一种智能辅助进食护理系统及其辅助进食方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能辅助进食护理系统及其辅助进食方法，所述智能辅助进食护理系统包括：中央处理单元、视频采集模块、无线通信模块、机械手臂、液晶显示模块、音频输出模块。中央处理单元识别处理视频采集模块获取的面部图像信息生成食物选取、进食等指令，通过无线通讯模块发送给机械手臂执行相应操作。液晶显示模块和音频输出模块直接接收中央处理单元的指令，液晶显示模块显示餐盘中食物的图案、剩余量及选取结果等，音频输出模块播放相关语音提示信息。所述进食护理系统及其辅助进食方法能够为失能老人、孕妇、及颈椎或头部受伤、行动不方便的病人提供选餐用餐服务，符合人体活动规律，将医护人员从繁重的护理工作中解脱出来。

An intelligent auxiliary feeding nursing system and its auxiliary feeding method

【技术实现步骤摘要】
一种智能辅助进食护理系统及其辅助进食方法
本专利技术方法涉及机器视觉及机器人控制
，具体涉及一种智能辅助进食护理系统及其辅助进食方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展以及人们生活水平的不断提高，点餐服务已经得到广泛的应用，但用餐服务发展却相对滞后，生活中一些特殊人群，如失能老人、孕妇、颈椎或头部受伤以及行动不便的病人，无法独立进行用餐，需要护理人员从旁协助进食。但医院护理人员紧张，护理工作繁重、劳动强度大，甚至因此引发医患矛盾，故而能够降低护理工作者的工作量，提升护理品质和护理质量，缓解医患矛盾和护理人员紧张状况的智能化辅助进食护理受到医患的共同期待。
技术实现思路
为了给受助者提供智能化的辅助进食护理，本专利技术提出了一种智能辅助进食护理系统，包含中央处理单元、视频采集模块和机械手臂；所述视频采集模块，与中央处理单元连接，用于采集餐盘区食物以及受助者面部图像信息，并将采集到的信息发送给中央处理单元；所述中央处理单元，用于接收视频采集模块获取的图像信息，通过读取图像中受助者面部图像信息生成相应的食物选取指令、进食或等待进食指令以及食物评价指令；所述机械手臂，与中央处理单元通信连接，接受中央处理单元的食物选取指令、进食或进食等待指令并执行，或将执行结果反馈给中央处理单元。优选地，所述智能辅助进食护理系统还包括无线通信模块，所述无线通信模块连接中央处理单元和机械手臂，中央处理单元生成的食物选取指令、进食或等待进食指令通过无线通信传送给机械手臂，同时机械手臂的执行结果通过无线通信反馈给中央处理单元。优选地，所述中央处理单元预先设定保存每种食物的营养成分参数、存放量，通过记录每种食物食用量，实时计算受助者营养成分摄入量以及每种食物的剩余量。优选地，所述智能辅助进食护理系统还包括液晶显示模块，所述液晶显示模块与中央处理单元连接，中央处理单元将餐盘区食物图像信息、食物剩余信息发送给液晶显示模块，所述液晶显示模块显示食物图案、剩余量及选取结果。优选地，中央处理单元通过面部图像信息识别受助者眼睛关注方向与液晶显示模块的交点，所述交点在液晶显示模块上以光标的形式显示，实现通过眼神控制光标选取食物。优选地，所述智能辅助进食护理系统还包括音频输出模块，所述音频输出模块与中央处理单元连接，所述液晶显示模块接受中央处理单元的指令，播放语音提示食物选取结果、剩余量及其他音频信息。本专利技术另一种技术方案为一种基于上述智能进食护理系统的辅助进食方法，包含以下过程：步骤S1对智能辅助进食护理系统进行调试；步骤S2视频采集模块采集受助者面部图像信息并发送给中央处理单元，中央处理单元从面部图像信息中读取受助者眼睛关注方向与液晶显示模块的交点，生成相应的食物选取指令，通过无线通信模块将食物选取指令给机械手臂，机械手臂执行所述指令从餐盘区选取相应的食物送给受助者；步骤S3视频采集模块采集受助者面部图像信息并发送给中央处理单元，中央处理单元从面部图像信息中读取受助者口型张开或闭合信息，生成相应的进食或等待进食指令，通过无线通信模块传递给机械手臂执行相应的进食或等待进食操作，等待超时机械手臂会自行返回；步骤S4所述智能辅助进食护理系统通过重复步骤S2和步骤S3协助受助者选取食物进食；步骤S5视频采集模块采集受助者面部图像信息并发送给中央处理单元，中央处理单元从面部图像信息中读取受助者神情信息，生成相应的食物评价指令，发送给液晶显示模块显示。优选地，步骤S1所述智能辅助进食护理系统的调试过程包含：图像采集调试、面部识别调试、食物选取调试、机械手臂送喂调试以及参数保存。优选地，所述步骤S4中，中央处理单元计算出受助者营养成分摄入过量时会生成相应的饮食调节控制指令发送给音频输出模块，通过音频输出模块向受助者播送饮食建议。优选地，所述步骤S5中的神情信息包含嘴角上扬和眉毛紧缩，当中央处理单元读取到嘴角上扬信息会生成满意的指令发送给液晶显示模块；当中央处理单元读取到眉毛紧缩的信息会生成不满意的指令发送给液晶显示模块；当中央处理单元没有读取到嘴角上扬和眉毛紧缩的信息会生成基本满意的指令发送给液晶显示模块。本专利技术提供了一种智能辅助进食护理系统及其辅助进食方法，主要为了帮助特殊人群，如老人、孕妇、颈椎或头部受伤的或行动不便的病人，能够自主进行选餐用餐，同时将医护人员从繁重的护理工作中解脱出来。附图说明图1智能辅助进食护理系统示意图；图2智能辅助进食护理系统的场景示意图；图3智能辅助进食护理系统辅助进食方法流程图；图4智能辅助进食护理系统调试流程图。具体实施方式本专利技术提出了一种智能辅助进食护理系统及其辅助进食方法，所述智能辅助进食护理系统及其辅助进食方法符合人体用餐活动规律，用来帮助失能老人、孕妇以及椎或头部受伤、行动不便的病患自主选餐用餐，减少护理工作量、降低护理工作强度，提升护理品质和护理质量，缓解医患矛盾和护理人员紧张的状况。下面结合具体实施例及附图，对本专利技术进行详细说明介绍。如图1所示，本专利技术提出的智能辅助进食护理系统包含中央处理单元1、视频采集模块2、无线通信模块3、机械手臂4、液晶显示模块5和语音输出模块6，其中视频采集模块2、液晶显示模块5和语音输出模块6均与中央处理单元1连接，机械手臂4通过无线通信模块3与中央处理单元1连接。如图2为本专利技术所述智能辅助进食护理系统的简易场景示意图，图中各装置的具体安装位置可以根据实际需要合理、择优安排，本实施例所构建的简易场景不应当被认为是对本专利技术系统具体组装方式的限定。图2中餐盘8分区盛放各种食物，放置于受助者面前，通过支架7将液晶显示模块5固定连接到位于受助者对面的餐盘8的侧边上，安装高度可与受助者眼睛平齐，方便受助者观看食物图像。在本实施例中，所述的液晶显示模块5采用液晶显示器实现。液晶显示模块5上方固定连接视频采集模块2，在本实施例中，所述的视频采集模块2采用摄像机实现。视频采集模块2的摄像机镜头朝向餐盘8和受助者面部所在方向，确保所述摄像机镜头在其视野范围内能够捕捉到中央处理单元1可识别的餐盘8中的食物图像信息和受助者面部图像信息。音频输出模块6设置于液晶显示模块5下方，为受助者提供语音播报。机械手臂4固定在与受助者相邻的餐盘8的侧边上。中央处理单元1和无线通信模块3在图2中未出现，可根据实际应用需要择优安排。本专利技术所提出的基于智能辅助进食护理系统进行辅助进食方法如下：所述视频采集模块2采集餐盘区食物图像信息，并将采集到的信息发送给中央处理单元1，所述中央处理单元1将接收到的餐盘区食物图像信息传送给液晶显示模块5，由所述液晶显示模块5显示餐盘区食物图像供受助者选择。液晶显示模块5显示的食物图像相对位置与餐盘区中的食物相对位置一一对应。所述视频采集模块2采集受助者面部图像信息，并将采集到的信息发送给中央处理单元1，中央处理单元1从面部图像信息中读取受助者眼睛关注方向与液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能辅助进食护理系统，其特征在于，包含：中央处理单元、视频采集模块和机械手臂；/n所述视频采集模块，与中央处理单元连接，用于采集餐盘区食物以及受助者面部图像信息，并将采集到的信息发送给中央处理单元；/n所述中央处理单元，用于接收视频采集模块获取的图像信息，通过读取图像中受助者面部图像信息生成相应的食物选取指令、进食或等待进食指令以及食物评价指令；/n所述机械手臂，与中央处理单元通信连接，接受中央处理单元的食物选取指令、进食或进食等待指令并执行，或将执行结果反馈给中央处理单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能辅助进食护理系统，其特征在于，包含：中央处理单元、视频采集模块和机械手臂；
所述视频采集模块，与中央处理单元连接，用于采集餐盘区食物以及受助者面部图像信息，并将采集到的信息发送给中央处理单元；
所述中央处理单元，用于接收视频采集模块获取的图像信息，通过读取图像中受助者面部图像信息生成相应的食物选取指令、进食或等待进食指令以及食物评价指令；
所述机械手臂，与中央处理单元通信连接，接受中央处理单元的食物选取指令、进食或进食等待指令并执行，或将执行结果反馈给中央处理单元。


2.如权利要求1所述智能辅助进食护理系统，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块连接中央处理单元和机械手臂，中央处理单元生成的食物选取指令、进食或等待进食指令通过无线通信传送给机械手臂，同时机械手臂的执行结果通过无线通信反馈给中央处理单元。


3.如权利要求1所述智能辅助进食护理系统，其特征在于，所述中央处理单元预先设定保存每种食物的营养成分参数、存放量，通过记录每种食物食用量，实时计算受助者营养成分摄入量以及每种食物的剩余量。


4.如权利要求1所述智能辅助进食护理系统，其特征在于，还包括液晶显示模块，所述液晶显示模块与中央处理单元连接，中央处理单元将餐盘区食物图像信息、食物剩余信息发送给液晶显示模块，所述液晶显示模块显示食物图案、剩余量及选取结果。


5.如权利要求1所述智能辅助进食护理系统，其特征在于，中央处理单元通过面部图像信息识别受助者眼睛关注方向与液晶显示模块的交点，所述交点在液晶显示模块上以光标的形式显示，实现通过眼神控制光标选取食物。


6.如权利要求1所述智能辅助进食护理系统，其特征在于，还包括音频输出模块，所述音频输出模块与中央处理单元连接，所述液晶显示模块接受中央处理单元的指令，播放语音提示食物选取结果、剩余量及其他音频信息。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李铁柱，秦琴，高鸣，
申请(专利权)人：上海第二工业大学，
类型：发明
国别省市：上海;31