智能陪护机器人系统的制作方法

[0001]
本申请涉及人工智能数据处理技术领域，具体而言，本申请涉及一种智能陪护机器人系统。


背景技术：

[0002]
当前，公共卫生安全对于国家和社会影响极其重要，如新型肺炎疫情的防控与救治，越来越关乎国家政府治理和社会稳定的成效，体现出新形势下心理健康专业服务的重要性。
[0003]
由于一般发生疫情后，抗击疫情是一个长期、持续、深度、特殊性的调整和引导过程。救助对象庞大的规模、难度远远超过现有医疗护理与救治机构日常的疗治能力，为此，利用先进的科学技术，依靠人工智能、信息学、传感器及通讯等多学科及传媒等多行业的深度介入，对于情绪状态引导极其必要。
[0004]
随着人工智能和情感计算技术的发展，智能情感陪护机器人也将逐渐进入人们的日常生活领域。市面上已出现了一些实体机器人，这些机器人代替了人向用户提供了情绪引导信息，在日常生活中替代了医护人员与用户进行了交流，进行了适当的情绪状态引导和引导。但是这些技术数据来源范围较窄，模型训练简单，导致在对用户进行情绪状态引导时的准确性偏低，效果较差。


技术实现要素：

[0005]
本申请的目的旨在针对于上述对用户进行情绪状态引导时的准确性偏低，效果较差的技术缺陷，提供一种智能陪护机器人系统。
[0006]
一种智能陪护机器人系统，包括：至少一个实体机器人，用户佩戴的可穿戴设备，以及与所述实体机器人连接的智能管理系统；
[0007]
所述可穿戴设备通过内置的传感器采集所述用户的生理状态数据，并将所述生理状态数据上传至智能管理系统；
[0008]
所述实体机器人部署于应用现场，用于通过配置的人机交互系统与所述用户进行情感交流，获取所述用户的情绪状态信息上传至所述智能管理系统，以及接收所述智能管理系统下发的情绪引导推荐信息并向所述用户进行展示，以引导所述用户的情绪状态；
[0009]
所述智能管理系统用于接收所述用户的情绪状态信息和生理状态数据，并基于预先部署由大数据训练的情绪算法模型对所述情绪状态信息和生理状态数据进行人工智能分析，识别出所述用户的情绪状态，依据所述情绪状态生成相应的情绪引导推荐信息下发至所述实体机器人。
[0010]
在一个实施例中，所述智能管理系统还用于构建各个用户的用户画像，根据所述用户画像选择所述情绪引导推荐信息。
[0011]
在一个实施例中，所述情绪引导推荐信息包括调整情绪状态和舒缓心理压力的音视频内容。
[0012]
在一个实施例中，所述智能管理系统还部署有焦虑算法模型和疲劳算法模型，用于对所述情绪状态信息进行人工智能分析，获取用户的焦虑状态和疲劳状态；并根据所述焦虑状态和疲劳状态生成相应的情绪引导音视频内容。
[0013]
在一个实施例中，所述实体机器人上安装有定位系统，用于对用户进行定位得到定位信息；
[0014]
所述智能管理系统还用于根据所述定位信息生成用户的途经路线和接触环境数据；并在所述途径路线与指定路径或区域重合时，发出疫情危险告警。
[0015]
在一个实施例中，所述系统还包括体温测试仪，用于获取人群体温并上传智能管理系统；
[0016]
所述智能管理系统根据所述人群体温、位置信息、生理状态信息和情绪状态信息进行多维度融合分析得到疫情实时态势，对所述疫情实时态势进行监控、预测和预警。
[0017]
在一个实施例中，所述智能管理系统接收第三方的疫情监控系统传递的疫情监控数据，根据所述疫情监控数据生成疫情的全数据实时热点图发送至实体机器人进行展示，以及根据所述疫情监控数据优化配置线上和线下的心理引导资源。
[0018]
在一个实施例中，所述情绪算法模型通过以下方式获得：
[0019]
采集被试对象在设定情绪状态下的皮肤电信号，并获取被试对象对所述设定情绪状态的评估信息；
[0020]
将所述设定情绪状态下划分等级范围，根据实测信息和所述被试对象的评估信息确定所述被试对象所属等级范围；
[0021]
利用机器学习模型建立皮肤电信号到各个等级范围之间的映射，获取所述机器学习模型输出的设定情绪状态的量化预测结果；
[0022]
根据所述量化预测结果得到情绪算法模型。
[0023]
在一个实施例中，所述设定情绪状态包括激动、压力和/或焦虑状态；
[0024]
所述智能管理系统利用可穿戴设备采集被试对象在在设定情绪状态下的皮肤电信号；其中，所述情绪状态包括激动、压力和/或焦虑状态。
[0025]
在一个实施例中，所述根据所述量化预测结果得到情绪算法模型的过程包括：
[0026]
将所述量化预测结果反馈至被试对象，根据实测信息和所述被试对象的评估信息对所述量化预测结果进行二次评估，对机器学习模型输出的量化预测结果进行量化细化和修正，循环执行二次评估流程，直至机器学习模型输出的量化预测结果与实测信息和被试的评估信息一致时止，得到情绪算法模型。
[0027]
本申请提供的智能陪护机器人系统的技术方案，具有如下优点：
[0028]
(1)各个实体机器人部署于应用现场，通过配置的人机交互系统与用户进行交互，能够同时为大量的用户提供情绪引导服务，可穿戴设备采集用户的生理状态数据，智能管理系统可以接收用户的情绪状态信息和生理状态数据，并基于预先部署的由大数据训练的情绪算法模型对情绪状态信息和生理状态数据进行人工智能分析，识别出用户的情绪状态，生成相应的情绪引导推荐信息下发至所述实体机器人；从而提高对用户进行情绪状态引导的准确性，提升了智能陪护机器人的使用效果。
[0029]
(2)通过构建各个用户的用户画像，将用户信息标签化，根据用户画像选择所述情绪引导推荐信息，能够提升所推荐的情绪引导推荐信息的准确性。
[0030]
(3)结合智能管理系统部署的焦虑算法模型和疲劳算法模型进行人工智能分析获取用户的焦虑状态和疲劳状态；并根据所述焦虑状态和疲劳状态生成相应的情绪引导音视频内容，调整用户的情绪状态和舒缓心理压力，能够有效地协助用户更加积极地面对生活。
[0031]
(4)通过在实体机器人上安装有定位系统获取用户的定位信息，从而可以根据定位信息生成用户的途经路线和接触环境数据，当用户的途径路线与发生疫情的途径路线或者区域重合时，及时发出疫情危险告警，能够为疫情防控提供实时预警功能。
[0032]
同时，实体机器人通过体温测试仪获取人群体温；智能管理系统根据人群体温、位置信息、生理状态信息和情绪状态信息进行多维度融合分析得到疫情实时态势，从而实现了对疫情实时态势进行监控、预测和预警；从而可以提供全数据的监控和情绪管理功能。
[0033]
(5)智能管理系统通过第三方的疫情监控系统的疫情监控数据，生成疫情的全数据实时热点图发送至实体机器人进行展示，可以让用户实时了解到当前疫情发展情况，同时，根据疫情监控数据优化配置线上和线下的心理引导资源，可以充分调配医疗卫生系统的线上和线下的心理引导资源，为医疗资源配置提供了科学参考依据。
[0034]
(6)通过机器学习模型并进行人工智能学习，得到智能化的情绪算法模型，实现精准的情绪监测和分析，快速准确地得到用户的情绪变化趋势并进行预测和预警，进而推荐最合适情感交流信息引导用户的情绪。
[0035]
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0036]
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0037]
图1是一个实施例的智能陪护机器人系统的框架图；
[0038]
图2是另一个实施例的智能陪护机器人系统的框架图；
[0039]
图3是获取情绪算法模型的方法流程图。
具体实施方式
[0040]
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
[0041]
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
[0042]
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该
理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0043]
参考图1所示，图1是一个实施例的智能陪护机器人系统框架图，包括：至少一个以上的实体机器人，用户(即用户)佩戴的可穿戴设备，以及与所述实体机器人连接的智能管理系统；如图1中，用户1-n分别对应可穿戴设备1-n和实体机器人1-n，其中，n≥2。
[0044]
所述可穿戴设备通过内置的传感器采集生理状态数据，并将所述生理状态数据上传至智能管理系统；
[0045]
所述实体机器人部署于应用现场，用于通过配置的人机交互系统与用户进行情感交流，获取所述用户的情绪状态信息上传至所述智能管理系统，以及接收所述智能管理系统下发的情绪引导推荐信息并向所述用户进行展示，以引导所述用户的情绪状态；
[0046]
所述智能管理系统用于接收所述用户的情绪状态信息和生理状态数据，并基于预先部署由大数据训练的情绪算法模型对所述情绪状态信息和生理状态数据进行人工智能分析，识别出用户的情绪状态，依据该情绪状态生成相应的情绪引导推荐信息下发至所述实体机器人。
[0047]
具体的，如图1中，可穿戴设备可以是智能手环/智能指环等，通过可穿戴设备内置的传感器，可以对用户进行检测获取生理状态数据，如检测皮肤电信号，可穿戴设备将数据通过网络上传到智能管理系统。
[0048]
实体机器人分别部署在各个应用现场，可以针对于每个用户配备一个，实体机器人可以获取用户的语音或者图像信息发送至智能管理系统，同时，实体机器人接收智能管理系统下发的情绪引导推荐信息进行展示，例如可以通过语音、动作、图像等等方式来展示情感引导信息，可以播放音视频、输出特定动作、理疗等，以实现人工智能功能。
[0049]
智能管理系统可以为多个可穿戴设备和实体机器人提供信息处理服务，通过接收可穿戴设备上传的生理状态数据和实体机器人上传的情绪状态信息，结合预先部署的情绪算法模型，对生理状态数据和情绪状态信息进行人工智能分析，通过生理状态数据结合语音语义分析和当前图片的表情分析，可以识别出用户的情绪状态并生成相应的情绪引导推荐信息；比如对用户的焦虑状态进行判定和情绪趋势进行准确预测，然后选择与该焦虑状态和情绪趋势相应的音视频文件作为情绪引导推荐信息，发送至实体机器人向所述用户播放，引导用户进行情绪放松。
[0050]
上述实施例的技术方案，各个实体机器人部署于应用现场，通过配置的人机交互系统与用户进行交互，能够同时为大量的用户提供情绪引导服务，智能管理系统可以接收所述用户的情绪状态信息，并基于预先部署由大数据训练的情绪算法模型对情绪状态信息和生理状态数据进行人工智能分析，识别出用户的焦虑状态和情绪趋势，生成相应的情绪引导推荐信息下发至所述实体机器人；能够提升对用户进行情绪状态引导时的准确性，提升了智能陪护机器人的使用效果。
[0051]
下面继续阐述本申请详细实施例。
[0052]
在一个实施例中，智能管理系统还用于构建各个用户的用户画像，根据所述用户画像选择所述情绪引导推荐信息；形成由智能硬件、软件、内容组成的用户画像，基于用户画像实现内容推荐分发功能。
[0053]
上述实施例的方案，通过构建各个用户的用户画像，将用户信息标签化，根据用户画像选择所述情绪引导推荐信息，能够提升所推荐的情绪引导推荐信息的准确性。
[0054]
在一个实施例中，所述情绪引导推荐信息包括调整情绪状态和舒缓心理压力的音视频内容。进一步的，所述智能管理系统还部署有焦虑算法模型和疲劳算法模型，用于对所述情绪状态信息进行人工智能分析，获取用户的焦虑状态和疲劳状态；并根据所述焦虑状态和疲劳状态生成相应的情绪引导音视频内容。
[0055]
具体的，可以预先存储不同焦虑状态指数和疲劳状态指数所对应的引导音视频，通过人工智能分析确定用户实际的焦虑状态指数和疲劳状态指数后，选定合适的情绪引导音视频内容。
[0056]
上述实施例的方案，结合智能管理系统部署的焦虑算法模型和疲劳算法模型进行人工智能分析获取用户的焦虑状态和疲劳状态；并根据所述焦虑状态和疲劳状态生成相应的情绪引导音视频内容，调整用户的情绪状态和舒缓心理压力，能够有效地协助用户更加积极地面对生活。
[0057]
在一个实施例中，所述实体机器人上安装有定位系统，用于对用户进行定位得到定位信息；所述智能管理系统还用于根据所述定位信息生成用户的途经路线和接触环境数据；并在所述途径路线与指定路径或区域重合时，发出疫情危险告警。进一步的，所述系统还包括体温测试仪(可穿戴智能体温设备)，用于获取人群体温并上传智能管理系统；所述智能管理系统根据所述人群体温、位置信息、生理状态信息和情绪状态信息进行多维度融合分析得到疫情实时态势，对所述疫情实时态势进行监控、预测和预警。
[0058]
上述实施例的方案，通过在实体机器人上安装有定位系统获取用户的定位信息，从而可以根据定位信息生成用户的途经路线和接触环境数据，当用户的途径路线与发生疫情的途径路线或者区域重合时，及时发出疫情危险告警，能够为疫情防控提供实时预警功能。同时，实体机器人通过体温测试仪获取人群体温；智能管理系统根据人群体温、位置信息、生理状态信息和情绪状态信息进行多维度融合分析得到疫情实时态势，从而实现了对疫情实时态势进行监控、预测和预警；从而可以提供全数据的监控和情绪管理功能。
[0059]
在一个实施例中，所述智能管理系统接收第三方的疫情监控系统传递的疫情监控数据，将根据所述疫情监控数据生成疫情的全数据实时热点图发送至实体机器人进行展示，以及根据所述疫情监控数据优化配置线上和线下的心理引导资源。具体的，借助第三方的疫情监控系统，如“水晶球”疫情监控查询系统，可以将政府、医疗机构、服务商、个人、家庭连接起来，形成可以将面向居家老人、社区、机构的物联网系统服务平台。通过接入第三方服务，便于第三方精准的推送服务；具有良好的商业模式扩展前景。
[0060]
上述实施例的方案，智能管理系统通过第三方的疫情监控系统的疫情监控数据，生成疫情的全数据实时热点图发送至实体机器人进行展示，可以让用户实时了解到当前疫情发展情况，同时，根据疫情监控数据优化配置线上和线下的心理引导资源，可以充分调配医疗卫生系统的线上和线下的心理引导资源，为医疗资源配置提供了科学参考依据。
[0061]
在一个实施例，针对于本申请提供的情绪算法模型，本申请提供如下优选实施例。
[0062]
参考图3，图3是获取情绪算法模型的方法流程图，具体流程可以参考如下：
[0063]
s101，采集被试对象在设定情绪状态下的皮肤电信号，并获取被试对象对所述设定情绪状态的评估信息。
[0064]
具体的，智能管理系统可以利用可穿戴设备采集被试对象在在设定情绪状态下的皮肤电信号；其中，所述情绪状态包括激动、压力和/或焦虑状态。可以利用生理传感器采集被试对象在激动、压力和/或焦虑状态下的皮肤电信号，并通过问卷的形式让被试对象对激动、压力和焦虑各方面的评估信息。
[0065]
s102，将所述设定情绪状态下划分等级范围，根据实测信息和所述被试对象的评估信息确定所述被试对象所属等级范围。
[0066]
具体的，首先将激动、压力和/或焦虑分为5个等级，比如，按100分制，5个等级对应为0-20分，21-40分，41-60分，61-80分，81-100分，结合观察情况(实测信息)和被试对象的评估信息判断其激动状态属于哪个区间范围。
[0067]
s103，利用机器学习模型建立皮肤电信号到各个等级范围之间的映射，获取所述机器学习模型输出的设定情绪状态的量化预测结果。
[0068]
s104，根据所述量化预测结果得到情绪算法模型。
[0069]
具体的，在此过程中，可以将所述量化预测结果反馈至被试对象，根据实测信息和所述被试对象的评估信息对所述量化预测结果进行二次评估，对机器学习模型输出的量化预测结果进行量化细化和修正，循环执行二次评估流程，直至机器学习模型输出的量化预测结果与实测信息和被试的评估信息一致时止，得到情绪算法模型。
[0070]
通过机器学习模型并进行人工智能学习，得到智能化的情绪算法模型，实现精准的监测和分析，快速准确地得到用户的情绪状态并进行预警提醒。
[0071]
如利用上述模型，可以将采集用户的皮肤电信号，输入到激动状态监测模型，输出为用户的激动指数、压力指数和/或焦虑指数(0-100分)。
[0072]
上述实施例的方案，通过机器学习模型并进行人工智能学习，得到智能化的情绪算法模型，实现精准的情绪监测和分析，快速准确地得到用户的情绪变化趋势并进行预测和预警，进而推荐最合适情感交流信息引导被引导对象的情绪。
[0073]
本申请提供的智能陪护机器人系统，采用了人工智能和情感计算技术，可以在疫情治疗期间的应急性应用，缓解专业心理人士严重不足的情况，配合心理治疗人员开展工作。同时，在突发公共卫生事件发生期间和之后，对特定群体的情绪状态进行实时监测，在出现异常时进行引导和预警，向用户推荐能帮助其调整情绪状态的音视频内容，可以设计丰富的推荐内容，通过技术手段生成优质的音频内容资源，有效缓解现有心理引导人员不足的问题，协助用户舒缓心理压力。
[0074]
该系统可以提供动态的，即时、精准、个性化情绪减压内容服务，在面向突发公共卫生事件下的特定群体包括：(1)病人或幸存者；(2)隔离人群；(3)医务人员及救援人员；(4)一般公众。
[0075]
本申请基于生物标签研发、核心情绪算法研发、软硬件结合系统设计和开发，具备能够检测用户生理情绪变化的智能硬件、推荐算法、情绪减压理疗app、音频内容智能化推送、云端管理系统，形成由智能硬件、软件、内容组成的用户画像和内容推荐分发系统。
[0076]
另外，该系统还可以接入微信、地图、国家及省市卫健委数据外，并可以接入北斗、“灵鹊”遥感数据，以及相关单位的分析报告及实验数据，除了提供以点为单位的数据服务外，还可以提供途径路线及接触环境数据，其中实体机器人可面向小区、医院、养老院、商超、车站等场所提供态势感知，实时情报和心理疏导，包括：政策宣传，防疫知识宣传，疫情
防控，远程问诊，疫情民众心理疏导。
[0077]
进一步的，还可以将应用多模态的情感计算技术结合物联网和音乐治疗，接入智能指环(可穿戴设备)的生理状态数据实时监测用户的生理和情绪异常状况，例如焦虑，疲劳等，并通过特定理疗的方式，例如，情感语音交互，音乐减压等方式，对特定人群进行心理解压和舒缓。
[0078]
再进一步的，结合人群体温、定位信息、生理状态数据和情绪状态信息，综合构建疫情监控、预测、和预警系统，实现更加智能的监测和情绪管理工作。
[0079]
更进一步的，利用第三方的业务管理系统(如水晶球疫情监控系统)，结合线上心理引导资源，打通线上线下数据，进行优化配置线上和线下的心理引导资源，同时结合疫情感知和监测系统，呈现疫情的全数据实时热点图，可以为政府或者企事业单位疫情舆情和情绪实时管理，提供及时有效的辅助管理。
[0080]
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0081]
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。