CN104772748B - 一种社交机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于人机交互智能领域，涉及一种针对室内人员进行实时检测并通过拍照记录下当前人员的形态分享到社交网络的机器人，包括底盘，底盘设有动力装置，底盘顶上设置有一支撑装置，支撑装置上设有一用户终端；动力装置可在用户终端的控制下带动底盘运动；支撑装置上端设有双目视觉摄像头，双目视觉摄像头与支撑装置上端铰接，且双目视觉摄像头可相对于支撑装置转动至不同的角度，双目视觉摄像头获取前方环境的深度路径信息，双目视觉摄像头在用户终端的控制下对人脸进行拍照并传输至用户终端，用户终端将双目视觉摄像头拍得的照片存储并分享至社交网络。本发明造价成本低，灵活性好，操作简单，人机交互多元化充分。

Description

一种社交机器人

技术领域

本发明属于智能机器人技术领域，涉及一种社交互动的机器人。

背景技术

随着社会经济的发展，在许多公共场所高度智能性和交互性越来越吸引更多的消费者，比如在大型商场，消费者们往往需要一些导购或者娱乐来打发时间。比如在景区，旅客们需要拍照留影，了解当地的风土人情，景区文化等。在老年化已经很严重的中国，更多的老人需要更多的关照和监护，越来越多的老人需要另一半陪伴在老人左右，解决孤守老人所带来的家庭问题，这是迫在眉睫的事情。

目前的家庭服务机器人或者社交机器人造价成本比较昂贵，综合能力表现差，操作复杂，灵活性差。

发明内容

本发明目的是针对现有社会和技术上存在的上述问题，提供一种社交机器人，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种造价成本低，灵活性好，操作简单，人机交互多元化的社交机器人。

本发明目的可通过下列技术方案来实现：

一种社交机器人，包括底盘，底盘设有动力装置，底盘顶上设置有一支撑装置，支撑装置上设有一用户终端；动力装置可在用户终端的控制下带动底盘运动；支撑装置上端设有双目视觉摄像头，双目视觉摄像头与支撑装置上端铰接，且双目双目视觉摄像头可相对于支撑装置转动至不同的角度，双目视觉摄像头获取前方环境的深度路径信息，双目视觉摄像头在用户终端的控制下对人脸进行拍照并传输至用户终端，用户终端将双目视觉摄像头拍得的照片存储并分享至社交网络。

双目视觉摄像头在用户终端的控制下对人脸进行拍照并传输至用户终端的步骤包括以下步骤：

(S101),用户终端读取双目视觉摄像头的深度路径信息；

(S102),用户终端对双目视觉摄像头的深度路径信息进行处理；

(S103),用户终端判断前方是不是障碍物，若不是障碍物，则进行步骤(S101)；若是障碍物，则进行步骤(S103)；

(S104),对障碍物进行判断是不是人脸；

(S105)，若障碍物不是人脸，则进行规避动作；

(S106)，若障碍物是人脸，则进行拍照。

本发明还包括麦克风，其接收外部的声音信息，并将该声音信息进行识别转换，用户终端接收识别转换后的声音信息并根据该声音信息控制动力装置和双目视觉摄像头。

底盘为主-从轮式驱动底盘，底盘顶部设有带螺纹的螺孔。

用户终端为平板电脑或者笔记本电脑。

所述的双目视觉摄像头通过获取当前环境的深度信息，等到前面物体的XYZ等数据，将XYZ等数据通过规避算法转换成底盘所需的线速度和角速度，从而到达机器人避障的目的。

所述支撑装置包括支撑板一、支撑柱一、支撑板二、支撑柱二、支撑板三、支撑柱三及支撑板四，支撑板一设有螺孔，支撑板一通过其上设有的螺孔与底盘和支撑柱一固定连接，支撑柱一的上端与支撑板二固定连接，支撑板二下层面通过螺孔与支撑柱一上端固定连接，支撑板二上层面通过螺孔与支撑柱二下端固定连接，支撑柱二的上端与支撑板三固定连接，支撑板三下层面通过螺孔与支撑柱二上端固定连接，支撑板三上层面通过螺孔与支撑柱三下端固定连接，支撑柱三上端与支撑板四固定连接，支撑板四上层面圆心位置设置有支架，所述支架下端支脚与支撑板四上层面固定连接，

所述的支撑柱一为铝管，铝管整体长度为60mm，上下两端都带有螺纹，支撑柱一下端通过螺丝与支撑板一固定连接，支撑柱一上端通过螺杆与支撑板二和支撑柱二固定连接。

支撑柱二为铝管，整体长为100mm，上下两端都带有螺纹，所述支撑柱二通过螺杆与支撑板二及支撑板三固定连接。

所述的双目视觉摄像头与支架铰接，可以自由调整双目视觉摄像头的角度，形成不同的仰俯视角。

本发明的工作原理是：本社交机器人的用户终端通过USB线连接双目视觉摄像头和底盘，通过双目视觉摄像头获取当前环境下的深度信息，并将信息通过处理得出环境的目标物体和障碍物信息，若是障碍物，则通过规避算法处理并转换成角速度和线速度控制底盘进行避障行走，若是检测是目标物体，则停止行走，并进行拍照筛选清晰的照片上传社交网站，比如新浪微博，QQ空间等。通过可以语音识别，进行语音控制机器人的行为，其中包括行走，暂停，拍照等等。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本社交机器人正面立体结构示意图。

图2是本社交机器人侧面立体结构示意图。

图3是本社交机器人主要工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐述本发明的具体实施方式：

下面结合一个实例和附图对于发明进一步说明，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限制于这些实施。

实施例一

如图1、图2，图3所示，一种社交机器人，包括底盘1，底盘1设有动力装置，底盘1顶上设置有一支撑装置12，支撑装置12上设有一用户终端11；动力装置可在用户终端的控制下带动底盘运动；支撑装置12上端设有双目视觉摄像头10，双目视觉摄像头10与支撑装置12上端铰接，且双目视觉摄像头10可相对于支撑装置12转动至不同的角度，双目视觉摄像头10获取前方环境的深度路径信息，双目视觉摄像头10在用户终端11的控制下对人脸进行拍照并传输至用户终端11，用户终端11将双目视觉摄像头10拍得的照片存储并分享至社交网络。

本发明还包括麦克风，其接收外部的声音信息，并将该声音信息进行识别转换，用户终端接收识别转换后的声音信息并根据该声音信息控制动力装置和双目视觉摄像头。

底盘1为主-从轮式驱动底盘，底盘顶部设有带螺纹的螺孔。用户终端11为平板电脑或者笔记本电脑。所述的双目视觉摄像头10通过获取当前环境的深度信息，等到前面物体的XYZ等数据，将XYZ等数据通过规避算法转换成底盘1所需的线速度和角速度，从而到达机器人避障的目的。

本发明中的支撑装置12包括支撑板一2、支撑柱一3、支撑板二4、支撑柱二5、支撑板三6、支撑柱三7及支撑板四8，支撑板一2设有螺孔，支撑板一2通过其上设有的螺孔与底盘1和支撑柱一3固定连接，支撑柱一3的上端与支撑板二4固定连接，支撑板二4下层面通过螺孔与支撑柱一3上端固定连接，支撑板二4上层面通过螺孔与支撑柱二5下端固定连接，支撑柱二5的上端与支撑板三6固定连接，支撑板三6下层面通过螺孔与支撑柱二5上端固定连接，支撑板三6上层面通过螺孔与支撑柱三7下端固定连接，支撑柱三7上端与支撑板四8固定连接，支撑板四8上层面圆心位置设置有支架9，所述支架9下端支脚与支撑板四8上层面固定连接。

本实施例中，支撑柱一3为铝管，铝管整体长度为60mm，上下两端都带有螺纹，支撑柱一3下端通过螺丝与支撑板一2固定连接，支撑柱一3上端通过螺杆与支撑板二4和支撑柱二5固定连接，支撑柱二5为铝管，整体长为100mm，上下两端都带有螺纹，所述支撑柱二5通过螺杆与支撑板二4及支撑板三6固定连接，双目视觉摄像头10与支架9铰接，可以自由调整双目视觉摄像头的角度，形成不同的仰俯视角。

双目视觉摄像头10在用户终端11的控制下对人脸进行拍照并传输至用户终端11的步骤包括以下步骤：

(S101),用户终端读取双目视觉摄像头的深度路径信息；

(S102),用户终端对双目视觉摄像头的深度路径信息进行处理；

(S103),用户终端判断前方是不是障碍物，若不是障碍物，则进行步骤(S101)；若是障碍物，则进行步骤(S103)；

(S104),对障碍物进行判断是不是人脸；，

(S105)，若障碍物不是人脸，则进行规避动作；

(S106)，若障碍物是人脸，则进行拍照。

还包括步骤(S107),其设于步骤(S103)之前，麦克风接收外部的语音信息，并根据该语音信息控制动力装置和双目视觉摄像头。

本社交机器人包括底盘，底盘可以是扫地机器人，其顶上设有三层或者多层圆形车体，每层车体采用不同长度的支撑柱固定连接，车体其中一层可安置一台用户终端，用户终端安置Ubuntu虚拟机和ROS系统，车体的最顶层设置双目视觉摄像头，双目视觉摄像头可以根据需求调整仰角。双目视觉摄像头和底盘通过USB线与用户终端比如PC电脑相连，通过启动双目视觉摄像头获取当前环境的PCL点云深度数据，来计算出当前环境下的障碍物和目标物体的位置信息，并转换成相应的线速度和角速度指令驱动底盘的运动，若是障碍物，则进行规避，若是人脸，则进行拍照并上传社交网站如新浪微博，QQ空间等；若障碍物和人脸都没有，则进行直走动作；在整个过程中可以进行语音控制社交机器人暂停、行走、拍照等相应的动作，并进行语音提示功能。

本发明能够准确的进行规避，准确率达到100％，人脸检测准确率高达90％，本社交机器人具有结构搭建简单，造价成本低，操作简单，维修方便等优点，适合应用到大型商场、会议场所、景区等公共场合，同时也可以应用到家庭中，成为家庭中一位亲密的伴侣。

本发明的一种针对室内人员进行实时检测并通过拍照记录下当前人员的形态分享到社交网络的机器人，该机器人携带一个用户终端，利用自身携带的双目视觉传感器获取环境深度信息进行准确的路径规划避障，并通过人脸检测技术对环境中的人员进行检测并拍照分享到社交网站，及同时能够简单的进行语音交互功能。本发明采用主-从轮式底盘驱动方式，设有三层不同高度车体，能够很好的适用于室内自主移动；另外，还能够利用自身携带的双目视觉传感器计算出前方环境的障碍物的距离、体积面的大小、高度等相关信息，并做出准确的路径规划进行自主避障行走操作。同时实时进行人脸检测，若检测到人脸，则停止行走，语音提醒将要进行拍照。将获取的照片筛选出清晰的照片上传到社交网络分享给其他好友，在人机交互过程中通过语音、图像、人脸识别等技术实现人与机器人之间智能的交互及达到实时高效的社交模式。

本文所描述的具体实施例不仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具有实例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种社交机器人，其特征在于，包括底盘(1)，底盘(1)设有动力装置，底盘(1)顶上设置有一支撑装置(12)，支撑装置(12)上设有一用户终端(11)；动力装置在用户终端的控制下带动底盘运动；支撑装置(12)上端设有双目视觉摄像头(10)，双目视觉摄像头(10)与支撑装置(12)上端铰接，且双目视觉摄像头(10)相对于支撑装置(12)转动至不同的角度，双目视觉摄像头(10)获取前方环境的深度路径信息，双目视觉摄像头(10)在用户终端(11)的控制下对人脸进行拍照并传输至用户终端(11)，用户终端(11)将双目视觉摄像头(10)拍得的照片存储并分享至社交网络；

双目视觉摄像头(10)在用户终端(11)的控制下对人脸进行拍照并传输至用户终端(11)的步骤包括以下步骤：

(S101),用户终端读取双目视觉摄像头的深度路径信息；

(S102),用户终端对双目视觉摄像头的深度路径信息进行处理；

(S103),用户终端判断前方是不是障碍物，若不是障碍物，则进行步骤(S101)；

若是障碍物，则进行步骤(S103)；

(S104),对障碍物进行判断是不是人脸；

(S105)，若障碍物不是人脸，则进行规避动作；

(S106)，若障碍物是人脸，则进行拍照。

2.根据权利要求1所述的社交机器人，其特征在于，步骤(S105)中，所述的双目视觉摄像头(10)通过获取当前环境的深度信息，得到物体的位置数据，将位置数据通过规避算法转换成底盘(1)所需的线速度和角速度，从而到达机器人避障的目的。

3.根据权利要求1所述的社交机器人，其特征在于，还包括麦克风，其接收外部的声音信息，并将该声音信息进行识别转换，用户终端接收识别转换后的声音信息并根据该声音信息控制动力装置和双目视觉摄像头。

4.根据权利要求3所述的社交机器人，其特征在于，底盘(1)为主-从轮式驱动底盘，底盘顶部设有带螺纹的螺孔。

5.根据权利要求4所述的社交机器人，其特征在于，用户终端(11)为平板电脑或者笔记本电脑。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的社交机器人，其特征在于，所述支撑装置(12)包括支撑板一(2)、支撑柱一(3)、支撑板二(4)、支撑柱二(5)、支撑板三(6)、支撑柱三(7)及支撑板四(8)，支撑板一(2)设有螺孔，支撑板一(2)通过其上设有的螺孔与底盘(1)和支撑柱一(3)固定连接，支撑柱一(3)的上端与支撑板二(4)固定连接，支撑板二(4)下层面通过螺孔与支撑柱一(3)上端固定连接，支撑板二(4)上层面通过螺孔与支撑柱二(5)下端固定连接，支撑柱二(5)的上端与支撑板三(6)固定连接，支撑板三(6)下层面通过螺孔与支撑柱二(5)上端固定连接，支撑板三(6)上层面通过螺孔与支撑柱三(7)下端固定连接，支撑柱三(7)上端与支撑板四(8)固定连接，支撑板四(8)上层面圆心位置设置有支架(9)，所述支架(9)下端支脚与支撑板四(8)上层面固定连接。

7.根据权利要求6所述的社交机器人，其特征在于，所述的支撑柱一(3)为铝管，铝管整体长度为60mm，上下两端都带有螺纹，支撑柱一(3)下端通过螺丝与支撑板一(2)固定连接，支撑柱一(3)上端通过螺杆与支撑板二(4)和支撑柱二(5)固定连接。

8.根据权利要求7所述的社交机器人，其特征在于，支撑柱二(5)为铝管，整体长为100mm，上下两端都带有螺纹，所述支撑柱二(5)通过螺杆与支撑板二(4)及支撑板三(6)固定连接。

9.根据权利要求8所述的社交机器人，其特征在于，所述的双目视觉摄像头(10)与支架(9)铰接，以自由调整双目视觉摄像头的角度，形成不同的仰俯视角。