一种基于医疗机器人的科技数据采集方法与流程

1.本发明涉及到智能机器人技术领域，特别是涉及到一种基于医疗机器人的科技数据采集方法。


背景技术：

2.随着科技的发展，人们生活质量的提高，人们越来越重视自身健康问题，越来越多医疗机器人进入到平常家庭中，家用医疗机器人的功能多样，例如通过医疗机器人在家即可检测血压、血糖等各项生理数据，通过医疗机器人可进行导诊，通过医疗机器人可进行健康管理，而目前医疗机器人可以检测的项目还比较少，且多数功能不完善，采集数据不够全面。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的为提供一种可检测项目多样采集数据全面的基于医疗机器人的科技数据采集方法。
4.基于上述发明目的，本发明提出一种基于医疗机器人的科技数据采集方法，所述医疗机器人包括采集模块以及显示模块，所述采集模块包括血压仪、采血仪器、传感器、面部采集单元以及电解棒，所述方法包括：
5.接收用户输入采用数据的指令；
6.根据指令依次通过所述血压仪采集所述用户血压心率数据，通过所述采血仪器采集血液数据，通过所述面部采集单元采集面部数据，通过预设试纸采集尿液数据，通过所述电解棒采集唾液数据，通过传感器监测并获取所述用户的睡眠数据；
7.对血液数据分析得到血糖、尿酸、总胆固醇数据，对所述面部数据分析得体脂率数据，对所述唾液分析得到幽门螺旋菌数据，对所述睡眠数据分析得到所述用户的睡眠质量；
8.依据所述血压心率数据、血糖、尿酸、总胆固醇数据、体脂率数据、幽门螺旋菌数据、睡眠质量生成体检报告。
9.进一步地，所述采集模块包括摄像头，所述方法包括：
10.接收用于采集舌部数据的采集信号；
11.依据所述采集信号通过所述显示模块显示图片采集框，所述图片采集框呈舌部形状，并发出用于提示用户将舌部配对图片采集框的提示信息；
12.通过所述摄像头采集所述摄像头前方的目标物，并通过所述图片采集框进行显示；
13.识别显示在所述图片采集框中的目标物图像，以判断是否为有效的舌部图像；
14.若否，则发出相应的指示信息，以指示所述用户在正确的位置展示舌部，以使所述用户的舌部完整地显示于所述图片采集框，并通过所述摄像头采集所述用户的舌部图像。
15.进一步地，所述发出相应的指示信息，以指示所述用户在正确的位置展示舌部，以使所述用户的舌部完整地显示于所述图片采集框的步骤，包括：
16.当识别到所述图片采集框中的舌部面积少于所述图片采集框面积的三分之二，则判断所述图片采集框中的舌部是否完整；
17.若判定完整，则发出所述用户距离太远的提示语音，并发出用于指示所述用户往摄像头方向移动指示语音，直接到所述图片采集框中的舌部面积大于所述图片采集框面积的三分之二才停止指示语音；
18.若判定不完整，则识别所述舌部在所述图片采集框的偏向位置，并依据所述偏向位置指示所述用户移动，直接到所述图片采集框中的舌部面积大于所述图片采集框面积的三分之二才停止指示。
19.进一步地，所述通过所述摄像头采集所述用户的舌部图像的步骤之后，包括：
20.将所述舌部图像进行预处理；
21.将预处理后的图像进行特征提取；
22.将提取的舌部特征输入至预设的分类模型中计算，得到所述用户的身体状态，所述分类模型通过大量舌部数据以及对应的身体状态作为样本，进行深度学习得到的模型，所述身体状态为健康状态或异常状态，所述异常状态包括多种患病状态。
23.进一步地，所述将提取的舌部特征输入至预设的分类模型中计算，得到所述用户的身体状态的步骤之后，包括：
24.当检测到所述用户身体为异常状态时，发出重新采集舌部图像的提示，并触发所述摄像头进行采集以及所述显示模块显示所述图片采集框；
25.通过所述摄像头重复采集多张所述用户的舌部图像，并将多张所述舌部图像进行对比；
26.若多张所述舌部图像相似度超过90％，则认为采集的舌部图像正确，将所述身体状态通过所述显示模块进行显示。
27.进一步地，所述通过所述摄像头采集所述用户的舌部图像的步骤之后，包括：
28.接收所述用户输入的语音采集数据指令；
29.依据所述指令采集用户的生理数据语音；
30.对所述生理数据语音进行识别，得到所述用户各项生理数据；
31.将各项所述生理数据填入体检报告表格，并通过所述显示模块显示。
32.进一步地，所述医疗机器人包括控制模块，所述采集模块包括非接触血压采集单元，所述非接触血压采集单元包括信号产生模块、接收天线、信号混合器以及数据处理模块，所述方法还包括：
33.通过所述信号产生模块产生特定参数的射频信号，并发射出去；
34.通过两个所述接收天线分别接收反射信号，所述反射信号为所述射频信号到达待测目标后发生反射的反射信号；
35.将两个所述反射信号发送至所述信号混合器进行混合处理，将混合后的混合信号发送至数据处理模块进行处理，并发送至控制模块计算血压值。
36.进一步地，所述采集模块包括用于采集体重的体重采集单元、用于定位的位置单元、用于采集面部表情的情绪采集单元、用于检测心率的心率采集模块以及用于检测血糖的血糖采集单元。
37.本发明的有益效果为：通过医疗机器人自带血压仪采集得到血压心率，通过采血
仪器采集得到血糖尿酸胆固醇数据，通过传感器利用电磁波得到睡眠质量，通过会面部分析得到体脂率，通过试纸采集尿液，通过点解棒采集唾液分析幽门螺旋菌，不但检测项目多样，采集数据全面，且功能完善，可为用户提供更加智能化、人性化医疗机器人。
附图说明
38.图1为本发明一实施例中基于医疗机器人的科技数据采集方法的步骤示意图。
39.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
40.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
41.参照图1，本实施例中的基于医疗机器人的科技数据采集方法，基于医疗机器人实现，上述医疗机器人包括用于采集数据的采集模块、用于对数据处理的控制模块、用于显示的显示模块以及用于与外部设备通信的通信模块，所述采集模块包括血压仪、采血仪器、传感器、面部采集单元以及电解棒，上述采集方法包括：
42.步骤s1：接收用户输入采用数据的指令；
43.步骤s2：根据指令依次通过所述血压仪采集所述用户血压心率数据，通过所述采血仪器采集血液数据，通过所述面部采集单元采集面部数据，通过预设试纸采集尿液数据，通过所述电解棒采集唾液数据，通过传感器监测并获取所述用户的睡眠数据；
44.步骤s3：对血液数据分析得到血糖、尿酸、总胆固醇数据，对所述面部数据分析得体脂率数据，对所述唾液分析得到幽门螺旋菌数据，对所述睡眠数据分析得到所述用户的睡眠质量；
45.步骤s4：依据所述血压心率数据、血糖、尿酸、总胆固醇数据、体脂率数据、幽门螺旋菌数据、睡眠质量生成体检报告。
46.本实施例中，上述血压仪可设置在医疗机器人的身体中间部分，传感器设置在用户可穿戴设备上，通过电磁波监测到睡眠数据后，通过通信模块连通接收这些睡眠数据，上述面部采集单元包括摄像头，通过扫描或拍摄采集面熟数据，上述医疗机器人还设置有用于放置采集物件的放置盒，该盒可通过抽拉方式打开方式设置于医疗机器人的身体下部或者通过盒门打开或关闭的方式设置在医疗机器人身体部位，放置盒设置有不同的密封空间，不同密封空间放置不同的采集物件，例如上述用于采集尿液的试纸以及用于采集唾液的电解棒等。当需要采集时，可通过人为采集，然后相应的数据传输到医疗机器人，或直接通过设置在医疗机器人的相应仪器采集，再进行分析，上述分析过程可采用现有的分析方法，此处不再赘述。
47.进一步地，采集模块包括摄像头，上述方法包括：
48.步骤s11：接收用于采集舌部数据的采集信号；
49.步骤s12：依据所述采集信号通过所述显示模块显示图片采集框，所述图片采集框呈舌部形状，并发出用于提示用户将舌部配对图片采集框的提示信息；
50.步骤s13：通过所述摄像头采集所述摄像头前方的目标物，并通过所述图片采集框进行显示；
51.步骤s14：识别显示在所述图片采集框中的目标物图像，以判断是否为有效的舌部
图像；
52.步骤s15：若否，则发出相应的指示信息，以指示所述用户在正确的位置展示舌部，以使所述用户的舌部完整地显示于所述图片采集框，并通过所述摄像头采集所述用户的舌部图像。
53.如上述步骤s11-s12所述，上述采集信号可通过用户语音输入或者手写输入相应的信息而触发，例如用户语音输入“检测舌部”，识别该语音并触发采集信号，然后依据采集信息促使显示模块显示图片采集框，该图片采集框用于指导用户正确展示舌部，以便摄像头采集到正确有效的舌部图像，上述图片采集框呈舌部形状，使得用户位于适当位置时，用户的舌部适配显示在图片采集框中，此时可发出用于提示用户将舌部配对图片采集框的提示语音，例如“请将舌部位于框内”。
54.如上述步骤s13-s14所述，通过摄像头采集摄像头前方的目标物，同时通过图片采集框显示该目标物，值得注意的是，目标物并非一定是舌部，可能为人脸或者其他物品，此时可对显示在图片采集框中的目标物图像进行识别，从而判断目标物图像是否为舌部图像。
55.如上述步骤s15所述，当识别出的目标物图像不是有效舌部图像，也即此时基于当前的图像难以识别或难以继续后续处理，例如目标物不是舌部，或者图像中只显示有部分舌部，这时可发出相应的指示，例如语音指示，指示用户在正确的位置展示舌部，使得用户的舌部完整地显示在图片采集框，说明用户所在位置适合被采集舌部图像，此时通过摄像头采集用户的舌部图像。当识别出目标物图像为完整的舌部图像，则直接通过摄像头采集，然后将舌部图像传输至控制模块，通过控制模块对舌部图像进行处理，以便得到用户的身体状态，或者将舌部图像传输至中医的终端，以便中医进行舌诊，或者直接连通中医的终端，以便中医实时观察用户的舌部，实时舌诊。
56.上述基于医疗机器人的科技数据采集方法，通过摄像头以及显示模块结合，指示用户配合采集到清晰有效的舌部图像，方便后续处理，另外还可以基于该舌部图像进行舌诊，为用户提供更加智能化、人性化医疗机器人。
57.在一个实施例中，上述步骤s15包括：
58.步骤s151：当识别到所述图片采集框中的舌部面积少于所述图片采集框面积的三分之二，则判断所述图片采集框中的舌部是否完整；
59.步骤s152：若判定完整，则发出所述用户距离太远的提示语音，并发出用于指示所述用户往摄像头方向移动指示语音，直接到所述图片采集框中的舌部面积大于所述图片采集框面积的三分之二才停止指示语音；
60.步骤s153：若判定不完整，则识别所述舌部在所述图片采集框的偏向位置，并依据所述偏向位置指示所述用户移动，直接到所述图片采集框中的舌部面积大于所述图片采集框面积的三分之二才停止指示。
61.本实施例中，当识别出的目标物图像不是有效的舌部图像，也即基于当前的目标物图像难以继续后续处理，例如目标物不是舌部，或者目标物图像只显示部分舌部，或者舌部距离太远导致目标物图像中显示的舌部不清晰，故而当识别到图片采集框中的舌部面积少于图片采集框面积的三分之二，也即此时只能采集到部分舌部数据，或者采集不到任何舌部数据，或者舌部距离太远采集舌部图像不清晰，可判断图片采集框中的舌部是否完整，
若完整，说明由于舌部距离太远导致采集舌部图像不清晰，医疗机器人通过扬声器发出用户距离太远的提示语音，并发出用于指示用户往摄像头方向移动指示语音，直接到检测到图片采集框中的舌部面积大于图片采集框面积的三分之二才停止指示。
62.当判定图片采集框中的舌部不完整，说明此时目标物不是舌部或者只能采集到部分舌部数据，这时可识别舌部在图片采集框的偏向位置，例如部分舌部位于图片采集框的左边或右边，依据偏向位置指示用户移动，直接到图片采集框中的舌部面积大于图片采集框面积的三分之二才停止指示。
63.在另一个实施例中，医疗机器人不发出语音提示，用户自主地将舌部适配显示在图片采集框，然后按下采集医疗机器人中的采集按键，此时才通过摄像头拍摄采集，然后将这些采集到的图像进行初步处理，例如判定是否模糊，细节是否清楚等，若采集到的舌部图像不合格，则发出需重新采集的提示，以便用户再次采集。
64.在一个实施例中，上述步骤s15之后，包括：
65.步骤s16：将所述舌部图像进行预处理；
66.步骤s17：将预处理后的图像进行特征提取；
67.步骤s18：将提取的舌部特征输入至预设的分类模型中计算，得到所述用户的身体状态，所述分类模型通过大量舌部数据以及对应的身体状态作为样本，进行深度学习得到模型，所述身体状态为健康状态或异常状态，所述异常状态包括多种患病状态。
68.本实施例中，将采集到的舌部图像进行预处理，例如对舌部中舌象的苔质进行分割处理，对舌象的颜色和纹理特征进行提取，将提取到的特征输入值预设的分类模型进行计算，从而得到用户的身体状态，身体状态为健康状态或异常状态，其中异常状态包括多种患病状态。上述分类模型通过大量舌部数据以及对应的身体状态作为样本进行深度学习得到，同时遵循中医舌诊原理并通过中医数据标注，能够有效识别人体300多种不同的舌象数据，得到相应的身体状态，还可以依据身体状态获取相应的病症调理方案，发送给用户，或显示在显示模块中。
69.在一个实施例中，上述步骤s18之后，包括：
70.步骤s81：当检测到所述用户身体为异常状态时，发出重新采集舌部图像的提示，并触发所述摄像头进行采集以及所述显示模块显示所述图片采集框；
71.步骤s82：通过所述摄像头重复采集多张所述用户的舌部图像，并将多张所述舌部图像进行对比；
72.步骤s83：若多张所述舌部图像相似度超过90％，则认为采集的舌部图像正确，将所述身体状态通过所述显示模块进行显示。
73.为了进一步提高准确率，当检测到用户身体为异常状态时，可进一步检测确认，首先发出重新采集舌部图像的提示，然后触发摄像头开启，准备采集，同时通过显示模块显示图片采集框，重复上述步骤s3-s5，采集多张用户的舌部图像，然后通过多张舌部图像进行对比，计算其相似度，当多张舌部图像的相似度超过90％，则认为采集到舌部图像无误，是正确的，也即前述通过分类模型计算得到身体状态是正确的，此时可将身体状态通过显示模块进行显示，上述相似度可通过现有的相似度方法计算，例如余弦相似度、欧几里得距离等，此处不再赘述。
74.上述显示模块可以为电子显示屏，设置于医疗机器人的头部。上述指示语音可以
通过tts语音合成，然后通过扬声器播放，上述发出的提示信息，可以为语音提示、短信提示、指示灯提示的任一种，上述控制模块包括可写入程序的处理芯片，上述通信模块可以为wifi模块、蓝牙模块等等。
75.在一个实施例中，上述采集模块包括用于采集体重的体重采集单元、用于定位的位置单元，当采集到相应的数据可传输至控制模块进行处理，上述医疗机器人还包括运动消耗检测单元、自感症候单元、热量摄入分析单元、身体成分测试单元、骨密度测试单元、肺机能测试单元、口腔检测单元、疲劳指数检测单元、心血管功能检测单元、睡眠检测单元、动脉硬化检测单元等。进一步地，上述各检测单元的数据可通过可佩戴设备或者其他单独的采集设备采集后，再将采集数据传输至医疗机器人。
76.在一个实施例中，上述方法包括：
77.步骤s01：接收所述用户输入的语音采集数据指令；
78.步骤s02：依据所述指令采集用户的生理数据语音；
79.步骤s03：对所述生理数据语音进行识别，得到所述用户各项生理数据；
80.步骤s04：将各项所述生理数据填入体检报告表格，并通过所述显示模块显示。
81.本实施例中，医疗机器人提供语音采集按键，当用户点击该采集按键即可输入的语音采集数据指令，或者通过移动终端发送语音采集数据指令，然后依据该指令采集用户发出的生理数据语音，例如身高体重、血压、血糖等数据的语音，对这些语音进行识别，得到对应的生理数据文本，从而获得用户各项生理指标，再将这些生理指标填入预设的体检报告表格中，并通过显示模块显示，这样可方便老年人录入各种生理数据，在另一实施例中，还可以将各项生理数据与用户预存的生理数据进行对比，例如以预存的生理数据作为基准，设定一范围，然后判断输入的生理数据是否范围内，从而查询是否具有异常生理数据项目，若有异常项目，则发出提示，以便用户再次确认，进一步避免出错。
82.在一个实施例中，还可以通过用户手动输入，通过显示模块显示出输入框，用户直接手写输入即可，另外还可以通过通信模块将医疗机器人于外部设备通信连接，例如和电脑、手机等连接，然后将生理数据传输至医疗机器人的控制模块，再进行处理。
83.在一个实施例中，上述血压采集单元可采用非接触式得到血压值，具体地，上述血压采集单元包括信号产生模块、信号混合器、数据处理模块以及两个接收天线，所述方法还包括：
84.步骤s011：通过所述信号产生模块产生特定参数的射频信号，并发射出去；。
85.步骤s012：通过两个所述接收天线分别接收反射信号，所述反射信号为所述射频信号到达待测目标后发生反射的反射信号；
86.步骤s013：将两个所述反射信号发送至所述信号混合器进行混合处理，将混合后的混合信号发送至数据处理模块进行处理，并发送至控制模块计算血压值。
87.本实施例中，由于心脏的间歇性射血会在动脉血管中产生脉搏波，脉搏波流经血管时，血管中血流速度、流量、血管的横截面积以及血管壁两端的压力等都会发生变化。故使用射频信号探测人体的胸壁运动，可以得到心跳、呼吸运动引起的振动信息，从而分析人体特征。上述信号产生模块可由fpga和dac3484芯片等组成，产生特定参数的射频信号，然后将该射频信号通过一发射天线定向发射出去，射频信号到达待测目标会发生反射，也即接触到用户身体后发生放射，反射信号由两路收发天线接收，然后将反射信号发送至信号
混合器，将反射信号进行混合后传输到数据信号处理模块，在发送至信号混合器之前也可以先通过信号接收模块接收并处理再进行混合，该信号接收模块可以由sf3239芯片和tqp3组成，数据处理模块将处理后的数据经录入相应程序的控制模块计算出血压值，这样利用多普勒雷达探测原理，采集多普勒频移信号，计算人体血压参数。
88.以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。