一种促进用户身心健康的虚拟机器人系统及其干预方法

技术领域

本发明属于一种智能互动技术，具体涉及一种促进用户身心健康的虚拟机器人系统。

背景技术

随着社会的进步以及人们物质生活水平的提高，现代人的忙碌紧张的工作方式，巨大的生活压力，整体精神高度紧张，过度劳累，缺乏运动或运动不合理，许多人长期处于高压力的亚健康状态。

但现有技术中用于运动健身的装置及设备仅适用于用户个人信息的记录和呈现，无法和用户进行交流互动，更无法评估用户疲劳压力状态，无法引导用户进行减压、健身、无法主动干预用户健康不良习惯和趋势，不利于用户身心健康的维护。并且，对于精神高度紧张，过度劳累、缺乏交流、缺乏运动的用户来说，有针对性指导的减压及健身非常重要，它可以帮助人们缓解疲劳、舒缓压力、平衡热量、提高身体机能甚至开发智慧和潜能；所以对用户的工作、压力、身体状态、运动消耗进行跟踪、记录与分析，并进行综合评估、科学指导、交流互动、即时干预是促进身心健康的必要技术手段。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种促进用户身心健康的虚拟机器人系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种促进用户身心健康的虚拟机器人系统，其改进之处在于：所述系统包括服务器、用户控制终端和用户设备；

所述服务器、用户控制终端、用户设备依次连接；

所述服务器用于接收用户控制终端的设置、功能模块定制与支持、用户控制终端数据汇总、加工及分析并给出健康建议、数据存储和机器人的逻辑运算及支持；

所述用户控制终端包括设置模块、多媒体控制模块、按摩控制模块、健身教练模块、运动数据采集模块、热量摄入分析模块、健康数据模块、疲劳与压力指数模块、语音采集模块、语音识别模块、存储模块、通信模块、健康交流圈模块和智能机器人模块；

所述用户设备包括投影仪、显示设备、音响、耳机、智能穿戴设备、智能体重秤、智能控制按摩设备、跑步机、健身车、训练机和其它智能健身设备；

所述系统可通过自动定时提醒启动、主动启动或语音指令控制启动。

优选的，所述设置模块用于用户注册认证、个人信息录入；用于对系统功能模块的添加删减，用户设备的添加或删减；用于对系统各功能模块的操作设置；

所述语音采集模块用于接收用户语音命令；所述语音识别模块包括模糊逻辑语音单元，用于自动分析非标准语音指令；

所述机器人运行模块用于通过文字或语音模式与用户进行交互，对用户指令做出反馈及执行；

所述健身教练模块可由用户添加设置健身项目，导入教练课程，由系统不断更新三维或平面动画内容，机器人教练示范引导健身过程或导入教练视频或其它视频，也可选择播放声频，系统在用户使用中自动计录分析运动数据及热量消耗；其中，健身项目包括健身、运动、舞蹈、瑜珈和冥想；

所述运动数据采集模块可对跑步、登山和散步进行数据记录，对接入系统的用户设备、智能健身器械进行记录，对瑜伽、游泳和太极运动依据起始时间手动记录并由系统依据数学模型计算运动消耗。

优选的，所述系统通过通信模块连接用户设备；所述系统作为投影仪、显示设备、耳机和音响的图像/声源输出端，所述系统作为智能控制按摩设备、智能穿戴设备、智能体重秤、跑步机、健身车、训练机和其它智能健身设备的动作控制终端和数据采集终端，本系统提供数据接口，供外部用户设备接入系统；其中，通信模块包括有线通信、无线通信、wifi通信和蓝牙通信。

优选的，所述系统可通过多媒体控制模块选择场景影像单元；选择存储模块中教练课程、视频文件或电视节目；选择存储模块中背景音乐或本机音频文件；选择收音机播放；选择热点新闻或检索标题新闻；选择自动更新的笑话段子、小说或文章。

优选的，所述智能机器人模块包括机器人角色，所述机器人角色为用户个人助理及教练；所述机器人角色可自动推荐或由用户自定义，助理及教练的形象通过拟人化与选择定义；不同助理及教练的形象和声音都不相同，不同项目的教练关联存储模块中知识库内容也不同。

优选的，所述健康数据模块，可采集智能穿戴设备和智能体重秤产生的心率、体重、体脂以及其他健康数据，上述数据及信息发送至服务器。

优选的，所述疲劳与压力指数模块可对用户工作、压力分类记录及测试；所述疲劳与压力指数模块为用户根据系统列表，逐一勾选工作性质、劳动强度、工作时长、压力分级指数、间歇休息活动次数及时长，提交上传服务器，所述服务器依据提交内容及预置数学模型生成疲劳、压力指数并反馈。

优选的，所述热量摄入分析模块，包括智能电子秤、触摸屏、摄像头和分析单元，所述智能电子秤和摄像头共同将采集到的信号传递给分析单元，所述分析单元根据食物的重量和形状在触摸屏上提供多个食物选项，用户通过触摸屏确认选项后，即可测出摄入食物的卡路里值，并将摄入卡路里值通过WIFI和/或蓝牙通讯模块与用户设备连接；与用户设备连接的服务器根据每天摄入卡路里的值和运动消耗检测模块生成的消耗卡路里的值向用户设备推送。

优选的，所述健康交流圈模块，包括数据排行单元、数据分享单元、交流互动单元；

所述数据排行单元用于对用户确认的项目、范围将用户的实际采集数据发布到排行榜，与其他用户所发布数据进行比较排序；排行项目按系统涵盖的各项健康数据和健身数据进行分类设立项目，用户设定项目组合；排行范围按地域、人群或亲友由用户设定并自由组合；用户终端按用户设定的排行项目、排行范围将排行要求提交服务器，服务器按范围内所有发布该项目的系统用户进行数据排序，将结果反馈用户并推送到设定范围；

所述数据分享单元用于用户在健康交流圈，按用户设定的项目、范围，将用户的实际采集数据分享到健康交流圈，也可将此数据分享到其它通讯、媒体平台空间；

所述交流互动单元用于用户在本系统网站论坛、健康交流圈模块内进行交流互动；健康交流圈内的消息发送与接收，用户可按地域、人群或亲友由用户设定并自由组合。

优选的，所述智能机器人模块包括交互单元、提醒单元、提示单元和关怀单元；

所述交互单元用于按用户指令启动系统，通过语音、对话菜单进行操作的提示与确认，引导进行系统系列操作；对用户调阅的数据、信息内容予以屏幕显示或语音播报；对用户的咨询和与机器人对话语句上传服务器进行智能分析判断并反馈答案或回应；

所述提醒单元用于按设定时间提醒用户工间活动、放松身心、餐饮、健身运动和采集数据；

所述提示单元按用于设定任务提示用户择时增加建议运动项目、改进饮食习惯、戒减不良嗜好、增加舒缓减压活动和导入教练课程，由机器人通过教练课程动画形式对用户健身过程进行指导、要点讲解及示范导入其它教练视频；

所述关怀单元用于按设定内容以消息推送形式，在用户运动、减压放松过程进行智能对话，实施鼓励、关怀、安慰或采取舒缓焦虑措施。

本发明的有益效果为：

本发明创造一种轻松的氛围，通过播放令人赏心悦目的场景画面，加轻松愉悦的背景音乐或语音阅读，同时可连接按摩、健身设备，达到舒缓情绪，放松心情、强身健体的效果；通过健身设备辅以多媒体互动，使得用户在运动过程中得到指导示范、鼓励和乐趣；通过健康交流圈的用户间项目排名、数据分享、交流互动，达到相互竞争、促进、督促、学习的效果，提高用户的参与度、融入感；通过高度智能互动，和机器人的提醒、提示、关怀，使用户获得更好的使用体验与参与乐趣，更易于坚持，培养更良好的健康习惯，从而达到简便地帮助用户捍卫健康的目的。

本发明通过舒缓压力、按摩放松、运动健身、交流互动四大板块辅以提醒、建议、督导的健康助理互动，促进用户维护身心健康，带给用户更好更完善的体验。

附图说明

图1是本发明提供的一种促进用户身心健康的虚拟机器人系统结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供了一种促进用户身心健康的虚拟机器人系统，系统包括服务器、用户控制终端和用户设备；

本发明服务器、用户控制终端、用户设备依次连接；

本发明服务器服务器用于系统运算、存储与支持。包括用于接收设置信息；用户控制终端的功能模块定制与支持；用户控制终端数据汇总、加工、分析及反馈；给出健康建议；信息数据存储；机器人的逻辑运算及支持；

本发明用户控制终端(电脑、智能手机)包括设置模块、多媒体控制模块、按摩控制模块、健身教练模块、运动数据采集模块、热量摄入分析模块、健康数据模块、疲劳与压力指数模块、语音采集模块、语音识别模块、存储模块、通信模块、健康交流圈模块和智能机器人模块；上述模块均为系统功能模块。

本发明用户设备包括投影仪、显示设备、音响、智能控制按摩设备(按摩椅、按摩垫或其它按摩设备)、智能穿戴设备、智能体重秤、跑步机、健身车、训练机和其它智能健身设备；本系统提供数据接口，供外部用户设备以有线、无线、wifi、蓝牙方式接入系统；

本发明用户通过设置模块完成用户注册认证、个人信息录入；系统功能模块的添加删减，用户设备的添加或删减；系统各功能模块的操作设置；

本发明可通过语音采集模块和服务器识别或语音识别模块对用户语音命令进行语音识别、语音输入转化为可执行指令。在语音识别上预设多种模糊逻辑语音，自动分析非标准指令，再提请用户确认后执行(也可选择自动执行)。对用户的咨询和与机器人对话语句上传服务器进行智能分析判断并反馈答案或回应；

本发明可通过自动定时提醒启动、主动启动或语音指令控制启动；本发明系统启动有自动定时提醒用户启动和用户主动启动，也可根据相关功能模块进行控制，也可用语音指令控制启动系统；

本发明可通过通信模块连接用户设备，所述系统作为投影仪、显示设备(电视播放端)、耳机和音响的图像/声源输出端，所述系统作为计步器、智能穿戴设备、智能体重秤、智能健身器材(跑步机、健身车、训练机)、按摩椅、按摩垫或其他智能健身设备的动作控制和数据采集终端，其中，通信模块包括有线通信、无线通信、wifi通信和蓝牙通信。本发明系统可选择使用本机(即电脑、手机或其它移动终端)运行，可同时支持多种通信模块，使用有线、无线(以wife或蓝牙等连接技术)连接用户设备，如投影仪、电视(影像场景播放端)、耳机/音响为图像、声源输出端，计步器、智能穿戴设备、智能体重秤、智能健身器材按摩椅/按摩垫、等按摩设备为动作执行终端。对按摩设备的控制也通过人工控制或语音指令声控来启动或停止，并调整模式、频次等程序模块，配合本系统创造的视听氛围，到达舒缓放松的功效。本发明系统为开放性平台，通过通信模块连接用户设备，可根据用户自行选择添加，可开放数据接口供外连设备接口建立控制连接，也可订制专用外部设备；

本发明多媒体控制模块包括场景影像单元，系统可通过选择场景影像单元；选择存储模块中教练动画、视频文件或电视节目；选择存储模块中背景音乐或本机音频文件；选择收音机播放；选择热点新闻或检索标题新闻；选择自动更新的笑话段子、小说或文章。用户通过本发明场景影像单元可选择多种场景影像，如山林、河流、星空、田野、风景名胜、现代化城市等等，也可选择启动播放本机存储视频文件或电视节目。用户可选择多种背景音乐或本机音频文件，也可选择收音机播放，可点播本系统的热点新闻或检索标题新闻，或点播系统自动更新的笑话段子、小说、文章；

本发明健身教练模块可由用户添加设置健身项目，导入教练课程，由系统不断更新内容(三维或平面动画)的机器人教练示范引导健身过程或导入教练视频或或其它视频，也可选择播放声频，系统在用户使用中自动计录并上传运动数据。本系统独立的健身教练模块，通过自动定时提醒启动、主动启动或语音指令控制启动本系统，启动健身模式，同时启动健身数据记录，通过存储模块调出对应播出相应的由系统不断更新内容(三维或平面动画)的机器人教练示范引导动画或导入教练视频或其它视频，同时可选择播放同上条的声频。适于健身、运动、舞蹈、瑜珈、冥想等等有益身心的活动；

本发明运动数据采集模块，对跑步、登山、散步等进行记录，对接入系统的智能运动设备(通过蓝牙连接并可收集数据的如计步器、智能手机、智能手表、跑步机、健身车、训练机)进行记录，对瑜伽、游泳和太极等运动依据起始时间手动记录并(建立数学模型)计算运动消耗。上述数据本上传服务器；

本发明健康数据模块，可采集智能穿戴设备(如智能手机、智能手表)、智能体重秤等产生的心率、体重、体脂等健康数据，上述数据及信息本地存储并发送至服务器，服务器依据所获得的健康数据及其它数据，给出健康建议并反馈到用户终端；

本发明疲劳及压力指数模块可对用户工作强度、压力、健康信息分类记录及测试。通过用户菜单列表及选项，人工输入自身基本信息和健康关联信息，系统根据用户信息判断用户工作、用户身体、心理的健康压力趋势，针对性提供服务及指导，提供用户专属服务；通过输入自身基本信息：如姓名、年龄、性别、身高、体重、是否吸烟、已知的疾病及工作性质、作息时间等等健康关联信息。系统根据用户信息判断用户身体、心理的健康压力趋势，针对性提供所适宜的减压、健身建议及指导；

本发明疲劳及压力指数模块为用户根据系统列表，逐一勾选或输入工作性质、劳动强度、工作时长、压力分级指数、间歇休息活动次数及时长等，提交上传服务器，所述服务器依据提交内容及预置数学模型生成疲劳、压力指数并反馈；

本发明热量摄入分析模块，包括智能电子秤、触摸屏、摄像头和分析单元，智能电子秤和摄像头共同将采集到的信号传递给分析单元，分析单元根据食物的重量和形状在触摸屏上提供多个食物选项，用户通过触摸屏确认选项后，即可测出摄入食物的卡路里值，并将摄入卡路里值通过WIFI和/或蓝牙通讯模块与用户设备连接；与用户设备连接的服务器根据每天摄入卡路里的值和运动消耗检测模块生成的消耗卡路里的值向用户设备推送：食物分析、个人单餐、个人全天餐、多人单餐、多人全天餐和食物制作方法说明书；

本发明健康交流圈模块，包括数据排行单元、数据分享单元、交流互动单元；

数据排行单元：按用户确认的项目、范围将用户的实际采集数据发布到排行榜，与其他用户所发布数据进行比较排序。排行项目按系统涵盖的各项健康数据和健身数据进行分类设立项目，用户设定项目组合。排行范围按地域(按行政区划)、人群(性别、年龄段、职业、兴趣)、亲友由用户设定并自由组合。用户终端按用户设定的项目、范围将排行要求提交服务器，服务器按范围内所有发布该项目的系统用户进行数据排序，将结果反馈用户并推送到设定范围；

数据分享单元：按用户前述方法设定的项目、范围，将用户的实际采集数据分享到健康交流圈。也可将此数据分享到其它通讯、媒体平台空间；

交流互动单元：用户可选择在本系统网站论坛、健康交流圈(即时通讯)模块内进行交流互动。健康交流圈内的消息发送与接收，用户可按地域(按行政区划)、人群(性别、年龄段、职业、兴趣)、亲友由用户设定并自由组合。

本发明智能机器人模块包括交互单元、提醒单元、提示单元和关怀单元；其中，

交互单元：按用户指令(点击、触屏、语音)启动系统，通过语音、对话菜单(框)，进行操作的提示与确认，引导进行系统系列操作。对用户调阅的数据、信息内容予以屏幕显示或语音播报。对用户的咨询和与机器人对话语句上传服务器进行智能分析判断并反馈答案或回应。

提醒单元：按设定时间提醒用户工间活动、放松身心、餐饮、健身运动、采集数据等；

提示单元：按设定任务提示用户择时增加建议运动项目、改进饮食习惯、戒减不良嗜好、增加舒缓减压活动、由机器人通过教练动画形式对用户健身过程进行指导、要点讲解及示范导入其它教练视频；

关怀单元：按设定内容以消息推送形式(语音或对话框)，在用户运动、减压放松过程进行智能对话，实施鼓励、关怀、安慰或采取舒缓焦虑措施(推送幽默笑话、播放音乐)等。

本发明智能机器人模块包括机器人角色，机器人角色为用户个人助理及教练；所述机器人角色可自动推荐或由用户自定义，助理及教练的形象通过拟人化与选择定义；不同助理及教练的形象和声音都不相同，不同项目教练关联存储模块中知识库内容也不同。本发明系统可自动推荐或由用户自定义健康助理及教练的形象通过拟人化与选择定义，极大提升用户的趣味感和依从性，不同项目教练的形象、声音不同，关联的知识库内容也各有所长。健康助理及教练将根据上述用户输入的各种信息，人性化地称呼用户，并不时出现在用户设备，提醒用户，交流沟通、提供健康评测。同时根据用户信息，针对用户提供日常健康建议；

本发明机器人运行模块通过文字或语音模式与用户进行交互，对用户指令做出反馈及执行。通过文字或语音模式与用户进行交互，向用户提供健康评测，同时针对客户提供日常健康建议及行为督导。

一种促进用户身心健康的虚拟机器人系统的干预方法，包括如下步骤：

A1、热量摄入分析模块将其采集到的信号传递给分析单元；

B1、所述分析单元根据食物的重量和形状在触摸屏上提供多个食物类型选项；

C1、用户通过显示设备确认食物类型；

D1、热量摄入分析模块测出摄入食物的卡路里值，并将摄入卡路里值通过WIFI和/或蓝牙通讯模块传递给显示设备；

E1、与用户设备连接的服务器根据每天摄入卡路里的值和运动消耗检测模块生成的消耗卡路里的值向用户设备推送。

一种促进用户身心健康的虚拟机器人系统的干预方法，包括如下步骤：

A2、数据排行单元按健康数据和健身数据的种类预先设立排行项目；

B2、数据排行单元将实际采集的用户的数据发布到排行榜，并与其他用户所发布数据进行比较排序；

C2、用户通过显示设备设定项目组合；

D2、数据排行单元按地域、人群或亲友由用户设定排行范围；

E2、数据排行单元将排列出的带有范围、项目和/或项目组合排行榜提交服务器；

F2、服务器定时推送给用户。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。