用于养老机器人的突发应急系统技术方案

本发明专利技术申请公开了一种用于养老机器人的突发应急系统，包括穿戴于人体的穿戴式检测模块和设于机器人上的异常处理模块，所述穿戴式检测模块包括：加速度传感器、陀螺仪、心率传感器、处理器、发送模块，所述异常处理模块包括：接收模块、视频采集模块、中央处理器、通讯模块、第一通讯终端。本方案解决了现有养老机器人不能全面有效的判断及处理老年人突发状况的问题，增加了监控参数，提高了检测成功率。

Emergency response system for old age robot

The invention discloses a system for emergency nursing robot, including exception handling module match the human body detection module and a wearable robot, the wearable detection module includes: accelerometer, gyroscope, heart rate sensor, processor, transmitting module, the receiving module includes: exception handling module, video capture module, a central processor, a communication module, a first communication terminal. The scheme solves the problem that the existing aged robot can not fully and effectively judge and deal with the sudden situation of the old people, increases the monitoring parameters, and improves the detection success rate.

【技术实现步骤摘要】
用于养老机器人的突发应急系统
本专利技术涉及机器人通信
，尤其涉及用于养老机器人的突发应急系统。
技术介绍
机器人发展日新月异，这种自动执行工作的机器装置既可以接收人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据人工智能技术指定的原则运动，从而协助或取代人类的一些工作。它与人们生活息息相关，给人们的生活带来很大的帮助，已经成为未来生活不可分割的一部分。人口老龄化已成为一个世界性的问题，我国早在1999年就已经进入老龄化社会，老年人占人口的比重在持续攀升之中，空巢老年人也占据了相当大的比例，如何更好的赡养老年人已成为社会难题。老年人除了各种疾病发病率高之外，其在日常生活中跌倒的发生率也非常高，是老年人伤残和死亡的重要原因之一，当老年人跌倒时，若能够得到及时的救助，那么可以减少伤痛带来的痛苦，甚至可以避免死亡。对于子女因工作无法时时照顾老年人，即使将老年人送进养老院也并不能完全解决老年人的安全与看护问题，因养老院没有足够多的医护人员对老人进行一对一的看护，存在监护人员不足的问题。中国专利技术专利（公开号：CN106597360A）公开了一种基于RFID的机器人对室内目标实时动态定位监控方法，利用RFID与机器人解决室内定位监控实时性差、成本高问题，“协助定位标签”布局室内固定物上以坐标定位，“需要定位标签”贴目标以定位监控，行走机器人安装RFID阅读器，阅读器与标签信息交互。标签编码设标签ID、类别及监测目标信息。将阅读器检测到的信号强度大到小分档，对应近到远距离分档，机器人通过“协助定位标签”更新自身坐标，检到“需要定位标签”通过信号强度档位得机器人与目标距离，实现定位，结果存数据库，判断安全性，不安全报警。本专利技术计算简洁，响应快，成本低，设置灵活。用于展馆、仓库等物品安全监控，及养老院幼儿园等人员的安全监控。然而，采用上述方法用于养老院看护老年人时，对是否跌倒存在误判，如当老年人捡东西或跌倒后机器人仍能检测到RF标签时则会发生误判，且检测异常情况的采集点单一，不能全面有效的判断及处理老年人的一些突发情况。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种用于养老机器人的突发应急系统，以解决现有养老机器人不能全面有效的判断及处理老年人突发状况的问题。本专利技术提供基础方案是：用于养老机器人的突发应急系统，包括穿戴于人体的穿戴式检测模块和设于机器人上的异常处理模块，穿戴式检测模块包括：加速度传感器，加速度传感器用于检测人体移动的加速度信号并发送；陀螺仪，陀螺仪用于检测人体倾斜的角度信号并发送；心率传感器，心率传感器用于检测人体的心率信号并发送；处理器，处理器用于接收、处理加速度传感器发送的加速度信号、陀螺仪发送的角度信号及心率传感器发送的心率信号，判断人体是否跌倒及心率是否正常；处理器接收到加速度信号及角度信号后与处理器中预设的加速度阈值和角度阈值进行对比，当加速度信号大于预设加速度阈值时，角度信号也大于预设角度阈值，则判断人体跌倒，否则判断人体未跌倒，输出人体跌倒信号；处理器接收到心率信号后与处理器中预设的正常心率阈值进行对比，当检测心率不等于预设正常心率阈值时，表明心率过快或过慢，判断为心率异常，否则判断心率正常，输出人体心率异常信号；发送模块，发送模块用于发送人体跌倒信号和/或心率异常信号；异常处理模块包括：接收模块，接收模块用于接收发送模块发送的人体跌倒信号和/或心率异常信号；通讯模块，通讯模块用于自动拨号连接通讯终端，发送人体跌倒信号和/或心率异常信号；第一通讯终端，第一通讯终端用于接收通讯模块发送的人体跌倒信号和/或心率异常信号；中央处理器，中央处理器用于接收到人体跌倒信号和/或心率异常信号后，控制通讯模块启动执行相应动作。基础方案的工作原理：穿戴式检测模块穿戴于人体上，穿戴式检测模块中的加速度传感器可以测量出人体移动的加速度，陀螺仪可以检测出人体转动、偏转角度，通过两者结合，对人体跌倒动作进行判断。具体过程，加速度传感器及陀螺仪实时采集老年人的实际动作并发送给处理器，处理器接收到加速度信号及角度信号后与处理器中预设的加速度阈值和角度阈值进行对比：当加速度信号大于预设加速度阈值时，角度信号也大于预设角度阈值，则判断人体跌倒，人体跌倒信号通过发送模块发送至设有机器人上的异常处理模块；当加速度信号大于预设加速度阈值时，角度信号小于等于预设角度阈值，此种情况可能是人体在跑步，则判断人体未跌倒；当加速度信号小于等于预设加速度阈值时，角度信号大于等于预设角度阈值，此种情况可能是人体在弯腰拾东西，则判断人体未跌倒；当加速度信号小于等于预设加速度阈值时，角度信号小于等于预设角度阈值，此种情况标明人体未移动，可能在休息或者坐着阅读，则判断人体未跌倒。心率传感器用于检测人体的实时心率信号并发送给处理器，处理器接收到心率信号后与处理器中预设的正常心率阈值进行对比判断：当检测心率大于预设正常心率阈值时，表明心率过快，判断为心率异常；人体心率异常信号通过发送模块发送至设有机器人上的异常处理模块；当检测心率等于预设正常心率阈值时，判断为心率正常；当检测心率小于预设正常心率阈值时，表明心率过慢，判断为心率异常；人体心率异常信号通过发送模块发送至设有机器人上的异常处理模块；设于机器人上的异常处理模块中的接收模块接收到人体异常信号后发送给中央处理器，中央处理器接收到人体异常信号后，控制通讯模块发送人体异常信号至第一通讯终端，使监护人员及时处理老人的突发情况。基础方案的有益效果是：1、由于本方案采用穿戴式检测方法，对人体跌倒进行检测同时也对人体心脏异常情况进行了检测，增加了监控参数，对老年人的看护增加了一份保障；2、通过系统自动发送人体跌倒信号和/或心率异常信号至通讯终端，可及时处理老年人的突发状况，使老人可以得到及时的救治。进一步，所述异常处理模块还包括视频采集模块，视频采集模块用于采集异常情况下的视频信号；通讯模块还用于在异常情况下发送远程视频请求信号及视频信号；第一通讯终端还用于接收通讯模块发送的远程视频请求信号及视频信号；中央处理器还用于在接收到人体跌倒信号和/或心率异常信号后，控制视频采集模块工作，并接收视频信号，经处理后通过通讯模块发送至第一通讯终端。有益效果：当设于机器人上的异常处理模块中的接收模块接收到人体跌倒信号和/或心率异常信号后发送给中央处理器，中央处理器接收到人体跌倒信号和/或心率异常信号后，控制视频采集模块工作同时控制通讯模块自动拨打视频电话与通讯终端联系，监护人员通过通讯终端接收到的视频再次确认老人的身体状况，避免系统误判，提高了检测成功率。进一步，异常处理模块还包括语音采集模块，语音采集模块用于检测人体发出的语音信号并发送给中央处理器，中央处理器对语音信号进行处理后，判断语音信号是否为预设求救信号：当识别结果为求救信号，则中央处理器控制视频采集模块工作同时控制第一通信终端自动拨打视频电话与通讯终端联系。有益效果：通过识别老人发出的语音信号，判断是否为求救信号，如识别到“救命”、“我不舒服”、“尖叫声”时，央处理器控制视频采集模块工作同时控制第一通信终端自动拨打视频电话与通讯终端联系，使监护人员可以及时了解老人的身体状况，增强了机器人接收突发应急情况的适应性。进一步，异常处理模块还包括语音提示模块，语音提示模块用本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于养老机器人的突发应急系统，包括穿戴于人体的穿戴式检测模块和设于机器人上的异常处理模块，其特征在于，所述穿戴式检测模块包括：加速度传感器，加速度传感器用于检测人体移动的加速度信号并发送；陀螺仪，陀螺仪用于检测人体倾斜的角度信号并发送；心率传感器，心率传感器用于检测人体的心率信号并发送；处理器，处理器用于接收、处理加速度传感器发送的加速度信号、陀螺仪发送的角度信号及心率传感器发送的心率信号，判断人体是否跌倒及心率是否正常；处理器接收到加速度信号及角度信号后与处理器中预设的加速度阈值和角度阈值进行对比，当加速度信号大于预设加速度阈值时，角度信号也大于预设角度阈值，则判断人体跌倒，否则判断人体未跌倒，输出人体跌倒信号；处理器接收到心率信号后与处理器中预设的正常心率阈值进行对比，当检测心率不等于预设正常心率阈值时，表明心率过快或过慢，判断为心率异常，否则判断心率正常，输出人体心率异常信号；发送模块，发送模块用于发送人体跌倒信号和/或心率异常信号；所述异常处理模块包括：接收模块，接收模块用于接收发送模块发送的人体跌倒信号和/或心率异常信号；通讯模块，通讯模块用于自动拨号连接通讯终端，发送人体跌倒信号和/或心率异常信号；第一通讯终端，第一通讯终端用于接收通讯模块发送的人体跌倒信号和/或心率异常信号；中央处理器，中央处理器用于接收到人体跌倒信号和/或心率异常信号后，控制通讯模块启动执行相应动作。...

【技术特征摘要】
1.用于养老机器人的突发应急系统，包括穿戴于人体的穿戴式检测模块和设于机器人上的异常处理模块，其特征在于，所述穿戴式检测模块包括：加速度传感器，加速度传感器用于检测人体移动的加速度信号并发送；陀螺仪，陀螺仪用于检测人体倾斜的角度信号并发送；心率传感器，心率传感器用于检测人体的心率信号并发送；处理器，处理器用于接收、处理加速度传感器发送的加速度信号、陀螺仪发送的角度信号及心率传感器发送的心率信号，判断人体是否跌倒及心率是否正常；处理器接收到加速度信号及角度信号后与处理器中预设的加速度阈值和角度阈值进行对比，当加速度信号大于预设加速度阈值时，角度信号也大于预设角度阈值，则判断人体跌倒，否则判断人体未跌倒，输出人体跌倒信号；处理器接收到心率信号后与处理器中预设的正常心率阈值进行对比，当检测心率不等于预设正常心率阈值时，表明心率过快或过慢，判断为心率异常，否则判断心率正常，输出人体心率异常信号；发送模块，发送模块用于发送人体跌倒信号和/或心率异常信号；所述异常处理模块包括：接收模块，接收模块用于接收发送模块发送的人体跌倒信号和/或心率异常信号；通讯模块，通讯模块用于自动拨号连接通讯终端，发送人体跌倒信号和/或心率异常信号；第一通讯终端，第一通讯终端用于接收通讯模块发送的人体跌倒信号和/或心率异常信号；中央处理器，中央处理器用于接收到人体跌倒信号和/或心率异常信号后，控制通讯模块启动执行相应动作。2.根据权利要求1所述的用于养老机器人的突发应急系统，其特征在于：所述异常处理模块还包括视频采集模块，视频采集模块用于采集异常情况下的视频信号；通...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓明，彭罗，
申请(专利权)人：重庆柚瓣家科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50