老人居家安全机器人及其控制系统和控制方法与流程

本发明涉及助老机器人技术领域，尤其是涉及一种老人居家安全机器人。本发明还涉及一种用于该老人居家安全机器人的控制系统和控制方法。

背景技术：

随着社会的不断发展，年轻人工作繁忙，使得独居老人现象日趋普遍。在居家生活中可能出现失火、煤气泄漏以及入室盗窃等危险，而老人的体力和身体灵敏度较差，自我保护能力和逃生能力较差，若发生危险得不到及时救援可能危及健康，甚至存在性命之忧。因此，提供一种老人居家安全机器人，以期在发生居家安全事故时，能够及时向相关终端发出预警信号，以便能够得到及时救助，降低生命财产损失，保障独居老人的居家安全，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种老人居家安全机器人，以期在发生居家安全事故时，能够及时向相关终端发出预警信号，以便能够得到及时救助，降低生命财产损失，保障独居老人的居家安全。本发明的另一目的是提供一种用于该老人居家安全机器人的控制系统和控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种老人居家安全机器人，包括机身和安装于所述机身底部的行走轮，还包括：

安装于所述机身上的气体检测仪，所述气体检测仪用于检测有害气体浓度，若检测到的有害气体浓度超标，所述气体检测仪向智能终端发出预警信号；所述有害气体浓度包括天然气泄漏产生的甲烷浓度和火灾产生的一氧化碳浓度；

安装于行走轮上的触角，所述触角内设置有用于检测地面湿度的湿度传感器，若检测到的地面湿度超标，所述湿度传感器向所述智能终端发出预警信号；

用于检测门窗振动的振动传感器，所述振动传感器在检测到的门窗振动幅度超标时，向所述智能终端发出预警信号。

在独居老人的居家过程中，若气体检测仪检测到室内有害气体的浓度高于安全范围，则可能出现了火灾或者天然气泄漏，此时气体检测仪会向智能终端发出预警信号，及时报警；同时，当存在地面积水时，触角内含的湿度传感器接触水后，其内的湿敏元件的电阻率和电阻值均发生变化，从而向智能终端发出预警信号，引发终端系统报警；另外，在入室的门窗上均安装有振动报警器，该机器人可调节振动传感器的闭合，当老人休息的时候，开启振动传感器，一旦门窗有超过振动传感器允许的正常振动，振动传感器便将信息传给终端系统，从而及时报警。

这样，该老人居家安全机器人在发生火灾、煤气泄漏、地面积水或入室盗窃等居家安全事故时，能够及时向相关终端发出预警信号，以便能够得到及时救助，降低生命财产损失，保障独居老人的居家安全。

可选地，所述湿度传感器包括湿敏元件和覆盖于所述湿敏元件外表面的感湿薄膜。

本发明还提供一种控制系统，用于如上所述的老人居家安全机器人，包括第一气体检测单元、控制单元和智能终端；

所述第一气体检测单元用于检测室内甲烷浓度，并将检测到的甲烷浓度数据传输至所述控制单元；

所述控制单元将接收到的当前甲烷浓度与预设甲烷浓度相比较，若当前甲烷浓度大于或等于预设甲烷浓度，所述控制单元向所述智能终端发出预警指令；

所述智能终端根据接收到的预警指令发出声光报警信号和/或图像报警信号。

在机器人的使用过程中，利用第一气体检测元件实时监控室内甲烷浓度，并传输至控制单元，当控制单元判断得到当前甲烷浓度超出预设甲烷浓度时，表示室内可能发生了燃气泄漏，此时控制单元即刻向智能终端发出预警指令，智能终端收到预警指令后，立即发出声光报警信号或图像报警信号，使得在煤气泄漏事故时，能够得到及时救助，从而降低了生命财产损失，保障了独居老人的居家安全。

进一步地，还包括第二气体检测单元；

所述第二气体检测单元用于检测室内一氧化碳浓度，并将检测到的一氧化碳浓度数据传输至所述控制单元；

所述控制单元将接收到的当前一氧化碳浓度与预设一氧化碳浓度相比较，若当前一氧化碳浓度大于或等于预设一氧化碳浓度，所述控制单元向所述智能终端发出预警指令。

进一步地，还包括湿度检测单元；

所述湿度检测单元用于检测室内地面的湿度，并将检测到的当前湿度数据传输至所述控制单元；

所述控制单元将接收到的当前湿度与预设湿度相比较，若当前湿度大于或等于预设湿度，所述控制单元向所述智能终端发出预警指令。

进一步地，还包括振动检测单元；

所述振动检测单元用于检测门窗振幅，并将检测到的振幅数据传输至所述控制单元；

所述控制单元将接收到的当前振幅与预设振幅相比较，若当前振幅大于或等于预设振幅，所述控制单元向所述智能终端发出预警指令。

进一步地，还包括图像采集单元；所述图像采集单元用于采集室内场景图像，并将检测到的图像传输至终端显示器。

进一步地，还包括用于检测室温的温度检测单元，所述温度检测单元将检测到的室温数据传输至所述控制单元；

所述控制单元将接收到的当前室温与预设室温相比较，若当前室温高于预设室温的最高阈值，所述控制单元控制空调开启制冷模式，若当前室温低于预设室温的最低阈值，所述控制单元控制空调开启制暖模式。

可选地，所述智能终端为设置于保安室的显示屏、手机或pad中的至少一者。

本发明还提供一种控制方法，包括以下步骤：

s1:检测室内甲烷浓度、室内一氧化碳浓度、室内地面的湿度和门窗振幅；

s2：将当前甲烷浓度与预设甲烷浓度相比较，将当前一氧化碳浓度与预设一氧化碳浓度相比较，将当前湿度与预设湿度相比较，将当前门窗振幅与预设振幅相比较，在至少满足以下任一比较结果时，转入步骤s3：

当前甲烷浓度大于或等于预设甲烷浓度；

当前一氧化碳浓度大于或等于预设一氧化碳浓度；

当前湿度大于或等于预设湿度；

当前振幅大于或等于预设振幅；

s3：向所述智能终端发出预警指令。

s4：根据接收到的预警指令发出声光报警信号和/或图像报警信号。

在机器人的使用过程中，该控制方法实时监控室内甲烷浓度、室内一氧化碳浓度、室内地面的湿度和门窗振幅，并将检测到的各类数据分别传输至控制单元，控制单元判断检测到的各类数据与相应预设参数之间的关系；当控制单元判断得到当前甲烷浓度超出预设甲烷浓度时，表示室内可能发生了燃气泄漏，当控制单元判断得到当前一氧化碳浓度超出预设一氧化碳浓度时，表示室内可能发生了火灾，当控制单元判断得到当前湿度大于预设湿度时，表示室内可能存在地面积水，当控制单元判断得到当前振幅大于预设振幅时，表示可能出现入室盗窃；在出现至少上述一种风险提示的比较结果时，即刻向智能终端发出预警指令，智能终端收到预警指令后，立即发出声光报警信号或图像报警信号，使得在发生煤气泄漏事故、火灾事故、积水事故和入室盗窃事故中的一者时，均能够得到及时救助，从而降低了生命财产损失，保障了独居老人的居家安全。

附图说明

图1为本发明所提供的老人居家安全机器人一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的控制系统一种具体实施方式的结构框图。

图3为本发明所提供的控制方法一种具体实施方式的流程图。

附图标记说明：

1-机身

2-行走轮

3-触角

4-气体检测仪

101-第一气体检测单元

102-第二气体检测单元

103-湿度检测单元

104-振动检测单元

105-图像采集单元

106-温度检测单元

107-控制单元

108-智能终端

具体实施例

下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参考图1，图1为本发明所提供的老人居家安全机器人一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的老人居家安全机器人包括机身1和安装于所述机身1底部的行走轮2，还包括气体检测仪4、触角3和振动传感器，其中，气体检测仪4安装于机身1上，其用于检测有害气体浓度，若检测到的有害气体浓度超标，所述气体检测仪4向智能终端108发出预警信号；所述有害气体浓度包括天然气泄漏产生的甲烷浓度和火灾产生的一氧化碳浓度；触角3安装于行走轮2上，该触角3内设置有用于检测地面湿度的湿度传感器，若检测到的地面湿度超标，所述湿度传感器向所述智能终端108发出预警信号；振动传感器用于检测门窗振动，并在检测到的门窗振动幅度超标时，向所述智能终端108发出预警信号。

在独居老人的居家过程中，若气体检测仪4检测到室内有害气体的浓度高于安全范围，则可能出现了火灾或者天然气泄漏，此时气体检测仪4会向智能终端108发出预警信号，及时报警；同时，当存在地面积水时，触角3内含的湿度传感器接触水后，其内的湿敏元件的电阻率和电阻值均发生变化，从而向智能终端108发出预警信号，引发终端系统报警；另外，在入室的门窗上均安装有振动报警器，该机器人可调节振动传感器的闭合，当老人休息的时候，开启振动传感器，一旦门窗有超过振动传感器允许的正常振动，振动传感器便将信息传给终端系统，从而及时报警。

这样，该老人居家安全机器人在发生火灾、煤气泄漏、地面积水或入室盗窃等居家安全事故时，能够及时向相关终端发出预警信号，以便能够得到及时救助，降低生命财产损失，保障独居老人的居家安全。

具体地，该湿度传感器包括湿敏元件和覆盖于所述湿敏元件外表面的感湿薄膜，在触角3触水后，其内的湿敏元件的电阻率和电阻值均发生变化，从而可向智能终端108发出预警信号。

除了上述机器人，本发明还提供一种用于该机器人的控制系统。如图2所示，在一种具体实施方式中，该控制系统包括第一气体检测单元101、控制单元107和智能终端108；其中，所述第一气体检测单元101用于检测室内甲烷浓度，并将检测到的甲烷浓度数据传输至所述控制单元107；所述控制单元107将接收到的当前甲烷浓度与预设甲烷浓度相比较，若当前甲烷浓度大于或等于预设甲烷浓度，所述控制单元107向所述智能终端108发出预警指令；所述智能终端108根据接收到的预警指令发出声光报警信号和/或图像报警信号。

在机器人的使用过程中，利用第一气体检测元件实时监控室内甲烷浓度，并传输至控制单元107，当控制单元107判断得到当前甲烷浓度超出预设甲烷浓度时，表示室内可能发生了燃气泄漏，此时控制单元107即刻向智能终端108发出预警指令，智能终端108收到预警指令后，立即发出声光报警信号或图像报警信号，使得在煤气泄漏事故时，能够得到及时救助，从而降低了生命财产损失，保障了独居老人的居家安全。

进一步地，该控制系统还可以包括第二气体检测单元102；该第二气体检测单元102用于检测室内一氧化碳浓度，并将检测到的一氧化碳浓度数据传输至所述控制单元107；所述控制单元107将接收到的当前一氧化碳浓度与预设一氧化碳浓度相比较，若当前一氧化碳浓度大于或等于预设一氧化碳浓度，所述控制单元107向所述智能终端108发出预警指令。这样，通过监测室内一氧化碳的浓度，在发生火灾时，可提供及时预警，扩大了控制系统的功能范围。

为了进一步扩大控制系统的功能范围，实现室内积水的及时预警，该控制系统还包括湿度检测单元103，该湿度检测单元103用于检测室内地面的湿度，并将检测到的当前湿度数据传输至所述控制单元107；所述控制单元107将接收到的当前湿度与预设湿度相比较，若当前湿度大于或等于预设湿度，所述控制单元107向所述智能终端108发出预警指令。

在该具体实施方式中，本发明所提供的控制系统还包括振动检测单元104，该振动检测单元104用于检测门窗振幅，并将检测到的振幅数据传输至所述控制单元107；所述控制单元107将接收到的当前振幅与预设振幅相比较，若当前振幅大于或等于预设振幅，所述控制单元107向所述智能终端108发出预警指令。这样，该控制系统还可通过监控门窗的振幅检测是否出现入室情况，进一步提高了安全监控能力。

上述控制系统还可以包括图像采集单元105；所述图像采集单元105用于采集室内场景图像，并将检测到的图像传输至终端显示器，根据采集到的室内场景图像可随时查看老人的生活状态，保障人身安全。

进一步地，该控制系统还包括用于检测室温的温度检测单元106，所述温度检测单元106将检测到的室温数据传输至所述控制单元107；控制单元107将接收到的当前室温与预设室温相比较，若当前室温高于预设室温的最高阈值，所述控制单元107控制空调开启制冷模式，若当前室温低于预设室温的最低阈值，所述控制单元107控制空调开启制暖模式。以便通过温度控制自动开启空调模式，避免老人由于不会操作空调导致的不便。

具体地，所述智能终端108为设置于保安室的显示屏、手机或pad中的至少一者。手机和pad优选为老人监护人的有效手机或pad。

请参考图3，图3为本发明所提供的控制方法一种具体实施方式的流程图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的控制方法，包括以下步骤：

s1:检测室内甲烷浓度、室内一氧化碳浓度、室内地面的湿度和门窗振幅；

s2：将当前甲烷浓度与预设甲烷浓度相比较，将当前一氧化碳浓度与预设一氧化碳浓度相比较，将当前湿度与预设湿度相比较，将当前门窗振幅与预设振幅相比较，在至少满足以下任一比较结果时，转入步骤s3：

当前甲烷浓度大于或等于预设甲烷浓度；

当前一氧化碳浓度大于或等于预设一氧化碳浓度；

当前湿度大于或等于预设湿度；

当前振幅大于或等于预设振幅；

s3：向所述智能终端发出预警指令。

s4：根据接收到的预警指令发出声光报警信号和/或图像报警信号。

在机器人的使用过程中，该控制方法实时监控室内甲烷浓度、室内一氧化碳浓度、室内地面的湿度和门窗振幅，并将检测到的各类数据分别传输至控制单元，控制单元判断检测到的各类数据与相应预设参数之间的关系；当控制单元判断得到当前甲烷浓度超出预设甲烷浓度时，表示室内可能发生了燃气泄漏，当控制单元判断得到当前一氧化碳浓度超出预设一氧化碳浓度时，表示室内可能发生了火灾，当控制单元判断得到当前湿度大于预设湿度时，表示室内可能存在地面积水，当控制单元判断得到当前振幅大于预设振幅时，表示可能出现入室盗窃；在出现至少上述一种风险提示的比较结果时，即刻向智能终端发出预警指令，智能终端收到预警指令后，立即发出声光报警信号或图像报警信号，使得在发生煤气泄漏事故、火灾事故、积水事故和入室盗窃事故中的一者时，均能够得到及时救助，从而降低了生命财产损失，保障了独居老人的居家安全。

上述各实施例仅是本发明的优选实施方式，在本技术领域内，凡是基于本发明技术方案上的变化和改进，不应排除在本发明的保护范围之外。