体温、身高等，为实现检测功能，相对应的，应在底座内部配置体重传感器，底座表面配置体温传感器、身高传感器等。

为了提升检测精度，底座表面划分有适用于用户晨检时站立的站立区域，以此体重传感器于底座内部、对应于站立区域的下方配置，并通过AD线束与底座主控板连接。晨检过程中，当用户于站立区域上站立时，体重传感器对用户的体重进行测量，并通过第一无线通信模块实时发送至智能机器人。为了提高检测的精确度，该体重传感器为高精度全桥压力传感器。

为检测身高/体温，多功能底盘还包括一配置于底座表面的固定杆，固定杆包括一端固定于底座上的竖杆及一端与竖杆的另一端连接的横杆，且横杆朝向底座表面用户站立的方向设置。基于此，身体参数获取模块还包括：身高传感模块，与底座主控板连接，于横杆上、用户站立于底座表面对应位置处配置；或体温传感模块，与底座主控板连接，于竖杆上、用户站立于底座表面时额头对应位置处配置。

在本实施例中，通过一固定杆对身高传感模块/体温传感器模块进行固定，当用户站立于站立区域开始进行晨检时，身高传感模块/体温传感器模块开始工作获取用户的身高参数/体温参数，并通过第一无线通信模块实时发送至智能机器人。身体参数获取模块中同时包括身高传感模块111、体温传感器模块112和体重传感器113时，多功能底盘100和智能机器人200结构如图2所示，其中，体重传感器113设置于底座140内，体温传感器模块112于竖杆151上、用户站立于底座表面时额头对应位置处配置，身高传感模块111于横杆152上、用户站立于底座表面对应位置处配置，且多功能底盘100表面配置的身高传感模块/体温传感器模块的高度与智能机器人200的高度匹配设置。

一实例中，身高传感模块为超声波身高传感器，并通过远程485线束与底座主控板连接，当用户站立于站立区域时，超声波身高传感器朝向用户头部的位置发射超声波信号，测量超声波身高传感器与用户头顶之间的距离，进而得到用户身高。体温传感模块包括红外测温控制板、红外测温传感器及用于测量与用户之间距离的红外测距传感器，其中，红外测温控制板通过远程485线束与底座主控板连接，红外测温传感器和红外测距传感器分别通过HC与红外测温控制板连接。工作时，当用户站立于站立区域时，红外测距传感器开始工作，测量与用户之间的距离，并通过第一无线通信模块发送至智能机器人中，智能机器人通过第二无线通信模块接收到该距离信息之后，将其与预先设置的距离阈值进行比较，判断距离过近或过远时，对用户进行提示。当与用户之间的距离适宜时，对红外测温传感器检测的温度数据进行记录管理。红外测温控制板上的处理器可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。上述距离阈值可以根据实际应用进行调整，这里不做具体限定，通常设定距离上限和距离下限，当检测到的距离参数小于距离下限，说明用户与红外测测距传感器之间的距离过近；当检测到的距离参数大于距离上限，说明用户与红外测测距传感器之间的距离过远，两种情况均会影响红外测温的精确度。

在另一实施例中，多功能底盘中还包括：电池模块，配置于底座内部，与底座主控板连接；或开/关机按键，配置于底座侧边，与底座主控板连接；或充电接口，配置于底座侧边，与底座主控板连接。体温传感模块还包括：充电状态指示灯，配置于底座表面，与红外测温控制板连接；或通讯状态指示灯，配置于底座表面，与红外测温控制板连接。

一实例中，多功能底盘内部模块组成如图3所示，在该多功能底盘中，电池模块11为18650锂电池组(3串一并)，且电池模块11、开/关机按键12及充电接口13均通过2P线束与底座传感器控制主板14(对应上述底座主控板)连接。充电接口13为DC24V，通过充电接口为电池模块充电时，通过2P线束与24V适配器15连接。红外测温控制板16通过远程485线束与底座传感器控制主板连接，红外测温传感器17和红外测距传感器18分别通过HC与红外测温控制板连接，充电状态/通讯状态指示灯19通过I/O接口与红外测温控制板连接。体重传感器20通过AD线束与底座传感器控制主板连接，超声波身高传感器21通过远程485线束与底座传感器控制主板连接，蓝牙/无线模块22通过USART方式与底座传感器控制主板连接。

在另一实施例中，智能机器人还包括：用于检测人脸的摄像头，配置于智能机器人内部、用户站于底座上时人脸对应位置处，且与机器人主控板连接；或用于与用户交互的触摸屏，配置于智能机器人表面，与机器人主控板连接；或用于发出提示音的扬声器，配置于智能机器人内部，与机器人主控板连接。

在本实施例中，当用户站上多功能底盘之后，智能机器人通过摄像头获取用户人脸并发送至机器人主控板，机器人主控制接收到用户人脸之后，将其与预先录入的用户人脸信息进行比对，进而得到用户的相关身份信息，当机器人主控板根据摄像头获取的人脸信息判断该用户为授权用户(此前已录入人脸信息进行授权)，则通过第二无线通信模块发送检测指令至多功能底盘开始进行晨检，否则认为该用户为非法用户，不进行晨检操作，通过这一过程实现对晨检用户的管控。对于摄像头设置的位置这里不做具体限定，在实际应用中，可以设置于智能机器人的眼睛处等。

当智能机器人中配置有扬声器时，多功能底盘收到检测指令后，开始实时测量用户的体温、身高和体重，并通过第一无线通信模块将检测数据发送至智能机器人，智能机器人接收到体温数据后，若发现超出正常用户体温的上下限，则通过扬声器进行语音报警，提示温度过高或用户额头离红外测距传感器距离太远，便于用户及时发现体温异常，尤其当额头距离红外测距传感器距离太远，便于用户及时调整位置；当与用户额头距离适当时检测出用户体温过高，提示用户便于及时就医。相对应的，当智能机器人接收到身高和体重数据，判断是否超出正常用户身高和体重的上下限，若超过同样通过扬声器进行语音提示报警，提示用户是否出现如是否站在了正确的位置等问题。另外，用户还可以通过触摸屏与智能机器人进行人机交互，包括查看检测数据、修改配置信息(包括预先设定的身高阈值、体温阈值、体重阈值等)等。

为了控制智能机器人运动，智能机器人内部还配置有：运动控制板，与机器人主控板连接；用于检测障碍物的避障传感器，与运动控制板连接；用于检测姿态数据的姿态传感器，与运动控制板连接；电机控制模块，与运动控制板连接；电机速度传感器，与电机控制模块连接；及电机角速度传感器，与电机控制模块连接。

在实际应用中，运动控制板上的处理器可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。避障传感器包括红外避障传感器和超声波避障传感器，姿态传感器为九轴姿态传感器，电机控制模块具体为伺服电机控制模块。

智能机器人在运动过程中，避障传感器和姿态传感器实时检测相应参数为运动提供参考，于此同时电机速度传感器和电机角速度传感器实时获取伺服电机的电机速度和角速度，便于通过运动控制板和电机控制模块对智能机器人内部的伺服电机进行实时控制和调整。

一实例中，智能机器人内部系统组成如图4所示，包括机器人主控系统23、机器人电源管理系统24及机器人运动控制系统25，相对应的，还包括分别与机器人主控系统连接无线通讯模块26、摄像头27、麦克风扬声器28和LCD触摸屏29，分别与机器人运动控制系统连接的红外避障传感器30、超声波避障传感器31、九轴姿态传感器32及伺服电机控制单元33，及与伺服电机控制单元33连接的机器人伺服电机速度与角度传感器34。

在另一实施例中，智能晨检系统还包括云端服务器，与智能机器人通信连接。为提升用户体验，该智能晨检系统中还包括手机客户端。智能机器人收到多功能底盘发送的测量数据后，将测量数据上传至云端服务器并进行存储，便于智能机器人或手机客户端根据云端服务器记录的历史数据，绘制出体温、身高和体重变化曲线，并结合三者分析出用户当前的健康状态，对历史记录进行大数据分析，结合用户的年龄和性别，得出人体的生理健康变化趋势，从而给出合理的睡眠、饮食以及运动时间等相关的健康建议。

实际应用中，智能晨检系统的工作过程包括：多功能底盘和智能机器人开机，智能机器人判断是否接收到多功能底盘发送的连接请求信号；若是，智能机器人判断是否检测到用户人脸；若是，根据检测到的用户人脸进一步判断该用户是否有已录入系统属于合法用户；若是，智能机器人发送检测指令至多功能底盘，多功能接收到该检测指令，开始对用户的体温、体重和身高进行检测，并将测量数据发送至智能机器人。智能机器人接收到检测数据之后，判断接收到的测量数据中的身高、体重和提问是否正常；若是，智能机器人将测量数据发送至云端服务器，若不是，智能机器人发出语音提示进行报警。最后，智能机器人或手机客户端根据云端服务器记录的历史数据进行分析，绘制曲线并给出合理建议。

Claims (10)

1.一种智能晨检系统，其特征在于，包括：相互通信连接的多功能底盘和智能机器人，其中，

所述多功能底盘包括：

底座；

用于获取身体参数的身体参数获取模块，配置于所述底座内部或表面，所述身体参数包括体重和/或体温和/或身高；

用于与智能机器人通信连接的第一无线通信模块，设置于底座内；及

底座主控板，配置于底座内，与所述身体参数获取模块连接；

所述智能机器人包括：

用于与所述多功能底盘的第二无线通信模块，配置于智能机器人内部；

机器人主控板，与所述第二无线通信模块连接。

2.如权利要求1所述的智能晨检系统，其特征在于，

所述底座表面划分有适用于用户晨检时站立的站立区域；

所述身体参数获取模块包括与所述底座主控板连接的体重传感器，于所述底座内部、对应于站立区域的下方配置。

3.如权利要求1或2所述的智能晨检系统，其特征在于，所述多功能底盘还包括一配置于所述底座表面的固定杆，所述固定杆包括一端固定于所述底座上的竖杆及一端与所述竖杆的另一端连接的横杆，且所述横杆朝向底座表面用户站立的方向设置；

所述身体参数获取模块还包括：

身高传感模块，与所述底座主控板连接，于横杆上、用户站立于底座表面对应位置处配置；或

体温传感模块，与所述底座主控板连接，于竖杆上、用户站立于底座表面时额头对应位置处配置。

4.如权利要求3所述的智能晨检系统，其特征在于，所述身体参数获取模块包括身高传感模块，所述身高传感模块为超声波身高传感器。

5.如权利要求3所述的智能晨检系统，其特征在于，所述身体参数获取模块中包括体温传感模块，所述体温传感模块包括红外测温控制板、红外测温传感器及用于测量与用户之间距离的红外测距传感器，其中，所述红外测温控制板与所述底座主控板连接，所述红外测温传感器和红外测距传感器分别与所述红外测温控制板连接。

6.如权利要求1或2或4或5所述的智能晨检系统，其特征在于，所述多功能底盘中还包括：

电池模块，配置于底座内部，与所述底座主控板连接；或

开/关机按键，配置于底座侧边，与所述底座主控板连接；或

充电接口，配置于底座侧边，与所述底座主控板连接。

7.如权利要求5所述的智能晨检系统，其特征在于，所述体温传感模块还包括：

充电状态指示灯，配置于底座表面，与所述红外测温控制板连接；或

通讯状态指示灯，配置于底座表面，与所述红外测温控制板连接。

8.如权利要求1或2或4或5所述的智能晨检系统，其特征在于，所述智能机器人还包括：

用于检测人脸的摄像头，配置于智能机器人内部、用户站于底座上时人脸对应位置处，且与所述机器人主控板连接；或

用于与用户交互的触摸屏，配置于智能机器人表面，与所述机器人主控板连接；或

用于发出提示音的扬声器，配置于智能机器人内部，与所述机器人主控板连接。

9.如权利要求1或2或4或5所述的智能晨检系统，其特征在于，所述智能机器人内部还配置有：

运动控制板，与所述机器人主控板连接；

用于检测障碍物的避障传感器，与所述运动控制板连接；

用于检测姿态数据的姿态传感器，与所述运动控制板连接；

电机控制模块，与所述运动控制板连接；

电机速度传感器，与所述电机控制模块连接；及

电机角度传感器，与所述电机控制模块连接。

10.如权利要求1或2或4或5所述的智能晨检系统，其特征在于，所述智能晨检系统还包括云端服务器，与所述智能机器人通信连接。

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