[发明专利]一种基于机器学习的多互联远程康养训练机器人

权利要求书

1.一种基于机器学习的多互联远程康养训练机器人系统，包括云端模块、机器人本体和手环模块，其特征在于：

机器人本体包括中心控制器、显示模块、数据库模块、驱动模块、执行模块、定位模块和通信模块；

显示模块、数据库模块、驱动模块、执行模块、定位模块和通信模块均连接至中心控制器；

驱动模块用于驱动机器人移动，以实现自动寻址充电和自动跟随；

定位模块无线连接手环模块，用于对手环进行定位，并将手环的位置发送至中心控制器，中心控制器根据手环的位置控制驱动模块进行移动完成自动跟随；

通信模块连接云端模块，用于与云端模块互通数据；

执行模块包括视频采集模块、康复监测模块、声音播放模块和语音采集模块；视频采集模块用于采集使用时训练过程的视频，并将其发送至执行模块；语音采集模块用于收集使用时训练的声音，并将其发送至执行模块；康复监测模块用于无线连接智能药盒、血压计、血糖仪和理疗仪，以监测使用者是否完成了每日的吃药、血压测量、血糖测量和理疗；

声音播放模块用于播放语音，以实现和使用者的互动，以完成肢体训练引导、语言训练引导和沟通陪伴；

执行模块收集的数据会存储在数据库模块中，中心控制器根据数据库中的数据进行康复项目设计、肢体训练分析、语言训练分析、身体指标分析。

2.根据权利要求1所述的基于机器学习的多互联远程康养训练机器人系统，其特征在于：

驱动模块包括驱动电机和驱动机构；驱动机构为履带式或者轮式。

3.根据权利要求1所述的基于机器学习的多互联远程康养训练机器人系统，其特征在于：

手环模块定时检测使用者的血氧浓度、心跳速度，并将采集的血氧浓度和心跳速度通过蓝牙方式发送至中心控制器；

手环模块内设置有红外脉冲信号发射灯，发射灯朝向外界发送脉冲红外光；定位模块包括四个设置在机器人本体前、后、左、右四个方向上的接收器，定位模块根据不同方向接收器接收信号的强度判断手环的方向；视频采集模块的拍摄方向可进行周向旋转，以对使用者进行拍摄，中心控制器根据视频采集模块拍摄的使用者占据画面的比例判断使用者的距离；进行肢体训练和语言训练时中心控制器根据手环方向控制驱动模块朝向手环方向移动的同时保持固定的距离，从而进行跟随；

定位模块设置有陀螺仪和测距模块，测距模块用于检测机器人距离各个方向墙体的距离，根据陀螺仪和测距模块就可以判断机器人本体位于活动空间内的位置；数据库模块内存储有活动空间的数字地图，数字地图内标记有机器人充电插口的位置，当需要充电时，中心控制器控制机器人自动移动至充电插口位置进行充电。

4.根据权利要求1所述的基于机器学习的多互联远程康养训练机器人系统，其特征在于：

进行肢体训练时，声音播放模块播放语音指引，指引使用者完成相应的肢体训练动作；肢体训练动作包括：抬臂、挥手、抬腿、下蹲、踏步、步行前进；同时视频采集模块对使用者进行拍摄，并将拍摄的视频图像发送至数据库模块；中心控制器对视频采集模块采集的图像进行分析，获取图像中使用者的轮廓图形，并将轮廓图形输入动作识别模型，识别使用者的动作的完成度，并将动作完成度保存在数据库模块中。

5.根据权利要求4所述的基于机器学习的多互联远程康养训练机器人系统，其特征在于：

进行肢体训练时，声音播放模块同时播放节奏引导，播放肢体训练动作的分解步骤的节奏；每一项肢体训练动作至少包括5个分解步骤，每个分解步骤对应一个节奏点；

数据库模块中仅保存节奏点前后固定时间范围内的视频图像，中心控制器将保存的时间段范围内的视频图像进行轮廓提取，并将其输入动作识别模型；

动作识别模型内保存有肢体训练动作的分解步骤的标准动作轮廓图，中心控制器对每一个节奏点时间段范围内的轮廓与其对应的分解步骤的标准动作轮廓图比较，分析其相似度；之后计算一个肢体训练动作所有分解动作的平均相似度P，并将平均相似度保存在数据库模块中。