本發(fā)明涉及一種面向老人的家庭醫(yī)療及陪護系統，特別是面向老人的智能陪護機器人。

背景技術：

眾所周知，中國是個人口大國，目前超過60歲的老人達到1.49億人，占總人口的11％。由于老齡化的加劇，我國老人的人口還會繼續(xù)增加。大部分家庭由于兒女長年不在家或工作比較忙，基本沒有時間照看老人，那么老人獨自生活是有很多安全問題存在的，此時老人的養(yǎng)老護理成了一個棘手的問題，使得養(yǎng)老陪護成為一個巨大的市場。

隨著越來越多的人關注機器人市場，已有很多陪護機器人的出現，功能也都是健康監(jiān)測，緊急救助等一些基本的功能。雖然對老人有所幫助，但沒有結合現代科技，使其功能較少，實用價值低，而且沒有進一步的關心老人的心理健康，而且不能在家中隨意走動，作用有限。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種突發(fā)情況下可及時報警和通知家屬。陪老人聊天等娛樂功能可以滿足老人心里的需求，并可實現移動式陪護的智能陪護機器人。

本發(fā)明解決其問題所采用的技術方案是：

面向老人的智能陪護機器人，包括放置于家中的機器人本體和穿戴在老人手上用于監(jiān)測老人身體狀況數據的智能手環(huán)，所述機器人本體上設置有用于在室內移動的移動裝置和控制模塊，還包括用于與老人進行人機交換的顯示屏、用于采集和用于拍攝環(huán)境及老人臉部的攝像頭，所述顯示屏、拾音模塊、揚聲器和攝像頭分別與控制模塊連接，機器人本體還包括用于連接到醫(yī)療網絡平臺的社區(qū)網絡通信模塊和用于與智能手環(huán)連接的無線通信模塊Ⅰ，所述社區(qū)網絡通信模塊、無線通信模塊Ⅰ分別與控制模塊連接，所述機器人本體通過移動裝置和攝像頭在室內進行巡查，及時跟蹤監(jiān)控老人的狀況。

進一步，所述智能手環(huán)包括用于采集老人血壓數據的血壓傳感器、用于采集心率數據的心率傳感器、用于測量老人體溫的紅外傳感器、用于測量智能手環(huán)加速度數據的加速度傳感器、用于檢測老人是否移動的運動傳感器、用于與機器人本體連接的無線通信模塊Ⅱ和MCU單元，所述血壓傳感器、心率傳感器、紅外傳感器、加速度傳感器、運動傳感器、無線通信模塊Ⅱ分別與MCU單元連接，所述無線通信模塊Ⅱ與無線通信模塊Ⅰ無線傳輸數據。通過血壓傳感器、心率傳感器、紅外傳感器，可以對老人的生理數據進行監(jiān)測，而通過加速度傳感器和運動傳感器，可以判斷老人的運動狀態(tài)，而綜合上述的數據，即可對老人是否摔倒、是否存在危險作出準確的判斷。

具體地，所述移動裝置為設置于機器人本體底部的萬向輪。通過萬向輪，可以方便讓機器人本體在室內移動。

進一步，所述攝像頭對老人的臉部及面部表情進行檢測，若發(fā)現陌生臉孔，則進行提示及報警，控制模塊通過攝像頭讀取老人的面部表情，分析老人的心理狀況，在人機交互中根據不同的心理狀況給出不同的反饋信息。通過陌生臉孔的識別，可以在小偷等陌生人進屋時，進行識別報警。而根據老人面部表情進行相應的反饋信息，使陪護機器人可以懂得聊天者的心情，提高用戶體驗。

具體地，所述反饋信息包括語音信息及文字信息。拾音模塊接受來自用戶的語音命令，并將其傳輸到控制模塊，然后在通過相應的模塊執(zhí)行命令。

進一步，所述機器人本體上設置有用于幫老人取物的機械臂，所述機械臂與控制模塊連接。通過機械臂，可以幫助家中患病臥床的老人取藥、端水、到冰箱里取食物并用微波爐加熱，如果家里來了客人，還會去幫助開門。

基于上述機械臂，還可讓機器人實現定時、定點在家中自動巡邏，發(fā)現水、電、氣等出現異常情況時會立刻報警。

進一步，所述智能手環(huán)實時監(jiān)測老人的身體狀況數據，控制模塊計算通過身體狀況數據計算老人摔倒的可能性，當監(jiān)測結果不正常時，在老人還未發(fā)生摔倒前向醫(yī)療網絡平臺發(fā)出預警信號，當檢測到老人摔倒時，立即向醫(yī)療網絡平臺發(fā)出報警信號。

進一步，所述智能手環(huán)內設置有麥克風，在摔倒發(fā)生時通過對傳感器得到的數據和麥克風得到的音頻信息使用算法分析判斷是否摔倒。

作為上述的進一步改進，當麥克風獲取音頻信息后，分析并判斷是否為老人所發(fā)出的聲音，通過進一步分析判斷是老人的呻吟聲還是求救聲，為判斷老人是否摔倒提供依據。

進一步，所述手環(huán)內設置有距離傳感器，所述距離傳感器檢測與地面的距離，所獲取的數據在一段時間內有較大幅度和較頻繁的變化，可為判斷老人是否摔倒提供依據。

進一步，所述智能手環(huán)還包括用于顯示時間和身體健康數據的液晶顯示屏，所述液晶顯示屏與MCU單元連接。通過液晶顯示屏，不僅能讓智能手環(huán)作為時間顯示用途，而且能讓老人通過液晶顯示屏查看自身的身體健康數據。

進一步，所述智能手環(huán)還包括用于進行報警的報警觸發(fā)端，所述報警觸發(fā)端與MCU單元連接。通過報警觸發(fā)端可以實現一鍵呼救功能，當使用者感覺身體不適時可以通過該報警觸發(fā)端進行求助。當觸發(fā)報警求助時，求助信息依次通過智能手環(huán)、機器人本體發(fā)送至醫(yī)療網絡平臺上，醫(yī)療網絡平臺通知社區(qū)醫(yī)院或小區(qū)安全部門進行處理。

具體地，所述報警觸發(fā)端為設置于智能手環(huán)上的觸摸式報警按鍵或SOS按鈕。

進一步，所述攝像頭對老人正在閱讀的文本進行拍攝，由控制模塊識別并通過揚聲器進行播放。 這樣可以幫助老人讀書讀報，便利性好。

進一步，所述攝像頭通過轉動云臺安裝在機器人本體上。攝像頭隨著機器人的移動而移動，也可通過轉動云臺自由轉動來獲得監(jiān)控目標，以更好地實時對老人的位置、動作進行監(jiān)控。

進一步，當攝像頭監(jiān)控中的老人消失時向醫(yī)療網絡平臺發(fā)送老人走失的信息，老人可在離開前通過機器人本體記錄離開的意圖，以更準確地記錄老人的情況。

進一步，所述機器人本體包括用于檢測室內溫度及接收、發(fā)送紅外指令的紅外傳感器,所述紅外傳感器與控制模塊連接。通過紅外傳感器，可以對室內溫度進行檢測，當出現火災時可及時報警，另外通過紅外傳感器可以向電視、空調等家用電器進行遙控，也可以結合拾音模塊實現語音遙控。

進一步，所述機器人本體還包括用于為機器人本體進行供電的電源模塊，所述電源模塊與控制模塊連接。

進一步，所述機器人本體還包括用于與家庭網絡連接的家庭網絡通信模塊，所述家庭網絡通信模塊與控制模塊連接。通過家庭網絡通信模塊可將老人家中的環(huán)境信息及老人的身體健康數據實施傳輸到子女或相關監(jiān)護人員的智能終端設備上。讓相關人員能實時獲知老人的情況。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用的面向老人的智能陪護機器人，包括用于與老人進行人機交互的機器人本體，能夠使老人控制操作機器人簡易化，還具有緊急救助、娛樂等功能，通過智能手環(huán)，可以對老人的血壓和心率等生理信號進行測量監(jiān)控，突發(fā)意外情況下可及時報警或通知家屬，可以作為陪護老人的輔助工具。其結合智能終端應用和智能手環(huán)可以有效的保證老人的健康，方便老人使用和控制機器人，其親人能及時的獲取老人的信息并在出現意外境況下控制機器人第一時間處理意外。而通過移動裝置可以讓機器人在家中走動，以及時跟蹤老人的情況。

附圖說明

下面結合附圖和實例對本發(fā)明作進一步說明。

圖1是本發(fā)明陪護機器人的系統原理圖；

圖2是本發(fā)明醫(yī)療網絡平臺的功能實現原理圖；

圖3是本發(fā)明機器人本體的結構視圖。

具體實施方式

參照圖1、圖3所示，本發(fā)明的面向老人的智能陪護機器人，包括放置于家中的機器人本體1和穿戴在老人手上用于監(jiān)測老人身體狀況數據的智能手環(huán)2，所述機器人本體1上設置有用于在室內移動的移動裝置3和控制模塊11，還包括用于與老人進行人機交換的顯示屏12、用于采集和用于拍攝環(huán)境及老人臉部的攝像頭17，所述顯示屏12、拾音模塊13、揚聲器14和攝像頭17分別與控制模塊11連接，機器人本體1還包括用于連接到醫(yī)療網絡平臺的社區(qū)網絡通信模塊15和用于與智能手環(huán)2連接的無線通信模塊Ⅰ16，所述社區(qū)網絡通信模塊15、無線通信模塊Ⅰ16分別與控制模塊11連接，所述機器人本體1通過移動裝置3和攝像頭17在室內進行巡查，及時跟蹤監(jiān)控老人的狀況。

本發(fā)明采用的面向老人的智能陪護機器人，包括用于與老人進行人機交互的機器人本體1，能夠使老人控制操作機器人簡易化，還具有緊急救助、娛樂等功能，通過智能手環(huán)2，可以對老人的血壓和心率等生理信號進行測量監(jiān)控，突發(fā)意外情況下可及時報警或通知家屬，可以作為陪護老人的輔助工具。其結合智能終端應用和智能手環(huán)可以有效的保證老人的健康，方便老人使用和控制機器人，其親人能及時的獲取老人的信息并在出現意外境況下控制機器人第一時間處理意外。而通過移動裝置3可以讓機器人在家中走動，以及時跟蹤老人的情況。

參照圖2所示，所述醫(yī)療網絡平臺接收來自陪護機器人的數據，包括陪護機器人對家中環(huán)境的監(jiān)測數據和老人身體健康監(jiān)測數據，社區(qū)醫(yī)院和小區(qū)安全部門可通過該醫(yī)療平臺獲取上述的數據并接收來自陪護機器人的報警信息。

進一步，所述智能手環(huán)2包括用于采集老人血壓數據的血壓傳感器22、用于采集心率數據的心率傳感器23、用于測量老人體溫的紅外傳感器24、用于測量智能手環(huán)2加速度數據的加速度傳感器25、用于檢測老人是否移動的運動傳感器26、用于與機器人本體1連接的無線通信模塊Ⅱ27和MCU單元21，所述血壓傳感器22、心率傳感器23、紅外傳感器24、加速度傳感器25、運動傳感器26、無線通信模塊Ⅱ27分別與MCU單元21連接，所述無線通信模塊Ⅱ27與無線通信模塊Ⅰ16無線傳輸數據。通過血壓傳感器22、心率傳感器23、紅外傳感器24，可以對老人的生理數據進行監(jiān)測，而通過加速度傳感器25和運動傳感器26，可以判斷老人的運動狀態(tài)，而綜合上述的數據，即可對老人是否摔倒、是否存在危險作出準確的判斷。

具體地，所述運動傳感器26為陀螺儀。

所述的智能手環(huán)2模塊能夠監(jiān)測的老人的血壓、心率、溫度、脈搏等，當血壓不在安全范圍內90<收縮壓<140，90<舒張壓<140，或則心率脈搏超過100次/分鐘，或者溫度高于38攝氏度，將信息傳到機器人進行處理，通過智能處理算法綜合判斷異常情況，一旦出現異常，則立刻通過機器人向老人家屬或者社區(qū)醫(yī)院發(fā)出警報；智能手環(huán)中還安裝有陀螺儀、加速度傳感器等以判斷老人的摔倒情況，由于手環(huán)判斷摔倒容易出現誤判，通過視頻監(jiān)考模塊，利用人臉視頻跟蹤檢測算法來輔助判斷老人摔倒，如果老人運動狀態(tài)靜止并且出現摔倒或者平躺的情況，再通過智能手環(huán)的血壓、心率以及判斷摔倒功能綜合算法判斷老人當前的身體狀況，則立刻發(fā)出警報求助。

具體地，所述移動裝置3為設置于機器人本體1底部的萬向輪。通過萬向輪，可以方便讓機器人本體1在室內移動。

進一步，所述攝像頭17對老人的臉部及面部表情進行檢測，若發(fā)現陌生臉孔，則進行提示及報警，控制模塊11通過攝像頭17讀取老人的面部表情，分析老人的心理狀況，在人機交互中根據不同的心理狀況給出不同的反饋信息。通過陌生臉孔的識別，可以在小偷等陌生人進屋時，進行識別報警。而根據老人面部表情進行相應的反饋信息，使陪護機器人可以懂得聊天者的心情，提高用戶體驗。

具體地，所述反饋信息包括語音信息及文字信息。拾音模塊13接受來自用戶的語音命令，并將其傳輸到控制模塊11，然后在通過相應的模塊執(zhí)行命令。

進一步，所述機器人本體1上設置有用于幫老人取物的機械臂4，所述機械臂4與控制模塊11連接。通過機械臂，可以幫助家中患病臥床的老人取藥、端水、到冰箱里取食物并用微波爐加熱，如果家里來了客人，還會去幫助開門。

基于上述機械臂4，還可讓機器人實現定時、定點在家中自動巡邏，發(fā)現水、電、氣等出現異常情況時會立刻報警。

進一步，所述智能手環(huán)2實時監(jiān)測老人的身體狀況數據，控制模塊11計算通過身體狀況數據計算老人摔倒的可能性，當監(jiān)測結果不正常時，在老人還未發(fā)生摔倒前向醫(yī)療網絡平臺發(fā)出預警信號，當檢測到老人摔倒時，立即向醫(yī)療網絡平臺發(fā)出報警信號。

進一步，所述智能手環(huán)2內設置有麥克風，在摔倒發(fā)生時通過對傳感器得到的數據和麥克風得到的音頻信息使用算法分析判斷是否摔倒。

作為上述的進一步改進，當麥克風獲取音頻信息后，分析并判斷是否為老人所發(fā)出的聲音，通過進一步分析判斷是老人的呻吟聲還是求救聲，為判斷老人是否摔倒提供依據。

進一步，所述手環(huán)內設置有距離傳感器，所述距離傳感器檢測與地面的距離，所獲取的數據在一段時間內有較大幅度和較頻繁的變化，可為判斷老人是否摔倒提供依據。

進一步，所述智能手環(huán)2還包括用于顯示時間和身體健康數據的液晶顯示屏28，所述液晶顯示屏28與MCU單元21連接。通過液晶顯示屏28，不僅能讓智能手環(huán)2作為時間顯示用途，而且能讓老人通過液晶顯示屏28查看自身的身體健康數據。

進一步，所述智能手環(huán)2還包括用于進行報警的報警觸發(fā)端29，所述報警觸發(fā)端29與MCU單元21連接。通過報警觸發(fā)端29可以實現一鍵呼救功能，當使用者感覺身體不適時可以通過該報警觸發(fā)端29進行求助。當觸發(fā)報警求助時，求助信息依次通過智能手環(huán)2、機器人本體1發(fā)送至醫(yī)療網絡平臺上，醫(yī)療網絡平臺通知社區(qū)醫(yī)院或小區(qū)安全部門進行處理。

具體地，所述報警觸發(fā)端29為設置于智能手環(huán)2上的觸摸式報警按鍵或SOS按鈕。

進一步，所述攝像頭17對老人正在閱讀的文本進行拍攝，由控制模塊11識別并通過揚聲器14進行播放。 這樣可以幫助老人讀書讀報，便利性好。

進一步，所述攝像頭17通過轉動云臺安裝在機器人本體1上。攝像頭17隨著機器人的移動而移動，也可通過轉動云臺5自由轉動來獲得監(jiān)控目標，以更好地實時對老人的位置、動作進行監(jiān)控。

進一步，當攝像頭17監(jiān)控中的老人消失時向醫(yī)療網絡平臺發(fā)送老人走失的信息，老人可在離開前通過機器人本體1記錄離開的意圖，以更準確地記錄老人的情況。

進一步，所述機器人本體1包括用于檢測室內溫度及接收、發(fā)送紅外指令的紅外傳感器18,所述紅外傳感器18與控制模塊11連接。通過紅外傳感器18，可以對室內溫度進行檢測，當出現火災時可及時報警，另外通過紅外傳感器18可以向電視、空調等家用電器進行遙控，也可以結合拾音模塊13實現語音遙控。

進一步，所述機器人本體1還包括用于為機器人本體1進行供電的電源模塊19，所述電源模塊19與控制模塊11連接。

進一步，所述機器人本體1還包括用于與家庭網絡連接的家庭網絡通信模塊111，所述家庭網絡通信模塊111與控制模塊11連接。通過家庭網絡通信模塊111可將老人家中的環(huán)境信息及老人的身體健康數據實施傳輸到子女或相關監(jiān)護人員的智能終端設備上。讓相關人員能實時獲知老人的情況。

以上所述，只是本發(fā)明的較佳實施例而已，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，只要其以相同的手段達到本發(fā)明的技術效果，都應屬于本發(fā)明的保護范圍。