老年人智能助理系统的制作方法

本实用新型涉及智能家居技术领域，具体涉及一种老年人智能助理系统。

背景技术：

一方面，中国已步入人口老龄化社会，老年人口数量越来越大。另一方面，年轻人的生活节奏越来越快，且长时间工作在外，家中经常留下老人单独在家，特别是一些身体行动非常不便的老人，却没有多余的时间来照顾。虽然建立养老院对老年人进行集中照顾能够在一定程度上缓解这一社会矛盾。但是老人们一旦住进养老院，与自己孩子见面相处的机会更少了，年轻人也不能及时知道自己父母亲的生活状况，长时间下去，一方面破坏了家庭情感的稳定，另一方面对老人的身心健康发展非常不利。年轻人不能尽到照顾家中老人的义务，这给社会和谐发展带来了隐患。若能出现一种较为全面的助理系统来辅助单独在家的老人的生活起居(如让年轻人远程协助老人使用家庭电器设备和一些安防设备自动启动、如让年轻人在外面时想要远程观察家中老人情况等)就显得特别迫切。

技术实现要素：

本实用新型提供一种老年人智能助理系统，其能够辅助单独在家的老人的生活起居。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

老年人智能助理系统，包括带有机械行走轮和机械臂的助理机器人，以及安装在该助理机器人上的控制单元；该控制单元由主控模块、机载环境传感器、摄像头、语音识别模块、Zigbee通信模块、Wifi通信模块、脚部机械控制模块、脚部驱动电机、手部机械控制模块和手部驱动电机组成；机载环境传感器的输出端连接主控模块的输入端；摄像头和语音识别模块与主控模块相连；主控模块与Zigbee通信模块相连，Zigbee通信模块通过安放在室内的协调器与室内的智能家居终端和/或室内环境传感器实现短距离无线相连；主控模块与Wifi通信模块相连，Wifi通信模块与安放在室内的智能路由器连接，智能路由器通过云服务器与远程控制终端实现长距离无线连接；主控模块的机械控制输出端分为两路：一路连接脚部机械控制模块的输入端，脚部机械控制模块的输出端通过脚部驱动电机连接助理机器人的机械行走轮；另一路连接手部机械控制模块的输入端，手部机械控制模块的输出端通过手部驱动电机连接助理机器人的机械臂。

上述方案中，所述机载环境传感器包括红外避障、火焰传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、有毒气体传感器和/或超声波传感器。

上述方案中，所述远程控制终端为手机。

上述老年人智能助理系统还进一步包括无线充电单元，该无线充电单元包括发送端和接收端；发送端安装在室内电源插座处；发送端由交流转直流电路、发送驱动器、发送控制器、电压与电流传感器、以及发送线圈组成；电源插座与交流转直流电路的输入端连接，交流转直流电路的输出端与发送线圈连接；电压与电流传感器的输入端连接在交流转直流电路的输出端上，电压与电流传感器的输出端连接发送控制器的输入端，发送控制器的输出端连接发送驱动器的控制端；接收端安装在助理机器人上；接收端由接收线圈、整流电路、电压调节电路和接收控制器组成；接收线圈与发送线圈通过感应连接，接收线圈的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端经由电压调节电路与控制单元的电源端连接；接收控制器与控制单元的主控模块连接。

与现有技术相比，本实用新型能够帮助年轻人照顾家中行动不便的老人提供一个现代化智能助理系统，能让年轻人在外一定程度也可以照顾家中老人和让老人享受现代化智能生活。

附图说明

图1为老年人智能助理系统的原理框图。

图2为通信原理示意图。

图3为无线充电单元的原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

一种老年人智能助理系统，如图1所示，主要由助理机器人、控制单元和无线充电单元组成。

助理机器人上带有机械行走轮和机械臂。控制单元安装在该助理机器人上，控制单元由主控模块、机载环境传感器、摄像头、Zigbee通信模块、Wifi通信模块、脚部机械控制模块、脚部驱动电机、手部机械控制模块和手部驱动电机组成。无线充电单元包括发送端和接收端，其中发送端安装在室内电源插座处，接收端安装在助理机器人上。

机载环境传感器包括红外避障、火焰传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、有毒气体传感器和/或超声波传感器。机载环境传感器安装在助理机器人上，机载环境传感器的输出端连接主控模块的输入端。摄像头和语音识别模块安装在助理机器人上，摄像头和语音识别模块与主控模块相连。摄像头采集室内图像上传到主控模块。在本实用新型优选实施例中，摄像头采用OV7670图像传感器，并安装在在助理机器人的头部。语音识别模块能够提取使用者所发出的指令，并将其上传到主控模块，由主控模块实现对助理机器人进行控制。为了扩展主控模块的引脚资源，本实用新型还设有传感接口外接板用来引出I/O口引脚供传感器和其他外设使用。

助理机器人具备Zigbee短距离通信和Wifi长距离通信功能。主控模块与Zigbee通信模块相连，Zigbee通信模块通过安放在室内的协调器与室内的智能家居终端和/或室内环境传感器实现短距离无线相连。在本实用新型优选实施例中，与协调器与室内的智能家居终端和/或室内环境传感器如下：门终端组件由一个电机组成可以实现远程控制门开关，窗与窗帘终端组件由两个电机组成另外搭建一个雨滴传感器，窗与窗帘不仅能够远程控制开关，还能根据天气下雨情况自动开关；客厅终端组件由一个温湿度多个连接家庭电器设备的继电器组成，可以上传家中温湿度数据到手机APP，也可以远程控制家庭电器设备；厨房与卫生间终端组件由人体红外传感器、烟雾传感器以及多个继电器组成，能够实现烟雾产生时能自动启动抽风机以及人走进卫生间时电灯自动亮起。主控模块与Wifi通信模块相连，Wifi通信模块与安放在室内的智能路由器连接，智能路由器通过云服务器与远程控制终端实现长距离无线连接。远程控制终端为手持的手机或电脑，该远程控制终端为中装有系统控制软件，以通过网络实现对助理机器人的控制。系统控制软件可以实现并非本系统的重点，并可以根据使用者的需求进行状态界面功能、通讯界面功能和设置界面功能的定制。参见图2。

主控模块的机械控制输出端分为两路：一路连接脚部机械控制模块的输入端，脚部机械控制模块的输出端通过脚部驱动电机连接助理机器人的机械行走轮,利用PWM波驱动行走轮的履带来控制机械行走。另一路连接手部机械控制模块的输入端，手部机械控制模块的输出端通过手部驱动电机连接助理机器人的机械臂，利用PWM波驱动机械臂的舵机来控制机械臂取物。

考虑到助理机器人的续航问题，采用无线充电给助理机器人进行充电。无线充电单元包括发送端和接收端，参见图3。发送端由交流转直流电路、发送驱动器、发送控制器、电压与电流传感器、以及发送线圈组成。电源插座与交流转直流电路的输入端连接，交流转直流电路的输出端与发送线圈连接；电压与电流传感器的输入端连接在交流转直流电路的输出端上，电压与电流传感器的输出端连接发送控制器的输入端，发送控制器的输出端连接发送驱动器的控制端。接收端由接收线圈、整流电路、电压调节电路和接收控制器组成。接收线圈与发送线圈通过感应连接，接收线圈的输出端连接整流电路的输入端，整流电路的输出端经由电压调节电路与控制单元的电源端连接；接收控制器与控制单元的主控模块连接。

当年轻人外出工作不在家中，只留下老人单独在家，老人因为腿脚疾病而造成行动不便，不能够执行实用家庭设施的行为，老人可以对待在身边的助理机器人说出：“去开窗”、“去开门”、“去开客厅灯”、“去开空调”、“去开电视”等等命令，助理机器人可以实现智能避障功能在行走过程中避免撞到老人和低电量报警功能提醒助理机器人需要去补充电能，老人使用专为老人设计的智能终端操控助理机器人去附近无线充电点处执行无线充电。当下雨时不用老人亲自关窗，窗户装上雨滴传感器可以实现识别下雨自动关窗，助理机器人身上搭载的各类传感器可以快速监测到气体，比如煤气泄漏或者电线老化引发火灾产生有毒气体，助理机器人一旦监测到有毒气体马上自动打开抽风机将有毒气体排放出去，此外老人进入厨房以及卫生间时，电灯会自动识别到有人进入从而自动打开。此外，在外面工作的年轻人使用设计的智能终端中打开摄像头，并可以远程控制智能助理机器人行走找到家中老人，通过摄像头可以观察老人正在做什么，助理机器人搭载的摄像头相比那些固定的监控摄像头，更有利于环绕家中四周达到无死角监控，并且年轻人可以远程帮助老人打开家庭电器设备，同时APP中还能够语音识别指令以及发送指令下达给终端，即不仅是年轻人还能是老人可以对手机APP说出指令进行远程控制，老人和年轻人可以使用APP拨打常用联系人的电话也可以一键拨打紧急电话。

需要说明的是，尽管以上本实用新型所述的实施例是说明性的，但这并非是对本实用新型的限制，因此本实用新型并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本实用新型原理的情况下，凡是本领域技术人员在本实用新型的启示下获得的其它实施方式，均视为在本实用新型的保护之内。