一种老年人的健康运动陪伴机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种老年人的健康运动陪伴机器人，旨在解决由于现代生活节奏加快和人口老龄化趋势加剧而导致的老年人缺乏足够身体运动和社交活动的问题。通过实时动作识别、动作跟随、动作矫正和语音交互技术，为老年人提供一种安全便捷的健康活动方式。使用轻量级人体姿态估计网络BlazePose对人体动作进行识别，基于关键角度计算舵机转动位置，并采用PID控制舵机转动。本发明专利技术部署轻量级人体姿态估计网络，以树莓派4B为控制中心，通过socket技术实现与云端的交互，保证了动作识别的精准高效和实时性，同时克服了终端处理能力的限制，本发明专利技术突破传统运动方式的局限，利用智能化技术提高了老年人的生活质量，促进了老年人的身心健康。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能机器人和老人服务领域，具体涉及一种老年人的健康运动陪伴机器人。

技术介绍

1、独居状态往往使得老年人长时间处于静止状态，缺乏足够的身体运动，同时也减少了他们的社交活动。这种生活方式不仅可能导致身体健康问题的加剧，还可能影响到老年人的心理健康和生活质量。

2、传统的解决方案包括参加健身课程、定期外出活动等，但这些方法往往受到老年人身体状况、天气等因素的限制，且很难持续进行。此外，一些老年人由于身体机能下降或缺乏动力，对于主动参与运动的意愿不强，使得传统运动方式难以实施。

3、在科技不断发展的今天，机器人技术已经取得了巨大的进步，为人类生活带来了许多便利和创新，机器人的功能也越来越丰富，现有的机器人技术在工业生产、医疗护理、娱乐等领域已经取得了广泛的应用，为老年健康管理提供了新的可能性。现有的机器人大多采用舞蹈动作固化编程的方式进行运动，需要对每个动作进行编码，一般有通过软件设置、或者通过手动固定舞蹈动作；并且传统的动作捕捉技术，需要采用专用设备，使用很不方便，这种功能上的单一性和局限性，使得机器人在提供健身服务方面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种老年人的健康运动陪伴机器人，其特征在于，包括：动作识别分析模块，基于深度学习的轻量化人体姿态估计网络；动作跟随模块，用于根据所述动作识别分析模块的输出结果，计算出机器人各舵机需要转动的位置信息，并通过PID控制算法驱动舵机精确转动，实现对用户动作的跟随；动作矫正模块，用于将老年人的实际运动动作与预先设定的标准运动动作库进行比对，当两者偏差超过预设阈值时，向老年人发出语音提示和指导，帮助纠正动作姿势；语音交互模块，包含语音唤醒、语音识别和语音合成功能，用于实现对所述机器人的语音控制和交互。

2.根据权利要求1所述一种老年人的健康运动陪伴机器人，其特征在于，所述动作识别分...

【技术特征摘要】

1.一种老年人的健康运动陪伴机器人，其特征在于，包括：动作识别分析模块，基于深度学习的轻量化人体姿态估计网络；动作跟随模块，用于根据所述动作识别分析模块的输出结果，计算出机器人各舵机需要转动的位置信息，并通过pid控制算法驱动舵机精确转动，实现对用户动作的跟随；动作矫正模块，用于将老年人的实际运动动作与预先设定的标准运动动作库进行比对，当两者偏差超过预设阈值时，向老年人发出语音提示和指导，帮助纠正动作姿势；语音交互模块，包含语音唤醒、语音识别和语音合成功能，用于实现对所述机器人的语音控制和交互。

2.根据权利要求1所述一种老年人的健康运动陪伴机器人，其特征在于，所述动作识别分析模块进一步包括：采用谷歌公司的轻量级人体姿态估计网络blazepose对人体运动动作进行识别和分析，提取通过摄像头采集的经过预处理图像，blazepose处理预处理后的图像识别图像中人体姿态，得到人体姿态关键点坐标与图像，并通过向量角度计算出各个关节的角度。

3.根据权利要求1所述一种老年人的健康运动陪伴机器人，其特征在于，所述动作跟随模块进一步包括：定义各个关节的节点编号，并根据动作识别分析模块得到的关节角度求出机器人各个节点舵机需要转动的信息；初始化pid的参数，在舵机运行时加入时间函数，以实现对机器人舵机精确控制。

4.根据权利要求1所述一种老年人的健康运动陪伴机器人，其特征在于，所述动作矫正模块进一步包括：基于世界卫生组织发布的运动指南，制定适用于老年人的运动动作集；当动作识别分析模块发现用户的动作存在不规...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭滨，卢穗，刘晓钦，吴锦双，马卫娇，李鲁，房佳乐，孙伟恒，许清华，区嘉伟，任帅祥，王浩宇，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：