CN205058054U - 一种多功能互动迎宾机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多功能互动迎宾机器人，包括机器人本体、云语音计算平台，其特征在于：还包括高性能控制主机、摄像头、图像投影仪、人体识别传感器、LED表情显示屏、头部两个自由度，可以上下左右转动、双臂各两个自由度，可以前后上下运动、LCD触控显示屏，用于人机交互、音箱，各种检测及控制驱动器一并连接在总线上，经过协议转换后连接至控制主机，控制主机根据检测信息做出判断状态，并进行复杂计算，计算后所得的结果发送给各负责部分。本实用新型实现了机器人与云语音计算平台相结合，使机器人可以自由流畅的和人对话，并且具有丰富的表情动作，例如喜怒哀乐、人体动作跟随、声音方位跟随、人脸识别等多种功能于一体的高智能聊天互动迎宾机器人。
Description
技术领域
本实用新型涉及云语音计算平台及机器人领域，特别是涉及一种多功能互动迎宾机器人。
背景技术
随着计算机技术的不断向智能化方向发展，机器人应用领域的不断扩展和深化，机器人技术正从工业制造领域向医疗服务、娱乐教育、家庭服务等领域迅速扩展，而语音识别技术正是爆发式发展阶段，语音识别技术的加入，势必会为智能机器人带来更就有代表性的特征。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种实现多自由度运动、实现网络聊天互动的多功能互动迎宾机器人。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种多功能互动迎宾机器人，包括机器人本体，其特征在于：还包括控制主机、人脸定位摄像头、图像投影仪、人体识别传感器、LED表情显示屏，所述的机器人本体的头部和双臂均具有两个自由度，所述的人体识别传感器、LED表情显示屏、图像投影仪、人脸定位摄像头均与控制主机连接。
前述的一种多功能互动迎宾机器人，还包括集成于控制主机的云语音计算平台，所述云语音计算平台由语音识别模块、语意解析模块、智能回答模块和语音合成模块组成；通过网络将机器人与云语音计算平台连接。
前述的一种多功能互动迎宾机器人，所述控制主机程序包含启动自检模块、语音采集模块、人体动作方位识别模块、动作表情控制模块、语音输出模块、界面显示模块；语音采集模块采集语音并传送到云语音计算平台，同时人体动作方位识别模块检测肢体动作及人脸方位，云语音计算平台将语音处理结果回传给控制主机，控制主机根据语音处理结果、肢体动作及人脸方位信息，控制机器人做出表情、动作、回答。
前述的一种多功能互动迎宾机器人，所述人体识别传感器用于人体骨骼识别、手势识别、深度识别、声音方向识别；通过骨骼识别及手势识别判断人体动作特征，深度识别可以检测人体的距离，声音方向识别可以确定说话人的方向及位置。
前述的一种多功能互动迎宾机器人，所述LED表情显示屏内部集成多种表情，以点阵的方式显示。
前述的一种多功能互动迎宾机器人，所述机器人本体的头部及双臂是由直流碳刷电机配合减速齿轮来驱动，电机采用闭环控制方式，带速度反馈及位置反馈。
前述的一种多功能互动迎宾机器人，所述的机器人本体通过支撑骨架固定于展台，展台上安装有作为人机交换界面的LCD触控显示器。
前述的一种多功能互动迎宾机器人，还包括与控制主机连接的检测及控制驱动器，具体包括电机转动范围传感器、编码器、电容传感器、红外传感器、LED驱动器、电机驱动器；电机转动范围传感器用来限制电机的旋转角度，编码器用来检测电机的速度和绝对位置，电容传感器用来检测人体触摸，红外传感器用来检测区域内是否有人，LED驱动器则是用来驱动眼睛表情和其它表情，电机驱动器负责接收编码器和位置传感器信息，并控制电机旋转到控制主机发来的位置。
前述的一种多功能互动迎宾机器人，所述机器人本体头部分别与头部左右运动电机和头部上下运动电机连接；所述的机器人本体双臂分别与手臂前后运动电机和手臂上下运动电机连接。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型实现了机器人与云语音计算平台相结合，使机器人可以自由流畅的和人对话，并且具有丰富的表情动作，例如喜怒哀乐、人体动作跟随、声音方位跟随、人脸识别等多种功能为一体的高智能聊天互动迎宾机器人。
附图说明
图1是本实用新型立体结构示意图。
图2是本实用新型剖视图。
图3是本实用新型主视图。
图4是本实用新型侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
一种多功能互动迎宾机器人，包括机器人本体、云语音计算平台，其特征在于：还包括高性能控制主机、人脸定位摄像头、图像投影仪、人体识别传感器、LED表情显示屏、头部两个自由度，可以上下左右转动、双臂各两个自由度，可以前后上下运动、LCD触控显示器，用于人机交互、扬声器，各种检测及控制驱动器一并连接在总线上，经过协议转换后连接至控制主机，控制主机负责检测当前机器人手臂及头部姿态，并计算新姿态所需要的控制参数，最终将计算得到的控制参数发送给电机驱动器，电机驱动器根据参数控制电机旋转到新的位置。
所述云语音计算平台是由语音识别、语意解析、智能回答和语音合成几部分组成；通过网络将机器人与云语音计算平台连接，连接带宽不低于10Mbps。
所述高性能控制主机程序包含启动自检模块、语音采集模块、人体动作方位识别模块、动作表情控制模块、语音输出模块、界面显示模块；语音采集模块采集语音并传送到云语音计算平台，同时人体动作方位识别模块检测肢体动作及人脸方位，云语音计算平台将语音处理结果回传给控制主机，控制主机根据语音处理结果、肢体动作及人脸方位信息，控制机器人做出表情、动作、回答。
所述人体识别传感器（又名体感传感器）包含有人体骨骼识别、手势识别、深度识别、声音方向识别；通过骨骼识别及手势识别可以判断人体动作特征，深度识别可以检测人体的距离，声音方向识别可以确定说话人的方向及位置。
所述LED表情显示屏内部集成多种表情，以点阵的方式显示，并有生动形象的动画效果。所述头部及双臂是由直流碳刷电机配合减速齿轮来驱动，电机采用闭环控制方式，带速度反馈及位置反馈。所述LCD触控显示器包含人机交换界面、说明提示及操作引导。
所述检测及控制驱动器包括电机转动范围传感器、编码器、电容传感器、红外传感器、LED驱动器、电机驱动器；电机转动范围传感器用来限制电机的旋转角度，编码器用来检测电机的速度和绝对位置，电容传感器用来检测人体触摸，红外传感器用来检测区域内是否有人，LED驱动器则是用来驱动眼睛表情和其他表情，电机驱动器负责接收编码器和位置传感器信息，并控制电机旋转到控制主机发来的位置。
如图1-4所示，一种基于网络聊天功能的多功能互动迎宾机器人，包括控制LED表情显示屏1、图像投影仪2、手臂传动齿轮3、人脸定位摄像头4、LED心情表情灯5、亚克力灯壳6、人体识别传感器7、LCD触控显示器8、高性能主机9、音箱10、接近传感器11、头部上下运动电机12、手臂前后运动电机13、手臂上下运动电机14、头部左右运动电机15、支撑骨架16、检测及控制电路板17。所述支撑骨架16用钢质材料制成，用于连接展台和机器人人身体，起到支撑作用，检测及控制电路板17安装在支撑骨架16上，机器人身体骨架与支撑骨架相连接。
在机器人身体支撑骨架上安装有固定件，用于连接手臂及其他部件。在机器人身体支撑骨架上安装有头部左右运动电机15，头部左右运动电机15轴上安装有齿轮，齿轮连接到脖子连接件上。在机器人身体支撑骨架上安装有手臂前后运动电机13，手臂前后运动电机13轴上装有齿轮，齿轮连接至手臂连接件上，手臂连接件上安装有手臂上下运动电机14，手臂上下运动电机14安装有齿轮，齿轮连接至手臂上下转动结构上，手臂上下转动结构上安装有机器人手臂外壳，手臂外壳上安装有触碰传感器。
在机器人脖子连接件上安装有机器人头部外壳，机器人头部外壳上安装有LED表情显示屏1。在机器人头部外壳上安装有齿轮，齿轮上安装有电机固定件，电机固定件上安装有头部左右运动电机15和接近传感器11。
在机器人身体外壳上安装有LED效果灯的外罩，LED效果灯的外罩上安装有LED心情表情灯5，LED效果灯的外罩安装有亚克力灯壳6。在机器人身体外壳上安装有摄像头支架，摄像头直支架上安装有摄像头4。在机器人身体外壳上安装有麦克风，在机器人外壳上安装有指示灯，在机器人外壳上安装有图像投影仪2。
在展台上安装有LCD触控显示器支架，LCD触控显示器支架上安装有LCD触控显示器8，LCD触控显示器8与高性能控制主机9相连。在展台上安装有体感识别传感器支架，体感识别传感器支架上安装有人体识别传感器7，人体识别传感器7上安装有亚克力防护面板，体感识别传感器支架上还安装有红外检测传感器。在展台内安装有高性能控制主机9，在展台内安装有音箱10。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种多功能互动迎宾机器人，包括机器人本体，其特征在于：还包括控制主机、人脸定位摄像头、图像投影仪、人体识别传感器、LED表情显示屏，所述的机器人本体的头部和双臂均具有两个自由度，所述的人体识别传感器、LED表情显示屏、图像投影仪、人脸定位摄像头均与控制主机连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能互动迎宾机器人，其特征在于：所述控制主机包含启动自检模块、语音采集模块、人体动作方位识别模块、动作表情控制模块、语音输出模块、界面显示模块；语音采集模块采集语音并传送到云语音计算平台，同时人体动作方位识别模块检测肢体动作及人脸方位，云语音计算平台将语音处理结果回传给控制主机。
3.根据权利要求1所述的一种多功能互动迎宾机器人，其特征在于：所述LED表情显示屏内部集成多种表情，以点阵的方式显示。
4.根据权利要求1所述的一种多功能互动迎宾机器人，其特征在于：所述机器人本体的头部及双臂是由直流碳刷电机配合减速齿轮来驱动。
5.根据权利要求1所述的一种多功能互动迎宾机器人，其特征在于：所述的机器人本体通过支撑骨架固定于展台，展台上安装有作为人机交换界面的LCD触控显示器。
6.根据权利要求5所述的一种多功能互动迎宾机器人，其特征在于：还包括与控制主机连接的检测及控制驱动器，具体包括电机转动范围传感器、编码器、电容传感器、红外传感器、LED驱动器、电机驱动器；电机转动范围传感器用来限制电机的旋转角度，编码器用来检测电机的速度和绝对位置，电容传感器用来检测人体触摸，红外传感器用来检测区域内是否有人，LED驱动器则是用来驱动眼睛表情和其它表情，电机驱动器负责接收编码器和位置传感器信息，并控制电机旋转到控制主机发来的位置。
7.根据权利要求1所述的一种多功能互动迎宾机器人，其特征在于：所述机器人本体头部分别与头部左右运动电机和头部上下运动电机连接；所述的机器人本体双臂分别与手臂前后运动电机和手臂上下运动电机连接。
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