CN106325118A - 机器人活跃程度智能控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种智能控制系统及方法。一种机器人活跃程度智能控制方法，包括以下步骤，步骤1，采集外界环境状态参数；步骤2，对外界环境的状态进行分类并建立与机器人活跃等级之间的对应关系；步骤3，依据外界环境状态参数匹配对应的机器人活跃等级；步骤4，依据机器人活跃等级调整机器人活跃度使之与环境状态相匹配。本发明的机器人具有自动调节功能，可以实现机器人活跃程度的智能控制，使得调节的条件和人的生理变化特点一致，使机器人的行为呈现出一个自然人的生理特征，即使得机器人随着外界环境如光线亮暗变化，其活跃程度也会发生相应的变化。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种智能控制系统及方法。
背景技术
动态电压频率调整(DVFS，Dynamic Voltage Frequency Scaling)技术是根据芯片所运行的应用程序对计算能力的不同需要，动态调节芯片的运行频率和电压，这在一般的计算机系统中非常实用，但是在机器人领域，特别是伴侣型机器人领域则存在很大的不足，人们希望机器人能够根据需要有更人性化的表现，动态电压频率调整技术无法实现人的这种需要，因为动态电压频率调整技术只是根据系统的负载决定中央处理芯片(CPU，CentralProcessing Unit)的运行速度，没有考虑到人的自然反应因素。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种机器人活跃程度智能控制系统，解决以上技术问题；
本发明的目的还在于，提供一种机器人活跃程度智能方法，解决以上技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
机器人活跃程度智能控制系统，其中，应用于机器人，包括，
环境传感器，用于感知外界环境状态参数；
分类装置，对所述外界环境状态进行分类并建立与机器人活跃等级之间的对应关系；
匹配装置，与所述环境传感器和所述分类装置连接，依据所述外界环境状态参数匹配对应的机器人活跃等级；
中央处理器，与所述存储装置和所述匹配装置连接，依据所述机器人活跃等级调整机器人活跃度使之与环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，所述环境传感器采用摄像头或光线传感器，用于感知外界环境亮度。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，所述分类装置依据外界环境亮度划分亮度等级，并建立所述亮度等级与机器人活跃等级之间的对应关系。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，所述中央处理器连接音频播放装置，所述机器人活跃度表现为机器人发音的音速和/或音调的高低，通过调整所述音频播放装置的音速和/或音调使之与所述环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，所述中央处理器连接显示装置，所述机器人活跃度表现为显示的图形图像的鲜艳程度，通过调整所述显示装置的显示参数使之与所述环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，所述中央处理器连接反馈装置，所述机器人活跃度表现为反馈速度，通过调整所述反馈装置的反馈速度使之与所述环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，包括存储装置，与所述分类装置连接，用于存储所述对应关系。
本发明还提供一种机器人活跃程度智能控制方法，应用于上述的机器人活跃程度智能控制系统，包括以下步骤，
步骤1，采集外界环境状态参数；
步骤2，对所述外界环境的状态进行分类并建立与机器人活跃等级之间的对应关系；
步骤3，依据所述外界环境状态参数匹配对应的机器人活跃等级；
步骤4，依据所述机器人活跃等级调整机器人活跃度使之与环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制方法，步骤4中，通过调整一音频播放装置的音速和/或音调使之与所述环境状态相匹配或通过调整一显示装置的显示参数使之与所述环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制方法，步骤4中通过调整机器人的反馈速度使之与所述环境状态相匹配，或通过调整中央处理器的运行速度使之与所述环境状态相匹配。
有益效果：由于采用以上技术方案，本发明的机器人具有自动调节功能，可以实现机器人活跃程度的智能控制，使得调节的条件和人的生理变化特点一致，使机器人的行为呈现出一个自然人的生理特征，即使得机器人随着外界环境如光线亮暗变化，其活跃程度也会发生相应的变化。
附图说明
图1为现有技术的动态电压频率调整技术的流程图；
图2为本发明的系统结构示意图；
图3为本发明的系统应用示意图；
图4为本发明的系统应用示意图；
图5为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
现有技术的动态电压频率调整技术的流程如图1所示，具体包括以下步骤：采集与系统负载有关的信号，计算当前的系统负载；根据系统的当前负载，预测系统在下一时间段需要的性能；将预测的性能转换成需要的频率，从而调整芯片的频率设置；根据新的频率计算相应的电压，通知电源管理模块调整给中央处理器的电压。动态电压频率调整技术既是一种节能技术，也是一种调整中央处理器活跃程度的技术。对系统下一时间段所需性能的预测算法是动态电压频率调整技术的关键。目前该技术在中央处理器上已经获得普遍应用，从而达到节能的目的。降低频率可以降低功率，但是单纯地降低频率并不能节省能量，只有在降低频率的同时降低电压，才能真正地降低能量的消耗。目前许多高性能芯片支持动态电压频率调整技术。但是针对人们希望机器人能够根据情况自适应调整，比如，一般人在白天精力比较旺盛，希望自己的机器人能以欢快的声音和快速的反应速度和自己交互。在晚上，人进入休息状态，希望自己的机器人以温和的声音和较缓慢的速度和自己交流的需求。现有技术无法实现人的这种需要，上述的动态电压频率调整技术因为只是根据系统的负载决定中央处理器的运行速度，没有考虑到人的自然反应因素。
本发明提供一种机器人活跃程度智能控制系统，参照图2、图3、图4，应用于机器人，包括，
环境传感器11，用于感知外界环境状态参数；
分类装置12，对外界环境状态进行分类并建立与机器人活跃等级之间的对应关系；
匹配装置13，与环境传感器11和分类装置12连接，依据外界环境状态参数匹配对应的机器人活跃等级；
中央处理器10，与存储装置和匹配装置13连接，依据机器人活跃等级调整机器人活跃度使之与环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，环境传感器11可以采用摄像头或光线传感器，光线传感器也称光传感器111，用于感知外界环境亮度。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，分类装置12依据外界环境亮度划分亮度等级，并建立亮度等级与机器人活跃等级之间的对应关系。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，中央处理器10可以连接音频播放装置15，机器人活跃度表现为机器人发音的音速和/或音调的高低，通过调整音频播放装置15的音速和/或音调使之与环境状态相匹配。如图4所示，通过调整喇叭的音量高低实现与环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，中央处理器10可以连接显示装置16，机器人活跃度表现为显示的图形图像的鲜艳程度，通过调整显示装置16的显示参数使之与环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，中央处理器10连接反馈装置，机器人活跃度表现为反馈速度，通过调整反馈装置的反馈速度使之与环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制系统，还包括存储装置，与分类装置12连接，用于存储对应关系。
本发明还提供一种机器人活跃程度智能控制方法，应用于上述的机器人活跃程度智能控制系统，包括以下步骤，
步骤1，采集外界环境状态参数；
步骤2，对外界环境的状态进行分类并建立与机器人活跃等级之间的对应关系；
步骤3，依据外界环境状态参数匹配对应的机器人活跃等级；
步骤4，依据机器人活跃等级调整机器人活跃度使之与环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制方法，步骤4中，通过调整一音频播放装置的音速和/或音调使之与环境状态相匹配或通过调整一显示装置的显示参数使之与环境状态相匹配。
本发明的机器人活跃程度智能控制方法，步骤4中通过调整机器人的反馈速度使之与环境状态相匹配，或通过调整中央处理器的运行速度使之与环境状态相匹配。
本发明可以具体实施如下：
首先，定义周围环境亮度的等级。比如线性的将人平时生活环境的亮度划分为A1，A2，……，An个等级，从A1到An亮度递减。相应的，光线传感器采集到的亮度等级划分为B1，B2，……，Bn，亮度从B1到Bn递减。机器人活跃等级划分为C1，C2，……，Cn，其活跃程度从C1到Cn递减。根据这些等级划分，我们可以建立如表1所示的机器人活跃等级表，把周围环境亮度和机器人活跃程度的等级建立起对应关系：
表1
| 周围环境亮度等级 | 摄像头/光传感器采集的亮度等级 | 机器人活跃等级 |
| A1 | B1 | C1 |
| A2 | B2 | C2 |
| …… | …… | …… |
| An | Bn | Cn |
系统开始工作的时候，首先通过光线传感器获取当前环境的亮度等级。然后查找机器人活跃等级表，获得对应的机器人活跃等级，最后设置机器人活跃等级。
机器人活跃等级表的建立并不局限于线性关系，比如当自然人在环境亮度很大的情况下，其活跃程度可能会出现降低的情况。为了更好的让机器人反应自然人的这一特点，也可以以非线性关系制定机器人活跃等级表。比如机器人活跃等级C1等级对应环境亮度An。这样机器人活跃等级和环境亮度就有更灵活的对应关系，适应更复杂的应用场景。
本发明可以使机器人和周围环境建立联系，使机器人具有人的生理特点。在白天、或者灯光比较亮的情况下，表现得活跃、灵活和兴奋。在黑夜、或者灯光比较暗的情况下，表现的比较温和、缓慢和迟钝。象自然人一样具有“日出而作，日落而息”的特性。
本发明应用在伴侣机器人上，会使伴侣机器人更有人味，象真人一样陪伴用户，通过感知环境亮度控制机器人的音量是本发明的一个具体应用实例。该应用的内部结构图如图4所示，光传感器，喇叭，CPU构成该系统的主要功能单元，首先CPU通过光传感器采集环境亮度，然后查找表2的机器人音量等级表：
表2
| 周围环境亮度等级 | 光传感器采集的亮度等级 | 机器人音量等级 |
| 1 | 1 | 1 |
| 2 | 2 | 2 |
| …… | …… | …… |
| n | n | n |
获得对应的机器人音量等级，最后中央处理器设置系统的音量等级。
本发明的机器人具有自动调节功能，可以实现机器人活跃程度的智能控制，使得调节的条件和人的生理变化特点一致，使机器人的行为呈现出一个自然人的生理特征，即使得机器人随着外界环境如光线亮暗变化，其活跃程度也会发生相应的变化。机器人的活跃程度，包括但不限于以下几个方面：(1)中央处理器运行速度，(2)机器人收到一个指令后，对使用人的反馈速度，(3)如果以语音反馈，语音的音速和音调的高低，(4)如果以图形图像形式反馈，图形图像的鲜艳程度等。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.机器人活跃程度智能控制系统，其特征在于，应用于机器人，包括，
环境传感器，用于感知外界环境状态参数；
分类装置，对所述外界环境状态进行分类并建立与机器人活跃等级之间的对应关系；
匹配装置，与所述环境传感器和所述分类装置连接，依据所述外界环境状态参数匹配对应的机器人活跃等级；
中央处理器，与所述存储装置和所述匹配装置连接，依据所述机器人活跃等级调整机器人活跃度使之与环境状态相匹配。
2.根据权利要求1所述的机器人活跃程度智能控制系统，其特征在于，所述环境传感器采用摄像头或光线传感器，用于感知外界环境亮度。
3.根据权利要求1所述的机器人活跃程度智能控制系统，其特征在于，所述分类装置依据外界环境亮度划分亮度等级，并建立所述亮度等级与机器人活跃等级之间的对应关系。
4.根据权利要求1所述的机器人活跃程度智能控制系统，其特征在于，所述中央处理器连接音频播放装置，所述机器人活跃度表现为机器人发音的音速和/或音调的高低，通过调整所述音频播放装置的音速和/或音调使之与所述环境状态相匹配。
5.根据权利要求1所述的机器人活跃程度智能控制系统，其特征在于，所述中央处理器连接显示装置，所述机器人活跃度表现为显示的图形图像的鲜艳程度，通过调整所述显示装置的显示参数使之与所述环境状态相匹配。
6.根据权利要求1所述的机器人活跃程度智能控制系统，其特征在于，所述中央处理器连接反馈装置，所述机器人活跃度表现为反馈速度，通过调整所述反馈装置的反馈速度使之与所述环境状态相匹配。
7.根据权利要求3所述的机器人活跃程度智能控制系统，其特征在于，包括存储装置，与所述分类装置连接，用于存储所述对应关系。
8.机器人活跃程度智能控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任意一项所述的机器人活跃程度智能控制系统，包括以下步骤，
步骤1，采集外界环境状态参数；
步骤2，对所述外界环境的状态进行分类并建立与机器人活跃等级之间的对应关系；
步骤3，依据所述外界环境状态参数匹配对应的机器人活跃等级；
步骤4，依据所述机器人活跃等级调整机器人活跃度使之与环境状态相匹配。
9.根据权利要求8所述的机器人活跃程度智能控制方法，其特征在于，步骤4中，通过调整一音频播放装置的音速和/或音调使之与所述环境状态相匹配或通过调整一显示装置的显示参数使之与所述环境状态相匹配。
10.根据权利要求8所述的机器人活跃程度智能控制方法，其特征在于，步骤4中通过调整机器人的反馈速度使之与所述环境状态相匹配，或通过调整中央处理器的运行速度使之与所述环境状态相匹配。
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Legal Events
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Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1231975 Country of ref document: HK |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170111 |
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| REG | Reference to a national code |
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