基于智能陪护机器人的预警系统技术方案

技术编号：41244044 阅读：3 留言：0更新日期：2024-05-09 23:55

本发明专利技术涉及智能机器人技术领域，具体涉及基于智能陪护机器人的预警系统，包括：控制终端，是系统的主控端，用于发出执行命令；设定模块，用于设定陪护目标活动区域限定参数；监测模块，用于监测陪护目标实时运动姿态及位置信息；评估模块，用于接收监测模块中监测到的陪护目标实时运动姿态及位置信息，应用陪护目标实时运动姿态及位置信息评估陪护目标是否安全；本发明专利技术通过空间位置坐标的输入，能够在指定区域范围内对系统用户提供有效的安全维护，针对于老年人用户群体而言，具备较佳的走失及跌倒预警效果，且预警判定过程较为精准，为该系统的老年人用户带来了较为全面的安全预警效果。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能机器人，具体涉及基于智能陪护机器人的预警系统。

技术介绍

1、陪护机器人，我国哈尔滨工业大学机器人研究所研制的新型多功能服务机器人，辅助老年人生活。具有服务、安全监护、人机交互以及多媒体娱乐四大功能。

2、然而，目前针对于老年人的陪护机器人，其往往仅能由老年人用户主动与机器人发起对话，进而实现陪护功能，对于老年人日常生活中行走安全不具备较佳的安全维护功能。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了基于智能陪护机器人的预警系统，解决了上述
技术介绍
中提出的技术问题。

2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：

3、基于智能陪护机器人的预警系统，包括：

4、控制终端，是系统的主控端，用于发出执行命令；

5、设定模块，用于设定陪护目标活动区域限定参数；

6、监测模块，用于监测陪护目标实时运动姿态及位置信息；

7、评估模块，用于接收监测模块中监测到的陪护目标实时运动姿态及位置信息，应用陪护目标实时运动姿态及位置信息评估陪护目标是否安全；

8、获取模块，用于获取评估模块中评估结果为不安全状态下监测模块实时监测到的陪护目标位置信息；

9、反馈模块，用于设定警报报文，绑定移动设备，接收获取模块中获取的陪护目标位置信息，向移动设备反馈警报报文及陪护目标位置信息。

10、更进一步地，所述设定模块下级设置有子模块，包括：

<p>11、输入单元，用于输入空间位置坐标；

12、构建单元，用于接收输入单元中输入的空间位置坐标，应用空间位置坐标构建陪护目标活动区域模型；用于构建陪护目标模型；

13、其中，所述输入单元中输入的空间位置坐标由系统端用户手动输入，且输入单元中输入的空间位置坐标不少于四组，构建单元中构建的陪护目标模型不少于一组，所述输入单元及构建单元运行执行的操作，即设定模块中设定的陪护目标活动区域限定参数。

14、更进一步地，所述构建单元下级设置有子模块，包括：

15、定位模组，用于实时获取陪护目标位置信息；

16、其中，所述构建单元运行阶段，以定位模组为中心位置构建陪护目标模型，陪护目标模型为任意规格大小、且任意正方向截面均呈矩形的立方体模型，且所述定位模组由陪护目标随身携带。

17、更进一步地，所述监测模块运行阶段，基于构建单元中构建的陪护目标模型执行实时的运动姿态监测操作，且在对陪护目标模型监测过程中，选择陪护目标模型上任一平面作为监测面，进一步基于监测面监测陪护目标实时运动姿态；

18、其中，监测模块监测陪护目标模型实时运动姿态的操作，即监测陪护目标模型上监测面对应位置坐标中，x、y、z轴的对应数值发生的变化，监测模块中监测的陪护目标位置信息由定位模组实时反馈。

19、更进一步地，所述监测模块下级设置有子模块，包括：

20、排它单元，用于在陪护目标活动区域模型中设定排它区域；

21、其中，排它单元运行阶段由系统端用户手动键入陪护目标活动区域模型中包含的空间位置坐标，进一步基于键入的空间位置坐标构建排它区域模型，并将构建的排它区域模型放置在陪护目标活动区域模型中，监测模块运行时以陪护目标活动区域模型对应区域作为监测区域，且不包含陪护目标活动区域模型中放置的排它区域模型。

22、更进一步地，所述评估模块运行阶段，基于陪护目标实时运动姿态及位置信息由下式进行陪护目标是否安全的评估，公式为：

23、；

24、式中，为安全评估值；为监测阶段集合；为第阶段陪护目标模型上监测面上的位置坐标；为第阶段陪护目标模型上监测面上的位置坐标；为第阶段陪护目标模型上监测面上的位置坐标基于第阶段陪护目标模型上监测面上的位置坐标的持续时间；为纠正系数。

25、更进一步地，记作陪护目标安全姿态，取值为0或1，陪护目标位置信息处于陪护目标活动区域模型时=1，反之则=0；

26、其中，所述=0时，评估模块评估结果为不安全，≥0，值越小则表示陪护目标安全性越差，系统端用户手动设定有评估阈值，评估模块基于上式计算结果及评估阈值判定陪护目标是否安全。

27、更进一步地，所述评估模块下级设置有子模块，包括：

28、跳转单元，用于获取评估模块运行评估结果，在评估结果为是时，触发跳转至监测模块运行。

29、更进一步地，所述反馈模块中设定的警报报文及绑定的移动设备均通过系统端用户手动设定，且所述系统绑定过的移动设备不少于两组；

30、其中，反馈模块运行阶段向移动设备反馈警报报文及陪护目标位置信息时，对绑定的移动设备进行网络传输速率监测，以网络传输速率最佳的移动设备，作为第一反馈目标，网络速率计算公式为：

31、；

32、式中：v为网速测试周期集合；为数据传输距离；为第周期的传输数据包p的大小；为第周期的传输数据包p传输时间。

33、更进一步地，所述控制终端通过介质电性连接有设定模块，所述设定模块下级通过介质电性连接有输入单元及构建单元，所述构建单元内部通过介质电性与定位模组相连接，所述设定模块通过介质电性连接有监测模块，所述监测模块内部通过介质电性连接有排它单元，所述排它单元通过介质电性与构建单元相连接，所述监测模块通过介质电性连接有跳转单元及获取模块，所述获取模块通过介质电性连接有反馈模块。

34、采用本专利技术提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

35、本专利技术提供一种基于智能陪护机器人的预警系统，该系统通过空间位置坐标的输入，能够在指定区域范围内对系统用户提供有效的安全维护，针对于老年人用户群体而言，具备较佳的走失及跌倒预警效果，且预警判定过程较为精准，为该系统的老年人用户带来了较为全面的安全预警效果。

36、本专利技术中系统通过全面的数据采集，能够对系统服务用户是否存在安全风险进行精准判定，且不会对系统服务用户产生获取限制，具有较佳的使用体验，同时适应性较强，通过系统服务区域的坐标录入，可使该系统能够适用于各种场景，从而以此一定程度的提升了系统的鲁棒性。

37、本专利技术中系统在运行过程中，通过区域模型的构建及排它区域模型的设定及放置，能够进一步提升该系统的运行精度，确保系统中输出的预警结果更加真实可靠，且具备较佳的即时性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述设定模块（2）下级设置有子模块，包括：

3.根据权利要求2所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述构建单元（22）下级设置有子模块，包括：

4.根据权利要求3所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述监测模块（3）运行阶段，基于构建单元（22）中构建的陪护目标模型执行实时的运动姿态监测操作，且在对陪护目标模型监测过程中，选择陪护目标模型上任一平面作为监测面，进一步基于监测面监测陪护目标实时运动姿态；

5.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述监测模块（3）下级设置有子模块，包括：

6.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述评估模块（4）运行阶段，基于陪护目标实时运动姿态及位置信息由下式进行陪护目标是否安全的评估，公式为：

7.根据权利要求6所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，记作陪护目标安全姿态，取

8.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述评估模块（4）下级设置有子模块，包括：

9.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述反馈模块（6）中设定的警报报文及绑定的移动设备均通过系统端用户手动设定，且所述系统绑定过的移动设备不少于两组；

10.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述控制终端（1）通过介质电性连接有设定模块（2），所述设定模块（2）下级通过介质电性连接有输入单元（21）及构建单元（22），所述构建单元（22）内部通过介质电性与定位模组（221）相连接，所述设定模块（2）通过介质电性连接有监测模块（3），所述监测模块（3）内部通过介质电性连接有排它单元（31），所述排它单元（31）通过介质电性与构建单元（22）相连接，所述监测模块（3）通过介质电性连接有跳转单元（41）及获取模块（5），所述获取模块（5）通过介质电性连接有反馈模块（6）。

...

【技术特征摘要】

1.基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述设定模块（2）下级设置有子模块，包括：

3.根据权利要求2所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述构建单元（22）下级设置有子模块，包括：

5.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，所述监测模块（3）下级设置有子模块，包括：

7.根据权利要求6所述的基于智能陪护机器人的预警系统，其特征在于，记作...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾加航，盛振文，郝绘坤，申世英，王呈敏，王亚男，
申请(专利权)人：山东协和学院，
类型：发明
国别省市：

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