CN106584480A - 机器人及其面部识别方法和语音控制方法 - Google Patents

机器人及其面部识别方法和语音控制方法 Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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Abstract

本发明公开了一种机器人，包括基座、躯干、手臂和头部，其中躯干通过数字舵机组连接基座、手臂和头部，其特征在于：所述基座中设置主控电路和电源，所述头部中设置显示屏、扬声器；所述主控电路包括处理模块、图像处理模块、图像输出模块、音频输出模块、存储模块、驱动模块、控制模块、音频处理模块；本发明通过面部识别技术和语音控制技术实现了人类与机器人交互过程的简化，机器人可以对用户进行图像识别，辨别用户的身份及肢体动作，使机器人可以进行主动沟通；用户通过语音指令直接控制机器人执行相应任务，使人类与机器人的交互体验大幅提升。

Description

机器人及其面部识别方法和语音控制方法
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种机器人及其面部识别方法和语音控制方法。
背景技术
机器人是自动控制机器的简称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械。在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作。理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发。而人类在与机器人进行交互时仅依靠程序语言控制过程繁琐，需要专业的技术技能，严重限制机器人产业的发展。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种机器人及其面部识别方法和语音控制方法。
本发明的技术方案是：
一种机器人，包括基座、躯干、手臂和头部，其中躯干通过数字舵机组连接基座、手臂和头部，其特征在于：所述基座中设置主控电路和电源，所述头部中设置显示屏、扬声器；所述主控电路包括处理模块、图像处理模块、图像输出模块、音频输出模块、存储模块、驱动模块、控制模块、音频处理模块；其中电源为主控电路供电；处理模块控制图像输出模块在显示屏上显示图像信息；处理模块控制音频输出模块驱动扬声器播放音频；处理模块控制控制模块驱动数字舵机组进行肢体动作；存储模块存储信息，供处理模块调用。
本发明还提出了一种机器人面部识别方法，包括如下步骤：摄像头采集用户面部信息，传输至主控电路的图像处理模块，图像处理模块将处理后的信息传输至处理模块，处理模块将信息与存储模块中的图像与人员信息进行匹配，处理模块控制扬声器输出欢迎语，处理模块通过显示屏显示欢迎表情，处理模块模块通过控制模块驱动数字舵机组进行肢体动作。
本发明还提出了一种机器人语音控制方法，包括如下步骤：麦克阵列语音采集用户语音信息，传输至主控电路的音频处理模块，音频处理模块将处理后的信息传输至处理模块，处理模块将信息与存储模块中的图像与人员信息进行匹配，处理模块控制扬声器输出应答语，处理模块通过显示屏显示相应表情，处理模块模块通过控制模块驱动数字舵机组进行肢体动作。
本发明通过面部识别技术和语音控制技术实现了人类与机器人交互过程的简化，机器人可以对用户进行图像识别，辨别用户的身份及肢体动作，使机器人可以进行主动沟通；用户通过语音指令直接控制机器人执行相应任务，使人类与机器人的交互体验大幅提升。
附图说明
图1 是本发明的结构示意图；
图2 是本发明的原理框图；
其中：
1基座 2躯干
3手臂 4 头部
5数字舵机组 6 主控电路
7电源 8 显示屏
9扬声器 10 处理模块
11图像处理模块 12 图像输出模块
13音频输出模块 14存储模块
15驱动模块 16控制模块
17音频处理模块 18 麦克阵列
19摄像头。
具体实施方式
以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：
具体实施例一：
如图1~2所示，一种机器人，包括基座1、躯干2、手臂3和头部4，其中躯干2通过数字舵机组5连接基座1、手臂3和头部4，而所述基座1中设置主控电路6和电源7，所述头部4中设置显示屏8、扬声器9；所述主控电路6包括处理模块10、图像输出模块12、音频输出模块13、存储模块14、驱动模块15、控制模块16；其中电源7为主控电路6供电；处理模块10控制图像输出模块12在显示屏8上显示图像信息；处理模块10控制音频输出模块13驱动扬声器9播放音频；处理模块10控制控制模块16驱动数字舵机组5进行肢体动作；存储模块14存储信息，供处理模块10调用。
所述头部4中设置摄像头19，主控电路6中具有图像处理模块11；摄像头19采集影像并输送至主控电路6的图像处理模块11，图像处理模块11将处理后的信息发送至处理模块10。
所述摄像头19为硬解码高清摄像头。
所述处理模块10中包括GPU和CPU。
一种机器人面部识别方法，包括如下步骤：摄像头19采集用户面部信息，传输至主控电路10的图像处理模块11，图像处理模块11将处理后的信息传输至处理模块10，处理模块10将信息与存储模块14中的图像与人员信息进行匹配，处理模块10控制扬声器9输出欢迎语，处理模块10通过显示屏8显示欢迎表情，处理模块10模块通过控制模块16驱动数字舵机组5进行肢体动作。
所述摄像头19为硬解码高清摄像头，在采集图像过程中对动态图像信息进行分析处理。
本具体实施例机器人可以对用户进行图像识别，辨别用户的身份及肢体动作，使机器人可以进行主动沟通。
具体实施例二:
一种机器人，包括基座1、躯干2、手臂3和头部4，其中躯干2通过数字舵机组5连接基座1、手臂3和头部4，而所述基座1中设置主控电路6和电源7，所述头部4中设置显示屏8、扬声器9；所述主控电路6包括处理模块10、图像输出模块12、音频输出模块13、存储模块14、驱动模块15、控制模块16；其中电源7为主控电路6供电；处理模块10控制图像输出模块12在显示屏8上显示图像信息；处理模块10控制音频输出模块13驱动扬声器9播放音频；处理模块10控制控制模块16驱动数字舵机组5进行肢体动作；存储模块14存储信息，供处理模块10调用。
所述基座1中设置麦克阵列18，麦克阵列18采集音频并通过主控电路6中的音频处理模块17处理后将信息传输至处理模块10。
所述麦克阵列18为全双工全方位麦克阵列。
所述处理模块10中包括GPU和CPU。
一种机器人语音控制方法，包括如下步骤：麦克阵列18采集用户语音信息，传输至主控电路6的音频处理模块17，音频处理模块17将处理后的信息传输至处理模块10，处理模块10将信息与存储模块14中的图像与人员信息进行匹配，处理模块10控制扬声器9输出应答语，处理模块10通过显示屏8显示相应表情，处理模块10模块通过控制模块16驱动数字舵机组5进行肢体动作。
所述麦克阵列18为全双工全方位麦克阵列，在采集语音信息过程中对声音进行定位，并将位置信息传输至处理模块10，处理模块10通过控制模块16控制数字舵机组5进行肢体动作。
本具体实施例中用户通过语音指令直接控制机器人执行相应任务，使人类与机器人的交互体验大幅提升；在机器人接受语音信息的同时，可以对声音进行定位，通过数字舵机组控制机器人将肢体转向用户，再和用户进行互动。

Claims (10)

1.一种机器人，包括基座、躯干、手臂和头部，其中躯干通过数字舵机组连接基座、手臂和头部，其特征在于：所述基座中设置主控电路和电源，所述头部中设置显示屏、扬声器；所述主控电路包括处理模块、图像输出模块、音频输出模块、存储模块、驱动模块、控制模块；其中电源为主控电路供电；处理模块控制图像输出模块在显示屏上显示图像信息；处理模块控制音频输出模块驱动扬声器播放音频；处理模块控制控制模块驱动数字舵机组进行肢体动作；存储模块存储信息，供处理模块调用。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述头部中设置摄像头，主控电路中具有图像处理模块；摄像头采集影像并输送至主控电路的图像处理模块，图像处理模块将处理后的信息发送至处理模块。
3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于：所述摄像头为硬解码高清摄像头。
4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述基座中设置麦克阵列，麦克阵列采集音频并通过主控电路中的音频处理模块处理后将信息传输至处理模块。
5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于：所述麦克阵列为全双工全方位麦克阵列。
6.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述处理模块中包括GPU和CPU。
7.一种机器人面部识别方法，包括如下步骤：摄像头采集用户面部信息，传输至主控电路的图像处理模块，图像处理模块将处理后的信息传输至处理模块，处理模块将信息与存储模块中的图像与人员信息进行匹配，处理模块控制扬声器输出欢迎语，处理模块通过显示屏显示欢迎表情，处理模块模块通过控制模块驱动数字舵机组进行肢体动作。
8.根据权利要求7所述的机器人面部识别方法，其特征在于：所述摄像头为硬解码高清摄像头，在采集图像过程中对动态图像信息进行分析处理。
9.一种机器人语音控制方法，包括如下步骤：麦克阵列语音采集用户语音信息，传输至主控电路的音频处理模块，音频处理模块将处理后的信息传输至处理模块，处理模块将信息与存储模块中的图像与人员信息进行匹配，处理模块控制扬声器输出应答语，处理模块通过显示屏显示相应表情，处理模块模块通过控制模块驱动数字舵机组进行肢体动作。
10.根据权利要求9所述的机器人语音控制方法，其特征在于：所述麦克阵列为全双工全方位麦克阵列，在采集语音信息过程中对声音进行定位，并将位置信息传输至处理模块，处理模块通过控制模块控制数字舵机组进行肢体动作。
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