[0001] 本实用新型涉及检测设备技术领域，特别是一种脊柱侧弯筛查机器人。

[0002] 脊柱侧弯是一类常见的严重危害青少年和儿童的脊柱畸形疾病，随着电子设备的普及与人们久坐时间的增长，不同程度的脊柱侧弯在儿童、青少年以及成人中频频出现，由于该病病因不明、起病隐匿和发展迅速，在患病前期基本无明显临床症状，又因为现在青少年独立生活意识较强，家长工作压力较大，对该疾病了解不多，往往因为关注不足，认知不够而没有及时发现导致很多孩子错过了最佳的治疗时间。并且青少年处于身体发育的关键时期，骨骼生长迅速，畸形很容易被放大，引起外观表明的畸形、疼痛和内部脏器的功能问题，严重影响青少年的身心健康，轻度的脊柱侧弯通过长期的运动康复可以恢复正常，重度的则需要手术，但无论是轻度还是重度在进行治疗前都需要进行脊柱侧弯的筛查和评估，大规模无接触式的脊柱侧弯快速准确筛查对脊柱侧弯的防控具有重要意义。

[0003] 目前脊柱侧弯的筛查仍然采用人工评估的方法，存在效率低、主观性强、成本高的缺点；而专业的脊柱侧弯评估可在医院或专业机构，通过拍摄x光片计算Cobb角的方法进行评估，存在设备价格昂贵、流程复杂等缺点。实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种脊柱侧弯筛查机器人，能够采集不同角度的人体姿态图像，准确地从多个维度评估一个人是否存在患有脊柱侧弯风险。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种脊柱侧弯筛查机器人，包括前框体、后框体，所述前框体固定在所述后框体上并与所述后框体形成第一腔体，所述第一腔体内固定有固定板，所述固定板上开设有限位开孔，所述限位开孔内通过固定组件固定有深度相机模组，所述固定板上还固定有核心开发板、喇叭和电源模块，所述喇叭位于所述深度相机模组的两侧，所述前框体固定有触摸屏，所述触摸屏的底部设置有所述深度相机模组能够拍摄的透明窗口，所述核心开发板、喇叭、深度相机模组和触摸屏与所述电源模块电性连接，所述喇叭与所述核心开发板电性连接，所述触摸屏与核心开发板通过第一I2C总线连接，所述深度相机与所述核心开发板通过MIPI总线和第二I2C总线连接。

[0006] 进一步的，所述固定组件包括方形壳体，所述深度相机模组放置在所述方形壳体内，所述方形壳体的左右两边均固定设置有侧板，所述侧板固定在所述固定板上， 所述方形壳体的底部设置通孔。

[0007] 进一步的，所述后框体上开设有一开口，所述开口的一侧侧边上转动连接有活动门，所述开口内侧的侧边上设置对所述活动门进行限位有环形边框，所述活动门上开设有多个用于散热的条形开孔。

[0008] 进一步的，所述前框体的底部设置有支杆，所述支杆的底部固定有固定座，所述固定座的底部设置有万向轮。

[0009] 进一步的，所述深度相机模组包括基座、外壳、第一支架、第二支架、第一电路板和第二电路板，所述外壳固定在所述基座的上方并形成第二腔体，所述第一支架、第一电路板、第二支架第二电路板按顺序依次设置在所述第二腔体内，第一支架上依次设置有第一红外相机、距离传感器、激光发射器、彩色相机和第二红外相机，所述第一电路板位于所述第一支架的后侧，所述激光发射器、第一红外相机和第二红外相机与所述第一电路板电性连接，所述距离传感器和彩色相机通过柔性电路板与第一电路板电性连接，所述第二电路板柔性电路板与所述第一电路板电性连接。

[0010] 本实用新型的有益效果：本实用新型中的脊柱侧弯筛查机器人可以连续大规模的采集人体图像并识别人体骨骼关键点，从而计算cobb角，不像X光设备在连续拍摄时容易发热而无法继续拍摄而且也不存在射线辐射，通过深度相机模组多个不同角度采集人体背部图像并识别人体背部的骨骼关键点。通过核心开发板获取人体背部的骨骼关键点与cobb角的线性关系，从而可以评估一个人是否存在患有脊柱侧弯风险。

[0023] 下面结合附图对本实用新型做进一步说明。为了更好的理解，本实用新型的方位是根据附图所示方位描述，不能理解为对本申请的限制；以下术语“第一”“第二”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0024] 请参阅图1至图11，本实用新型提供了一实施例：一种脊柱侧弯筛查机器人，包括前框体1、后框体2，所述前框体1固定在所述后框体2上并与所述后框体2形成第一腔体，所述第一腔体内固定有固定板3，所述固定板3上开设有限位开孔，所述限位开孔内通过固定组件8固定有深度相机模组5，所述固定板3上还固定有核心开发板6、喇叭16和电源模块17，所述喇叭16位于所述深度相机模组5的两侧，所述前框体1固定有触摸屏7，所述触摸屏7的底部设置有所述深度相机模组5能够拍摄的透明窗口，所述核心开发板6、喇叭16、深度相机模组5和触摸屏7与所述电源模块17电性连接，所述喇叭16与所述核心开发板6电性连接，所述触摸屏7与核心开发板6通过第一I2C总线连接，所述深度相机与所述核心开发板6通过MIPI总线和第二I2C总线连接。核心开发板6的型号为RK3588 XB，核心开发板6是一个现有的安卓智能主板，它集成了微处理器、内存、存储器和wifi等一些必要的接口电路，通常用于嵌入式系统或物联网设备中，作为整个系统的核心组件，它的主要功能是采集深度相机模组5高质量的彩色图像并计算出cobb角后将结果输出或通过WIFI传送至服务器端。采用Cortex‑A73四核64位芯片方案，Imagination GE9920 GPU，支持谷歌Android12 系统，支持主流音视频格式和图片的解码。支持4K、H.264 硬解码，多路视频输出和输入，嵌入式3D GPU 使核心开发板6完全兼容OpenGL ES 1.1/2.0/3.2、OpenCL 2.0和Vulkan 1.1。2D硬件引擎将最大化显示性能并提供非常顺畅的操作，内置的NPU（6T）支持INT8/INT16/FP16/BFP16 混合操作性能更强，速度更快，接口更丰富。支持单双6/8 位的LVDS显示输出，支持 MIPI显示输出。支持HDMI‑4K输出，支持 VBYONE 4K输出，支持4K视频播放。支持2.4GWIFI+BT、红外遥控器、重力感应、IO口扩展等功能，接口丰富，被广泛地应用到广告机、互动一体机、安防、工控等智能控制领域。由于其硬件平台化、Android 智能化的特点，在需要进行人机交互，网络设备交互时，都可以在智能终端主板上进行使用。核心开发板6的原理图如图7所示。触摸屏7（touch screen）又称为“触控屏”“触控面板”，是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音图像效果。触摸屏7主要是通过安装在核心开发板6上基于android系统的拍照软件进行拍摄，由深度相机模组5识别后输出彩色图像与人体骨骼点坐标到核心开发板6进行计算，显示筛查后的图像及结果报告。

[0025] 请继续参阅图3所示，本实用新型一实施例中，所述固定组件8包括方形壳体81，所述深度相机模组5放置在所述方形壳体81内，所述方形壳体81的左右两边均固定设置有侧板82，所述侧板82固定在所述固定板3上，所述方形壳体81的底部设置通孔83。方形壳体81将深度相机兜住，并通过侧板82在固定在固定板3上，方形壳体81的背部上方还设置有散热的大孔，方形壳体81的背部底部的通孔83能够方便深度相机模组5和数据传输线连接。

[0026] 请继续参阅图1、图3所示，本实用新型一实施例中，所述后框体2上开设有一开口9，所述开口9的一侧侧边上转动连接有活动门10，所述开口9内侧的侧边上设置对所述活动门10进行限位有环形边框4，所述活动门10上开设有多个用于散热的条形开孔12。活动门10能够便于对机器人的内部情况进行安装和检修，并且在活动门10上设置条形开孔12能够帮助机器人很好的散热，使得设备不会因为过热而损坏。

[0027] 请继续参阅图2所示，本实用新型一实施例中，所述前框体1的底部设置有支杆13，所述支杆13的底部固定有固定座14，所述固定座14的底部设置有万向轮15。支杆13能够将机器人架设到一定的高度，使得可以无须额外的设别进行架设，支杆13也可以设置成调节高度伸缩杆体，能够在对不同的人的人体背部图像采集时，可以对应身高调节高度，万向轮15能够方便设备调整机器人设备整体的位置和视角。

[0028] 请继续参阅图4所示，本实用新型一实施例中，所述深度相机模组5包括基座501、外壳502、第一支架503、第二支架504、第一电路板505和第二电路板506，所述外壳502固定在所述基座501的上方并形成第二腔体，所述第一支架503、第一电路板505、第二支架504第二电路板506按顺序依次设置在所述第二腔体内，第一支架503上依次设置有第一红外相机507、距离传感器508、激光发射器509、彩色相机510和第二红外相机511，所述第一电路板
505位于所述第一支架503的后侧，所述激光发射器509、第一红外相机507和第二红外相机
511与所述第一电路板505电性连接，所述距离传感器508和彩色相机510通过柔性电路板与第一电路板505电性连接，所述第二电路板506柔性电路板与所述第一电路板505电性连接。
彩色相机510、红外相机、激光控制器、距离传感器508等核心组件提供惯性传感数据和高质量RGB图像，同时集成硬件深度图像与彩色图像空间对齐功能。相机自带多种深度工作模式可供选择，以适应不同应用场景，并提供灵活丰富的帧同步和多机同步功能，本实用新型的深度相机可实现0–10m范围内零盲区深度数据采集。采用动态视觉感知的新型技术，可以实时检测图像与识别图像的运动和变化并获取人体骨骼关键点的坐标。

[0029] 本实用新型具有以下工作原理：脊柱侧弯筛查机器人（检测仪）采集人体背面全身、背面半身、前屈与后屈的四张彩色图像、并通过深度相机模组摄像并识别人体背部的13个骨骼关键点坐标P1至P13如下图11所示，根据P1、P2坐标点获得P1、P2与水平线的倾斜角记作x1，同理分别获得P3、P4与水平线的倾斜角x2，P5、P6与水平线的倾斜角x3，P7、P8与水平线的倾斜角x4，P9、P10与垂直线的夹角x5，P10、P11与垂直线的夹角x6，P11、P12与垂直线的夹角x7，P12、P13与垂直线的夹角x8，并根据这些倾斜角度与夹角形成的线性关系即cobb=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8进行求获得cobb角值，根据cobb角值来判断脊柱侧弯，以此评估一个人是否存在患有脊柱侧弯风险。

[0030] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，不能理解为对本申请的限制，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。