CN117961934B - 基于智能陪护机器人的预警*** - Google Patents
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Abstract
本发明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***，包括：控制终端，是***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；本发明通过空间位置坐标的输入，能够在指定区域范围内对***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***的老年人用户带来了较为全面的安全预警效果。
Description
技术领域
本发明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***。
背景技术
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。
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。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于智能陪护机器人的预警***，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
基于智能陪护机器人的预警***，包括：
控制终端，是***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；
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；
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。
更进一步地，所述设定模块下级设置有子模块，包括：
输入单元，用于输入空间位置坐标；
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；
其中，所述输入单元中输入的空间位置坐标由***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。
更进一步地，所述构建单元下级设置有子模块，包括：
定位模组，用于实时获取陪护目标位置信息；
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。
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；
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。
更进一步地，所述监测模块下级设置有子模块，包括：
排它单元，用于在陪护目标活动区域模型中设定排它区域；
其中，排它单元运行阶段由***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。
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：
；
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。
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；
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，***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。
更进一步地，所述评估模块下级设置有子模块，包括：
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。
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***端用户手动设定，且所述***绑定过的移动设备不少于两组；
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：
；
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。
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。
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
本发明提供一种基于智能陪护机器人的预警***，该***通过空间位置坐标的输入，能够在指定区域范围内对***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***的老年人用户带来了较为全面的安全预警效果。
本发明中***通过全面的数据采集，能够对***服务用户是否存在安全风险进行精准判定，且不会对***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***服务区域的坐标录入，可使该***能够适用于各种场景，从而以此一定程度的提升了***的鲁棒性。
本发明中***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***的运行精度，确保***中输出的预警结果更加真实可靠，且具备较佳的即时性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1为基于智能陪护机器人的预警***的结构示意图；
图中的标号分别代表：1、控制终端；2、设定模块；21、输入单元；22、构建单元；221、定位模组；3、监测模块；31、排它单元；4、评估模块；41、跳转单元；5、获取模块；6、反馈模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的基于智能陪护机器人的预警***，如图1所示，包括：
控制终端1，是***的主控端，用于发出执行命令；
设定模块2，用于设定陪护目标活动区域限定参数；
监测模块3，用于监测陪护目标实时运动姿态及位置信息；
评估模块4，用于接收监测模块3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；
获取模块5，用于获取评估模块4中评估结果为不安全状态下监测模块3实时监测到的陪护目标位置信息；
反馈模块6，用于设定警报报文，绑定移动设备，接收获取模块5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；
设定模块2下级设置有子模块，包括：
输入单元21，用于输入空间位置坐标；
构建单元22，用于接收输入单元21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；
其中，输入单元21中输入的空间位置坐标由***端用户手动 输入，且输入单元21中输入的空间位置坐标不少于四组，构建单元22中构建的陪护目标模型不少于一组，输入单元21及构建单元22运行执行的操作，即设定模块2中设定的陪护目标活动区域限定参数；
构建单元22下级设置有子模块，包括：
定位模组221，用于实时获取陪护目标位置信息；
其中，构建单元22运行阶段，以定位模组221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，且定位模组221由陪护目标随身携带；
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；
其中，监测模块3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3中监测的陪护目标位置信息由定位模组221实时反馈；
控制终端1通过介质电性连接有设定模块2，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，构建单元22内部通过介质电性与定位模组221相连接，设定模块2通过介质电性连接有监测模块3，监测模块3内部通过介质电性连接有排它单元31，排它单元31通过介质电性与构建单元22相连接，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，获取模块5通过介质电性连接有反馈模块6。
在本实施例中，控制终端1控制设定模块2设定陪护目标活动区域限定参数，监测模块3实时监测陪护目标实时运动姿态及位置信息，评估模块4后置运行接收监测模块3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，再由获取模块5获取评估模块4中评估结果为不安全状态下监测模块3实时监测到的陪护目标位置信息，最后通过反馈模块6设定警报报文，绑定移动设备，接收获取模块5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；
通过设定模块2下级设置的子模块，能够为设定模块2的运行提供必要的数据支持；
且由上述记载的公式运行，能够有效地以数字化的形式对评估模块4运行评估结果进行输出。
实施例2
在具体实施层面，在实施例 1的基础上，本实施例参照图1对实施例 1 中基于智能陪护机器人的预警***做进一步具体说明：
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；
其中，监测模块3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3中监测的陪护目标位置信息由定位模组221实时反馈。
通过上述设置为监测模块3带来了更进一步的运行逻辑，从而以此使得监测模块3的运行更加稳定。
如图1所示，监测模块3下级设置有子模块，包括：
排它单元31，用于在陪护目标活动区域模型中设定排它区域；
其中，排它单元31运行阶段由***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3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。
通过上述设置，进一步完善了***运行服务区域。
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：
；
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。
如图1所示，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；
其中，所述=0时，评估模块4评估结果为不安全，/>≥0，/>值越小则表示陪护目标安全性越差，***端用户手动设定有评估阈值，评估模块4基于上式计算结果及评估阈值判定陪护目标是否安全。
通过上述设置，为陪护目标安全评估公式求取的结果，进一步提供了判定条件。
实施例3
在具体实施层面，在实施例 1的基础上，本实施例参照图1对实施例 1 中基于智能陪护机器人的预警***做进一步具体说明：
评估模块4下级设置有子模块，包括：
跳转单元41，用于获取评估模块4运行评估结果，在评估结果为是时，触发跳转至监测模块3运行。
通过上述跳转单元41的设定，为***的运行提供了回转逻辑，以便于***能够持续的实时运行，以满足陪护需要。
如图1所示，反馈模块6中设定的警报报文及绑定的移动设备均通过***端用户手动设定，且***绑定过的移动设备不少于两组；
其中，反馈模块6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：
；
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。
通过上述设置，进一步为该***所陪护目标所带来更佳的安全陪护效果。
综上而言，上述实施例中***通过空间位置坐标的输入，能够在指定区域范围内对***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***的老年人用户带来了较为全面的安全预警效果；此外，该***通过全面的数据采集，能够对***服务用户是否存在安全风险进行精准判定，且不会对***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***服务区域的坐标录入，可使该***能够适用于各种场景，从而以此一定程度的提升了***的鲁棒性；提升，该***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***的运行精度，确保***中输出的预警结果更加真实可靠，且具备较佳的即时性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.基于智能陪护机器人的预警***，其特征在于，包括：
控制终端（1），是***的主控端，用于发出执行命令；
设定模块（2），用于设定陪护目标活动区域限定参数；
监测模块（3），用于监测陪护目标实时运动姿态及位置信息；
评估模块（4），用于接收监测模块（3）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；
获取模块（5），用于获取评估模块（4）中评估结果为不安全状态下监测模块（3）实时监测到的陪护目标位置信息；
反馈模块（6），用于设定警报报文，绑定移动设备，接收获取模块（5）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;
所述设定模块（2）下级设置有子模块，包括：
输入单元（21），用于输入空间位置坐标；
构建单元（22），用于接收输入单元（21）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；
其中，所述输入单元（21）中输入的空间位置坐标由***端用户手动输入，且输入单元（21）中输入的空间位置坐标不少于四组，构建单元（22）中构建的陪护目标模型不少于一组，所述输入单元（21）及构建单元（22）运行执行的操作，即设定模块（2）中设定的陪护目标活动区域限定参数;
所述构建单元（22）下级设置有子模块，包括：
定位模组（221），用于实时获取陪护目标位置信息；
其中，所述构建单元（22）运行阶段，以定位模组（221）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（221）由陪护目标随身携带;
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；
其中，监测模块（3）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（3）中监测的陪护目标位置信息由定位模组（221）实时反馈;
所述监测模块（3）下级设置有子模块，包括：
排它单元（31），用于在陪护目标活动区域模型中设定排它区域；
其中，排它单元（31）运行阶段由***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（3）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;
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：
；
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；
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；
其中，所述=0时，评估模块（4）评估结果为不安全，/>≥0，/>值越小则表示陪护目标安全性越差，***端用户手动设定有评估阈值，评估模块（4）基于上式计算结果及评估阈值判定陪护目标是否安全。
2.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警***，其特征在于，所述评估模块（4）下级设置有子模块，包括：
跳转单元（41），用于获取评估模块（4）运行评估结果，在评估结果为是时，触发跳转至监测模块（3）运行。
3.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警***，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***端用户手动设定，且所述***绑定过的移动设备不少于两组；
其中，反馈模块（6）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：
；
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。
4.根据权利要求1所述的基于智能陪护机器人的预警***，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）。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117961934A (zh) | 2024-05-03 |
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