健康安全监测预警方法、电子设备及存储介质与流程
1.本技术涉及机器人领域，尤其涉及健康安全监测预警方法、电子设备及存储介质。
背景技术：
2.随着科技的不断发展进步，家庭机器人进行健康安全监测也越来越普及，比如老年人养老看护或者年轻人健康管理等。为了及时发现影响健康安全的异常行为，如何高效且及时地进行健康安全监测就显得尤为重要。
3.相关技术中，家庭机器人在室内移动时，通过内置的摄像机获取人体的姿态行为数据和障碍物信息，基于姿态行为数据和障碍物信息判断人体是否跌倒，并确定人体跌倒时发出健康安全预警。
4.然而，由于摄像机只能从一个方位拍摄固定的人体和障碍物，并且，当所拍摄的人体离开其拍摄范围时，家庭机器人既不能及时判断该人体是否跌倒等异常，也不能及时预警，从而导致健康安全监测的高效性和及时性低。
技术实现要素：
5.本技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种健康安全监测预警方法，通过针对预设范围内的不同对象进行全方位人体感知并分析人体姿态合行为的方式，实现及时且有效地识别目标异常行为并进行健康安全预警的目的，大幅提升了健康安全监测的灵活高效性和及时可靠性。
6.本技术还提出一种家庭机器人。
7.本技术还提出一种电子设备。
8.本技术还提出一种非暂态计算机可读存储介质。
9.本技术还提出一种计算机程序产品。
10.根据本技术第一方面实施例的健康安全监测预警方法，包括：
11.获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，所述世界坐标数据表征所述预设范围内各个不同方位的对象在同一世界坐标系下的坐标数据；
12.基于所述世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息；
13.基于所述多个目标姿态信息和所述多个目标动作信息，识别所述目标对象的目标异常行为，并针对所述目标异常行为进行健康安全预警。
14.根据本技术实施例的健康安全监测预警方法，家庭机器人针对获取的预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，首先确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，再基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警，以此结合世界坐标的原理以及针对预设范围内的不同对象进行全方位人体感知并分析人体姿态和行为的方式，确保目标对象即使远离家庭机器人但仍处于预设范围内时，也能及时识别目标对象的目标异常行为，实现及时
且有效地识别目标异常行为并进行健康安全预警的目的，大幅提升了健康安全监测的灵活高效性和及时可靠性。
15.根据本技术的一个实施例，所述获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，包括：
16.获取不同方位的毫米波雷达向预设范围内不同对象发射信号后所接收的回波信号；
17.基于所述回波信号，获取对应所述毫米波雷达的点云数据；
18.将所述点云数据映射至世界坐标系，获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据。
19.根据本技术的一个实施例，所述基于所述世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，包括：
20.对所述世界坐标数据进行杂波及噪声处理，确定针对目标对象的目标世界坐标数据；
21.基于所述目标世界坐标数据，确定所述目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息。
22.根据本技术的一个实施例，所述基于所述目标世界坐标数据，确定所述目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，包括：
23.基于所述目标世界坐标数据和所述目标对象在上一时刻的位置运动状态信息，确定所述目标对象在当前时刻的位置运动先验状态信息；
24.基于所述目标对象在当前时刻的位置运动先验状态信息，确定所述目标对象在当前时刻的位置运动后验状态信息；
25.基于所述位置运动后验状态信息，确定所述目标对象在预设时长内不同时刻的位置运动轨迹信息；
26.基于所述位置运动轨迹信息，确定所述目标对象在所述预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息。
27.根据本技术的一个实施例，所述基于所述多个目标姿态信息和所述多个目标动作信息，识别所述目标对象的目标异常行为，并针对所述目标异常行为进行健康安全预警，包括：
28.基于所述多个目标姿态信息和所述多个目标动作信息，确定所述目标对象在所述预设时长内的瞬时高度信息、平均高度信息和高度变化幅度信息；
29.基于所述瞬时高度信息、所述平均高度信息和所述高度变化幅度信息，识别所述目标对象的目标异常行为，并针对所述目标异常行为进行健康安全预警；
30.其中，所述目标异常行为包括跌倒、久坐和不规律饮食中的至少一项。
31.根据本技术的一个实施例，所述方法还包括：
32.对预设范围内目标对象与目标物体之间的距离进行识别；
33.确定识别所得距离达到预设距离阈值，向所述目标物体发送第一控制指令。
34.根据本技术的一个实施例，所述方法还包括：
35.获取目标对象针对家电设备发送的动作指令信息；
36.基于所述动作指令信息，向所述家电设备发送第二控制指令。
37.根据本技术的一个实施例，所述方法还包括：
38.对预设范围内目标对象的位置进行跟踪；
39.确定跟踪所得位置处于预设位置范围，控制执行与所述目标对象的交互过程。
40.根据本技术第二方面实施例的家庭机器人，包括机身、底盘、雷达和控制器，所述机身与所述底盘连接，所述雷达设置于所述底盘上，所述雷达与所述控制器连接；
41.所述雷达，用于发射信号并接收反射后的回波信号；
42.所述控制器，用于基于所述回波信号，执行第一方面所述健康安全监测预警方法。
43.根据本技术的一个实施例，所述雷达为毫米波雷达，所述毫米波雷达的数量为多个，多个所述毫米波雷达分别设置于底盘中心的轴向两端和径向两端，并且每个所述毫米波雷达分别逆向旋转预设角度，所述预设角度为锐角。
44.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
45.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1是本技术实施例提供的健康安全监测预警方法的流程示意图；
47.图2是本技术实施例提供的家庭机器人主视图；
48.图3是本技术实施例提供的家庭机器人左视图；
49.图4是本技术实施例提供的家庭机器人俯视图；
50.图5是本技术实施例提供的健康安全监测预警装置的结构示意图；
51.图6是本技术实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
52.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
53.目前，家庭机器人的人体监测/检测功能在医疗、老年人健康监护领域中发挥着重要的作用，通过采集人体的姿态行为轨迹数据和周围障碍物信息，进行大数据医疗健康分析或养老看护，进而可以提醒人们及时，以防止病情恶化或蔓延。但也存在三方面问题：第一、现有家庭机器人无法360度全方位进行人体感知，分析人体的姿态，因此当人体远离家庭机器人时，家庭机器人不能准确及时地判断和预测人体是否跌倒、是否久坐或是否饮食不规律，也不能识别人体周围的动静障碍物后发出健康预警；第二、现有家庭机器人通过安装摄像头获取人体的姿态行为轨迹数据和周围障碍物信息，但摄像头很大程度上会侵犯用户隐私；第三、现有机器人在移动时不能感知到人体的存在，也不能预判人体的轨迹，从而与人体发生碰撞，使人体跌倒受到伤害。
54.基于此，本技术提供一种健康安全监测预警方法、电子设备及存储介质，下面结合图1-图6描述本技术的健康安全监测预警方法、电子设备及存储介质，其中健康安全监测预警方法的执行主体可以为家庭机器人，该家庭机器人至少具备控制功能、数据获取功能、点云生成功能、世界坐标系构建功能、数据存储功能、数据处理功能、家居联动功能和信息交互功能，并且该家庭机器人的底盘可以安装毫米波雷达。下述方法实施例以执行主体为家庭机器人为例进行说明。
55.图1为本技术提供的健康安全监测预警方法的流程示意图，如图1所示，该健康安全监测预警方法，包括以下步骤：
56.步骤110、获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，世界坐标数据表征预设范围内各个不同方位的对象在同一世界坐标系下的坐标数据。
57.其中，预设范围可以为家庭机器人在目标场景下能够监测的最大范围，目标场景可以为室内的房间或者客厅；不同对象可以包括老人、小孩、青少年等人体，以及书桌、沙发、衣柜等静态障碍物；对于家庭机器人而言，不同的人体也可以为其动态障碍物。
58.可以理解的是，家庭机器人获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，可以先针对预设范围内存在的不同对象获取地图数据，此处地图数据可以通过从预先构建的地图数据中直接读取的方式获取，也可以通过构建地图的方式获取；此处不作具体限定。然后，基于获取的地图数据确定每个对象的坐标数据，再进一步将每个对象的坐标数据分别映射到同一世界坐标系中，从而获取到预设范围内不同对象对应的世界坐标数据。也可以针对预设范围内各个方位存在的对象，分别获取每个对象的三维点云数据，并将每个对象的三维点云数据分别映射到同一世界坐标系中，从而获取到预设范围内不同对象对应的世界坐标数据；之所以获取不同对象对应的世界坐标数据，目的是确保家庭机器人在针对老人、小孩、青少年等人体进行异常行为监测的同时，也能及时提醒人体合理避障，同时也能确保自身在移动时合理避障。
59.可以理解的是，家庭机器人获取每个对象的三维点云数据，可以是通过家庭机器人的底盘上安装的毫米波雷达获取，也可以通过家庭机器人的机身上设置的不同红外传感器获取。此处对获取每个对象的三维点云数据的方式不作具体限定。
60.步骤120、基于世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息。
61.其中，目标对象可以为老人、小孩、青少年等待监测的人体；目标对象的数量可以为1个，也可以为多个。此处不作具体限定。
62.可以理解的是，由于世界坐标数据表征预设范围内各个不同方位的对象在同一世界坐标系下的坐标数据，因此，家庭机器人可以基于世界坐标数据首先确定所需监测的目标对象，再针对同一世界坐标系下各个不同方位存在的目标对象同时进行监测，并确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，多个目标姿态信息和多个目标动作信息表征预设时长内目标对象的姿态和动作随时间变化而生成的姿态行为轨迹。
63.步骤130、基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息，识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警。
64.其中，目标异常行为可以为影响目标对象健康安全的行为，比如跌倒、久坐、不规律饮食等中至少一项。
65.可以理解的是，由于多个目标姿态信息和多个目标动作信息表征预设时长内目标对象的姿态和动作随时间变化而生成的姿态行为轨迹，因此，家庭机器人针对多个目标姿态信息和多个目标动作信息可以判断预设时长内目标对象的行为是否异常，也即针对多个目标姿态信息可以识别目标对象在预设时长内的姿态是走姿、站姿还是坐姿，针对多个目标动作信息可以识别目标对象在预设时长内对应姿态的动作是否发生变化，以此判断预设时长内目标对象的行为是否异常；如果确定预设时长内目标对象的行为异常，可以立即进行健康安全预警；反之，如果确定预设时长内目标对象的行为正常，可以继续进行监测。
66.本技术提供的健康安全监测预警方法，家庭机器人针对获取的预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，首先确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，再基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警，以此结合世界坐标的原理以及针对预设范围内的不同对象进行全方位人体感知并分析人体姿态和行为的方式，确保目标对象即使远离家庭机器人但仍处于预设范围内时，也能及时识别目标对象的目标异常行为，实现及时且有效地识别目标异常行为并进行健康安全预警的目的，大幅提升了健康安全监测的灵活高效性和及时可靠性。
67.可以理解的是，考虑到毫米波雷达的探测距离远且不限定前方是否有障碍物，可以以家庭机器人的底盘上设置毫米波雷达的方式获取世界坐标数据。基于此，步骤110的具体实现过程可以包括：
68.首先，获取不同方位的毫米波雷达向预设范围内不同对象发射信号后所接收的回波信号；再进一步基于回波信号，获取对应毫米波雷达的点云数据；然后，将点云数据映射至世界坐标系，获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据。
69.可以理解的是，之所以选用毫米波雷达，是考虑到毫米波雷达相较于超声波雷达具有较长的探测距离，并且也不过于限定探测前方是否有遮挡。再加上超声波雷达的设置也会影响家庭机器人的整体美观性，因此，本技术选用毫米波雷达用于获取世界坐标数据。毫米波雷达的数量为多个，多个毫米波雷达分别设置于家庭机器人的底盘中心的轴向两端和径向两端，并且每个毫米波雷达分别逆向旋转预设角度，预设角度为锐角。比如，毫米波雷达的数量有4个，4个毫米波雷达设置在底盘中心的轴向两个端点处和径向两个端点处；进一步的，每个毫米波雷达分别斜上放置。
70.可以理解的是，参照图2所示的家庭机器人的主视图以及图3所示的家庭机器人左视图，家庭机器人的高度为h
robot
，家庭机器人的顶部半径长度为r
head
，家庭机器人的底部半径长度为r
bottom
，每个毫米波雷达距离地面的高度为h
obstacle
，预设角度为γ，r
blind1
和r
blind2
为4个毫米波雷达的两个扫描盲区；
[0071][0072]
其中，θ为每个毫米波雷达的俯仰角。
[0073]
可以理解的是，在每个毫米波雷达发射波长为毫米量级的线性调频连续波信号的情况下，当家庭机器人启动运行时，控制器可以控制不同方位的毫米波雷达在每个脉冲周期内向预设范围内不同对象发射线性调频连续波信号，所发射的线性调频连续波信号遇到
相应对象反射后会由相应毫米波雷达接收回波信号，控制器此时可以获取回波信号，并对回波信号进行识别分析，以将回波信号中不同于发射信号的剩余信号作为追踪信号进行提取，再对所提取的追踪信号都进行混合滤波，针对混合滤波后的信号进行点云处理，从而获取到每个毫米波雷达的三维点云数据。此处获取每个毫米波雷达的电源数据的作用还包括：家庭机器人在目标场景下移动时，可以基于各个静态障碍物和动态障碍物的三维点云数据合理避障，以此实现避人、避物目的。最后再将每个毫米波雷达的点云数据映射至同一世界坐标系中，获取到每个毫米波雷达的世界坐标数据后进行汇总，即可获取到预设范围内不同对象对应的世界坐标数据。
[0074]
可以理解的是，世界坐标系可以以右手坐标系为基准进行构建，并以所构建的世界坐标系进行每个毫米波雷达的点云数据的映射。进一步的，在图4所示的家庭机器人俯视图中，世界坐标系是以右手坐标系为基准、以家庭机器人的底盘中心为中心构建的坐标系，图4中的黑圆点为世界坐标系的原点，原点到雷达1的方向为xm轴，原点到雷达4的方向为ym轴，原点到雷达3和雷达4之间最短弧长中点的延长线的方向为zm轴，雷达1、雷达2、雷达3和雷达4均为毫米波雷达。基于此，雷达1的点云数据映射到世界坐标系的公式为：
[0075][0076]
雷达2的点云数据映射到世界坐标系的公式为：
[0077][0078]
雷达3的点云数据映射到世界坐标系的公式为：
[0079][0080]
雷达4的点云数据映射到世界坐标系的公式为：
[0081][0082]
其中，(x
m1
，y
m1
，z
m1
)为雷达1的点云数据，(x
m2
，y
m2
，z
m2
)为雷达2的点云数据，(x
m3
，y
m3
，z
m3
)为雷达3的点云数据，(x
m4
，y
m4
，z
m4
)为雷达4的点云数据，(x
w1
，y
w1
，z
w1
)为雷达1的世界坐标数据，(x
w2
，y
w2
，z
w2
)为雷达2的世界坐标数据，(x
w3
，y
w3
，z
w3
)为雷达3的世界坐标数据，(x
w4
，y
w4
，z
w4
)为雷达4的世界坐标数据，γ为预设角度，r
bottom
为家庭机器人的底部半径长度，h
obstacle
为每个毫米波雷达距离地面的高度；也即，雷达1无需绕zm轴旋转，只需在xm轴平移底部半径长度-r
bottom
、zm轴平移-h
obstacle
即可映射到世界坐标；雷达2需绕ym轴旋转-γ度后，绕zm轴旋转90度，并在ym轴平移底部半径长度-r
bottom
即可映射到世界坐标；雷达3绕ym轴旋转-γ度后，绕zm轴旋转180度，并在xm轴平移底部半径长度r
bottom
即可映射到世界坐标；雷达4绕ym轴旋转-γ度后，绕zm轴旋转270度，并在ym轴平移底部半径长度r
bottom
、zm轴平移-h
obstacle
即可映射到世界坐标。
[0083]
此外，在本技术的家庭机器人中，4个毫米波雷达的扫描盲区不止包括图2和图3所示的两个扫描盲区，还包括图4中所示的另一扫描盲区r
blind3
，其中，
为4个毫米波雷达的有效检测区域的角度。
[0084]
本技术提供的健康安全监测预警方法，通过获取不同方位的毫米波雷达向预设范围内不同对象发射信号后所接收的回波信号且基于回波信号进行点云处理及世界坐标转换的方式，获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，提高了获取世界坐标数据的准确性和可靠性，为后续及时进行健康安全监测提供依据。进一步的，家庭机器人结合毫米波雷达技术，能够感应障碍物并区别动静障碍物，实现避人、避物场景精细化的目的。
[0085]
可以理解的是，为了确保监测目标对象的姿态和动作的准确性，可以先对世界坐标数据进行去杂去噪，再进行姿态和动作的监测。基于此，基于世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，其实现过程可以包括：
[0086]
首先，对世界坐标数据进行杂波及噪声处理，确定针对目标对象的目标世界坐标数据；再进一步基于目标世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息。
[0087]
可以理解的是，家庭机器人针对获取的预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，可以先对该世界坐标数据进行杂波及噪声处理，以实现对世界坐标数据的优化目的，并从杂波及噪声处理后的世界坐标数据中选取针对目标对象的目标世界坐标数据，再进一步针对目标世界坐标数据，对处于同一世界坐标系中的目标对象同时进行监测，并确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，多个目标姿态信息和多个目标动作信息表征预设时长内目标对象的姿态和动作随时间变化而生成的姿态行为轨迹。
[0088]
可以理解的是，此处对世界坐标数据进行杂波及噪声处理，可以使用现有的扩展卡尔曼滤波(extended kalman filter，4d-ekf)追踪算法对世界坐标数据中的杂波及噪声进行去除。
[0089]
本技术提供的健康安全监测预警方法，通过先对预设范围内不同对象对应的世界坐标数据进行杂波及噪声处理、后确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息的方式，提高了预设时长内监测目标对象姿态和动作的准确性。
[0090]
可以理解的是，为了提高监测人体姿态和动作的准确性，可以通过先预测、后更新的循环方式确定预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息。基于此，基于目标世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，其实现过程可以包括：
[0091]
基于目标世界坐标数据和目标对象在上一时刻的位置运动状态信息，确定目标对象在当前时刻的位置运动先验状态信息；基于目标对象在当前时刻的位置运动先验状态信息，确定目标对象在当前时刻的位置运动后验状态信息；基于位置运动后验状态信息，确定目标对象在预设时长内不同时刻的位置运动轨迹信息；基于位置运动轨迹信息，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息。
[0092]
其中，目标对象在上一时刻的位置运动状态信息可以表征家庭机器人在上一时刻针对目标对象估计的速度信息和位置信息，如果上一时刻为初始时刻，则家庭机器人中可以预先设置并存储目标对象在初始时刻的位置运动状态信息，基于位置运动状态信息可以分析识别目标对象在上一时刻是站姿、走姿还是坐姿；位置信息可以为目标对象在世界坐标系中xm轴坐标、ym轴坐标和zm轴坐标，zm轴坐标为目标对象在相应姿态下的高度。
[0093]
可以理解的是，在上一时刻为n-1时刻、当前时刻为n时刻且预设时长为t
′
的情况
下，家庭机器人可以基于目标世界坐标数据和目标对象在n-1时刻的位置运动状态信息进行下一时刻的状态预测，确定目标对象在n时刻的位置运动先验状态信息，并且在状态预测过程中可以确定n时刻的先验协方差矩阵估计值，其公式为：
[0094]
p
apr
(n)＝fp(n-1)f
t
+q(n-1)
[0095]sapr
(n)＝fs(n-1)
[0096]
其中，p
apr
(n)为目标对象在n时刻的位置运动先验状态信息，q(n-1)为n-1时刻的噪声协方差矩阵，s(n-1)为目标对象在n-1时刻的位置运动先验状态信息，s
apr
(n)为n时刻的协方差矩阵估计值，上标t表示转置操作，n为大于0的正整数；f为预设三维状态转移矩阵，其表达式为：
[0097][0098]
此外，再进一步基于目标对象在n时刻的位置运动先验状态信息和n时刻的先验协方差矩阵估计值进行状态更新，确定目标对象在n时刻的位置运动后验状态信息，并且状态更新过程中可以确定n时刻的后验协方差矩阵估计值，其公式为：
[0099]
s(n)＝s
apr
(n)+k
t
(n)(h-hs
apr
(n))
[0100]
p(n)＝(i-k
t
(n)h)p
apr
(n)
[0101]
其中，s(n)为目标对象在n时刻的位置运动后验状态信息，p(n)为n时刻的后验协方差矩阵估计值，k
t
(n)＝p
apr
(n)h
t
(hp
apr
(n)h
t
+r)-1
，k
t
(n)为n时刻的卡尔曼增益矩阵，p
apr
(n)为目标对象在n时刻的位置运动先验状态信息，s
apr
(n)为n时刻的协方差矩阵估计值，h为观测矩阵且基于目标世界坐标数据对应的点云数据确定。
[0102]
此时，可以将目标对象在n时刻的位置运动后验状态信息作为目标对象在n+1时刻的位置运动先验状态信息，以及将n时刻的后验协方差矩阵估计值作为n+1时刻的先验协方差矩阵估计值，进行n+1时刻的状态预测和状态更新。如此重复多次，确定目标对象在预设时长内不同时刻的位置运动后验状态信息，再基于目标对象在预设时长内不同时刻的位置运动后验状态信息，确定目标对象分别随时间变化的位置轨迹以及随时间变化的速度轨迹，最后基于位置轨迹和速度轨迹进行姿态识别和动作分析，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，也即确定预设时长内目标对象的姿态和动作随时间变化而生成的姿态行为轨迹。
[0103]
本技术提供的健康安全监测预警方法，通过上一时刻的位置运动先验状态信息对下一时刻的位置运行后验状态信息进行预测和更新的方式，确定目标对象在预设时长内的
多个目标姿态信息和多个目标动作信息，提高了姿态和动作分析的可信度和准确度。
[0104]
可以理解的是，考虑到位置信息中含有高度信息，可以使用高度信息的变化情况判断目标对象的姿态和行为是否异常。基于此，基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息，识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警，其实现过程可以包括：
[0105]
基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息，确定目标对象在预设时长内的瞬时高度信息、平均高度信息和高度变化幅度信息；基于瞬时高度信息、平均高度信息和高度变化幅度信息，识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警；其中，目标异常行为包括跌倒、久坐和不规律饮食中的至少一项。
[0106]
可以理解的是，由于多个目标姿态信息和多个目标动作信息表征预设时长内目标对象的姿态和动作随时间变化而生成的姿态行为轨迹，因此，可以基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息确定目标对象在预设时长内随时间变化的高度轨迹，并基于高度轨迹确定瞬时高度信息、平均高度信息和高度变化幅度信息，以及预先设置的坐姿高度阈值和站姿高度阈值进行行为识别，如果高度变化幅度信息表征高度并未发生波动且瞬时高度信息和平均高度信息均与坐姿高度阈值匹配，则说明目标对象的姿态为坐姿且在预设时长内一直坐着，也即目标对象的目标异常行为为久坐；如果高度变化幅度信息表征高度并未发生波动且瞬时高度信息和平均高度信息均与站姿高度阈值匹配，则说明目标对象在预设时长内的姿态为站姿且预设时长内未出现异常；如果高度变化幅度信息表征高度发生波动、瞬时高度信息相较于站姿高度阈值出现大幅下降以及平均高度信息也发生波动，则识别目标对象的目标异常行为为跌倒。进一步的，当识别目标对象的目标异常行为为久坐时，可以基于预设时长内目标对象的多个目标姿态信息和多个目标动作信息再次进行分析，且分别所得结果表征目标对象在预设时长内处于饮食状态时，可以判断预设时长是否与预设的正常饮食时间段匹配，若预设时长与预设的正常饮食时间段匹配，则说明为发生不规律饮食现象；反之，若预设时长与预设的正常饮食时间段不匹配，则说明目标对象的目标异常行为未不规律饮食；比如，预设的正常饮食时间段为7:00～8:00、12:00～13:00以及18:00～19:00，如果目标对象在9:30～10:00或者22:00～22:30这一预设时长内饮食，则为不规律饮食。
[0107]
可以理解的是，针对目标异常行为进行健康安全预警可以是以文字语言形式进行健康安全预警，也可以是以声音的形式进行健康安全预警，也可以结合语音文字和声音进行健康安全预警。此处对预警的形式不作具体说明。
[0108]
本技术提供的健康安全监测预警方法，通过识别目标对象在预设时长内的瞬时高度信息、平均高度信息和高度变化幅度信息的方式，确定目标对象的目标异常行为并进行健康安全预警，提高了健康安全监测的灵活性和准确性。
[0109]
可以理解的是，家庭机器人在健康安全监测的同时，还可以控制家居。基于此，本技术方法还可以包括：
[0110]
对预设范围内目标对象与目标物体之间的距离进行识别；确定识别所得距离达到预设距离阈值，向目标物体发送第一控制指令。
[0111]
可以理解的是，目标物体可以为目标对象需要进出的门、需要开启或关闭的窗户等其它可以受家庭机器人控制的物体；家庭机器人在进行健康安全监测的同时，还可以监
测目标对象与目标物体之间的距离，当监测到目标对象与目标物体之间的距离达到预设距离阈值时，可以认为目标对象接近该目标物体，此时可以直接向目标物体发送第一控制指令，以使得目标物体基于第一控制指令改变开关状态。比如，目标物体为关闭着的门时，可以基于第一控制指令开门；当目标物体为开着的窗户时，可以基于第一控制指令关窗；当家庭机器人确定目标对象接近目标物体时，也可以向目标对象发送是否需要控制目标物体的语音询问信息，若接收到目标对象的反馈信息为需要控制时，则向目标物体发送第一控制指令；反之，若接收到目标对象的反馈信息为无需控制时，则无需向目标物体发送第一控制指令。
[0112]
本技术提供的健康安全监测预警方法，家庭机器人通过监测目标对象与目标物体之间的距离且监测到距离达到预设距离阈值时向目标物体发送第一控制指令的方式，确保家庭机器人在健康安全监测的同时还能实现联动家居的目的，提高了家庭机器人的功能多样性和灵活可靠性。
[0113]
可以理解的是，家庭机器人不仅可以控制家居，还可以基于用户指令控制家电设备。基于此，本技术方法还可以包括；
[0114]
获取目标对象针对家电设备发送的动作指令信息；基于动作指令信息，向家电设备发送第二控制指令。
[0115]
其中，动作指令信息是目标对象针对家电设备做出的举手动作或摆手动作生成的，并且动作指令信息既可以表征家电设备的开启或关闭，也可以表征家电设备的参数值调大或调小。
[0116]
可以理解的是，家庭机器人针对其预设范围内的家电设备，可以获取目标对象针对家电设备发送的动作指令信息，并基于动作指令信息向家电设备发送第二控制指令。比如，当家电设备为电视机时，电视机可以基于第二控制指令开启或关闭，也可以基于第二控制指令调整电视机的音量大小；同样的；当家电设备为空调时，空调可以基于第二控制指令开启或关闭，也可以基于第二控制指令调整空调的温度高低。
[0117]
可以理解的是，在家庭机器人监测到自身与目标对象的当前位置距离较远且目标对象的当前位置仍然处于家庭机器人的预设范围内的情况下，家庭机器人也可以基于目标对象的手势动作，可以针对目标对象指定的目标物体发送第一控制指令，也可以针对目标对象指定的家电设备发送第二控制指令。
[0118]
本技术提供的健康安全监测预警方法，家庭机器人通过基于目标对象针对家电设备发送的动作指令信息，向家电设备发送第二控制指令的方式，提高了家庭机器人控制家电设备的高效便捷性和灵活可靠性。
[0119]
可以理解的是，家庭机器人不止可以对目标对象进行健康安全监测，还可以与目标对象进行交互。基于此，本技术方法还可以包括：
[0120]
对预设范围内目标对象的位置进行跟踪；确定跟踪所得位置处于预设位置范围，控制执行与目标对象的交互过程。
[0121]
可以理解的是，预设位置范围可以用于表征与目标对象近距离交互的位置；家庭机器人针对其预设范围内的目标对象的位置进行跟踪，当确定目标对象的位置距离自身越来越近且跟踪所得位置处于预设位置范围内时，可以向目标对象发出交互询问请求，如果接收到目标对象的反馈信息包括交互需求时，可以指示目标对象在预设距离位置范围内进
行交互；反之，如果接收到目标对象的反馈信息包括非交互需求时，可以控制转向移动，以避免与目标对象发生碰撞。
[0122]
本技术提供健康安全监测预警方法，家庭机器人通过跟踪目标对象的位置且确定跟踪的位置处于预设位置范围的方式，控制执行与目标对象的交互过程，不仅提高了家庭机器人与用户进行人机交互的灵活性和智能性，还能避免家庭机器人与用户发生碰撞，从而有效提高了家庭机器人的功能多样性和智能可靠性。
[0123]
本技术还提供一种家庭机器人，包括机身、底盘、雷达和控制器，机身与底盘连接，雷达设置于底盘上，雷达与控制器连接；
[0124]
雷达，用于发射信号并接收反射后的回波信号；
[0125]
控制器，用于基于回波信号，执行前述实施例所述健康安全监测预警方法。
[0126]
可以理解的是，家庭机器人的底盘上设置的雷达为毫米波雷达，毫米波雷达的数量为多个，多个毫米波雷达分别设置于底盘中心的轴向两端和径向两端，并且每个毫米波雷达分别逆向旋转预设角度，预设角度为锐角。
[0127]
可以理解的是，控制器可以设置于机身，也可以设置于底盘上。此处不作具体限定。
[0128]
下面对本技术提供的健康安全监测预警装置进行描述，下文描述的健康安全监测预警装置与上文描述的健康安全监测预警方法可相互对应参照。
[0129]
参照图5，为本技术提供的健康安全监测预警装置的结构示意图，如图5所示，该健康安全监测预警装置500，包括：
[0130]
数据获取模块510，用于获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，世界坐标数据表征预设范围内各个不同方位的对象在同一世界坐标系下的坐标数据；
[0131]
信息确定模块520，用于所述世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息；
[0132]
健康安全预警模块530，用于基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息，识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警。
[0133]
可以理解的是，数据获取模块510，具体可以用于获取不同方位的毫米波雷达向预设范围内不同对象发射信号后所接收的回波信号；基于回波信号，获取对应毫米波雷达的点云数据；将点云数据映射至世界坐标系，获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据。
[0134]
可以理解的是，信息确定模块520，具体可以用于对世界坐标数据进行杂波及噪声处理，确定针对目标对象的目标世界坐标数据；基于目标世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息。
[0135]
可以理解的是，信息确定模块520，具体还可以用于基于目标世界坐标数据和目标对象在上一时刻的位置运动状态信息，确定目标对象在当前时刻的位置运动先验状态信息；基于目标对象在当前时刻的位置运动先验状态信息，确定目标对象在当前时刻的位置运动后验状态信息；基于位置运动后验状态信息，确定目标对象在预设时长内不同时刻的位置运动轨迹信息；基于位置运动轨迹信息，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息。
[0136]
可以理解的是，健康安全预警模块530，具体可以用于基于目标姿态信息和目标动作信息，确定目标对象在所述预设时长内的瞬时高度信息、平均高度信息和高度变化幅度
信息；基于瞬时高度信息、平均高度信息和高度变化幅度信息，识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警；其中，目标异常行为包括跌倒、久坐和不规律饮食中的至少一项。
[0137]
可以理解的是，本技术装置还可以包括家居控制模块，具体可以用于对预设范围内目标对象与目标物体之间的距离进行识别；确定识别所得距离达到预设距离阈值，向目标物体发送第一控制指令。
[0138]
可以理解的是，家居控制模块，具体还可以用于获取目标对象针对家电设备发送的动作指令信息；基于动作指令信息，向家电设备发送第二控制指令。
[0139]
可以理解的是，本技术装置还可以包括信息交互模块，具体可以用于对预设范围内目标对象的位置进行跟踪；确定跟踪所得位置处于预设位置范围，控制执行与目标对象的交互过程。
[0140]
本技术提供的健康安全监测预警装置，针对获取的预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，首先确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，再基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警，以此结合世界坐标的原理以及针对预设范围内的不同对象进行全方位人体感知并分析人体姿态和行为的方式，确保目标对象即使远离家庭机器人但仍处于预设范围内时，也能及时识别目标对象的目标异常行为，实现及时且有效地识别目标异常行为并进行健康安全预警的目的，大幅提升了健康安全监测的灵活高效性和及时可靠性。
[0141]
图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备600可以包括：处理器(processor)610、通信接口(communications interface)620、存储器(memory)630和通信总线640，其中，处理器610，通信接口620，存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令，以执行如下方法：
[0142]
获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，世界坐标数据表征预设范围内各个不同方位的对象在同一世界坐标系下的坐标数据；
[0143]
基于世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息；
[0144]
基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息，识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警。
[0145]
此外，上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0146]
另一方面，本技术实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述
程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：
[0147]
获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，世界坐标数据表征预设范围内各个不同方位的对象在同一世界坐标系下的坐标数据；
[0148]
基于世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息；
[0149]
基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息，识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警。
[0150]
又一方面，本技术实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的传输方法，例如包括：
[0151]
获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，世界坐标数据表征预设范围内各个不同方位的对象在同一世界坐标系下的坐标数据；
[0152]
基于世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息；
[0153]
基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息，识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警。
[0154]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0155]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0156]
最后应说明的是，以上实施方式仅用于说明本技术，而非对本技术的限制。尽管参照实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本技术的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本技术的权利要求范围中。
技术特征：
1.一种健康安全监测预警方法，其特征在于，包括：获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，所述世界坐标数据表征所述预设范围内各个不同方位的对象在同一世界坐标系下的坐标数据；基于所述世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息；基于所述多个目标姿态信息和所述多个目标动作信息，识别所述目标对象的目标异常行为，并针对所述目标异常行为进行健康安全预警。2.根据权利要求1所述的健康安全监测预警方法，其特征在于，所述获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，包括：获取不同方位的毫米波雷达向预设范围内不同对象发射信号后所接收的回波信号；基于所述回波信号，获取对应所述毫米波雷达的点云数据；将所述点云数据映射至世界坐标系，获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据。3.根据权利要求1所述的健康安全监测预警方法，其特征在于，所述基于所述世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，包括：对所述世界坐标数据进行杂波及噪声处理，确定针对目标对象的目标世界坐标数据；基于所述目标世界坐标数据，确定所述目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息。4.根据权利要求3所述的健康安全监测预警方法，其特征在于，所述基于所述目标世界坐标数据，确定所述目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息，包括：基于所述目标世界坐标数据和所述目标对象在上一时刻的位置运动状态信息，确定所述目标对象在当前时刻的位置运动先验状态信息；基于所述目标对象在当前时刻的位置运动先验状态信息，确定所述目标对象在当前时刻的位置运动后验状态信息；基于所述位置运动后验状态信息，确定所述目标对象在预设时长内不同时刻的位置运动轨迹信息；基于所述位置运动轨迹信息，确定所述目标对象在所述预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息。5.根据权利要求1至4任一项所述的健康安全监测预警方法，其特征在于，所述基于所述多个目标姿态信息和所述多个目标动作信息，识别所述目标对象的目标异常行为，并针对所述目标异常行为进行健康安全预警，包括：基于所述多个目标姿态信息和所述多个目标动作信息，确定所述目标对象在所述预设时长内的瞬时高度信息、平均高度信息和高度变化幅度信息；基于所述瞬时高度信息、所述平均高度信息和所述高度变化幅度信息，识别所述目标对象的目标异常行为，并针对所述目标异常行为进行健康安全预警；其中，所述目标异常行为包括跌倒、久坐和不规律饮食中的至少一项。6.根据权利要求1至4任一项所述的健康安全监测预警方法，其特征在于，所述方法还包括：对预设范围内目标对象与目标物体之间的距离进行识别；
确定识别所得距离达到预设距离阈值，向所述目标物体发送第一控制指令。7.根据权利要求1至4任一项所述的健康安全监测预警方法，其特征在于，所述方法还包括：获取目标对象针对家电设备发送的动作指令信息；基于所述动作指令信息，向所述家电设备发送第二控制指令。8.根据权利要求1至4任一项所述的健康安全监测预警方法，其特征在于，所述方法还包括：对预设范围内目标对象的位置进行跟踪；确定跟踪所得位置处于预设位置范围，控制执行与所述目标对象的交互过程。9.一种家庭机器人，其特征在于，包括机身、底盘、雷达和控制器，所述机身与所述底盘连接，所述雷达设置于所述底盘上，所述雷达与所述控制器连接；所述雷达，用于发射信号并接收反射后的回波信号；所述控制器，用于基于所述回波信号，执行权利要求1至8任一项所述健康安全监测预警方法。10.根据权利要求9所述的家庭机器人，其特征在于，所述雷达为毫米波雷达，所述毫米波雷达的数量为多个，多个所述毫米波雷达分别设置于底盘中心的轴向两端和径向两端，并且每个所述毫米波雷达分别逆向旋转预设角度，所述预设角度为锐角。11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述健康安全监测预警方法。12.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述健康安全监测预警方法。13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述健康安全监测预警方法。
技术总结
本申请涉及机器人领域，提供一种健康安全监测预警方法、电子设备及存储介质，其中方法包括：获取预设范围内不同对象对应的世界坐标数据，世界坐标数据表征预设范围内各个不同方位的对象在同一世界坐标系下的坐标数据；基于世界坐标数据，确定目标对象在预设时长内的多个目标姿态信息和多个目标动作信息；基于多个目标姿态信息和多个目标动作信息，识别目标对象的目标异常行为，并针对目标异常行为进行健康安全预警。本申请结合世界坐标的原理以及针对预设范围内的不同对象进行全方位人体感知并分析人体姿态和行为的方式，实现及时且有效地识别目标异常行为并进行健康安全预警的目的，大幅提升了健康安全监测的灵活高效性和及时可靠性。时可靠性。时可靠性。
