CN106737745A - 智能机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机器人领域，尤其是一种智能机器人，针对现有的不能够根据人们的身高自动调节高度，不能够准确的对人们的表情和手势进行识别，而且不能够自动匹配合适的表情和手势来达到互动的目的，智能化程度低的问题，现提出如下方案，其包括底座和焊接于底座顶部的下躯干，所述下躯干的正上方设有上躯干，所述下躯干上通过螺栓固定安装有人体感应单元，且下躯干上开设有第一放置腔，所述第一放置腔的底部内壁上通过螺栓固定安装有第一推杆电机。本发明能够根据人们的身高自动调节高度，从而能够准确的对人们的表情和手势进行识别，而且能够自动匹配合适的表情和手势来达到互动的目的，智能化程度高，结构简单，使用方便。

Description

智能机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及智能机器人。
背景技术
随着科技的发展，越来越多的人们开始关注智能机器人并对智能机器人进行研发，智能机器人的应用亦日趋普遍，随着智能机器人快速进入人们的工作、生活，人们对智能机器人提出了更高的要求。
申请号为201510955745.8的专利文件公开了智能机器人，用于改善现有技术中智能机器人智能化程度有待提高的问题，但是，其不能够根据人们的身高自动调节高度，不能够准确的对人们的表情和手势进行识别，而且不能够自动匹配合适的表情和手势来达到互动的目的，智能化程度低。
申请号为201510339278.6的专利文件公开了智能机器人，用于提供一种能够实现仿人行走，能够吸引孩子的注意；能够实现智能机器人在一定范围内自由避障，行走自如；能够将学习文件播放给孩子学习，提高孩子的学习兴趣的智能机器人，但是，其不能够根据人们的身高自动调节高度，不能够准确的对人们的表情和手势进行识别，而且不能够自动匹配合适的表情和手势来达到互动的目的，智能化程度低。
发明内容
本发明提出的智能机器人，解决了不能够根据人们的身高自动调节高度，不能够准确的对人们的表情和手势进行识别，而且不能够自动匹配合适的表情和手势来达到互动的目的，智能化程度低的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
智能机器人，包括底座和焊接于底座顶部的下躯干，所述下躯干的正上方设有上躯干，所述下躯干上通过螺栓固定安装有人体感应单元，且下躯干上开设有第一放置腔，所述第一放置腔的底部内壁上通过螺栓固定安装有第一推杆电机，且第一推杆电机的输出轴焊接于上躯干的底部，所述上躯干上通过螺栓固定安装有手势识别单元，所述上躯干的两侧均活动安装有手臂，且上躯干的正上方设有顶座，所述上躯干上开设有第二放置腔，且第二放置腔的底部内壁上通过螺栓固定安装有第二推杆电机，所述第二推杆电机的输出轴焊接于顶座的底部，且顶座的顶部活动安装有头部，所述头部上通过螺栓固定安装有表情识别单元和显示单元；
所述人体感应单元、手势识别单元和表情识别单元构成感应识别模块，感应识别模块分别连接有匹配模块和数据处理模块，匹配模块分别连接有数据库组、调取模块和数据处理模块，调取模块分别连接有数据库组、执行模块和数据处理模块，数据处理模块分别连接有驱动模块和数据库组，驱动模块分别与第一推杆电机和第二推杆电机连接，执行模块分别与手臂和显示单元连接。
优选的，所述下躯干的顶部开设有与第一放置腔连通的第一通孔，且第一推杆电机的输出轴滑动安装于第一通孔内。
优选的，所述上躯干的顶部开设有与第二放置腔连通的第二通孔，且第二推杆电机的输出轴滑动安装于第二通孔内。
优选的，所述人体感应单元用于对人体进行感应，然后发送信号至数据处理模块；手势识别单元用于对手势进行识别，然后将识别结果传输至匹配模块；表情识别单元用于对表情进行识别，然后将识别结果传输至匹配模块。
优选的，所述匹配模块包括表情匹配单元和手势匹配单元，表情匹配单元和手势匹配单元分别与表情识别单元和手势识别单元连接，表情匹配单元用于根据表情识别单元的识别结果对数据库组内的表情数据进行匹配，然后将匹配结果传输至调取模块；手势匹配单元用于根据手势识别单元的识别结果对数据库组内的手势数据进行匹配，然后将匹配结果传输至调取模块。
优选的，所述调取模块包括表情调取单元和手势调取单元，表情调取单元和手势调取单元分别与表情匹配单元和手势匹配单元连接；表情调取单元用于根据表情匹配单元的匹配结果调取数据库组内的表情数据，然后将调取的表情数据传输至执行模块；手势调取单元用于根据手势匹配单元的匹配结果调取数据库组内的手势数据，然后将调取的手势数据传输至执行模块。
优选的，所述执行模块包括表情执行单元和手势执行单元，表情执行单元和手势执行单元分别与表情调取单元和手势调取单元连接，表情执行单元和手势执行单元分别与显示单元和手臂连接；表情执行单元用于根据表情调取单元调取的表情数据控制显示单元模拟相应表情；手势执行单元用于根据手势调取单元调取的手势数据控制手臂模拟相应手势。
优选的，所述驱动模块包括驱动电路、第一开关电路和第二开关电路，且驱动电路、第一开关电路和第二开关电路均与数据处理模块连接，所述第一开关电路和第二开关电路分别与第一推杆电机和第二推杆电机连接，且驱动电路用于驱动第一推杆电机和第二推杆电机运行。
优选的，所述数据库组包括对应表情库、表情库、对应手势库和手势库，表情库与手势库均与匹配模块连接，对应表情库和对应手势库均与调取模块连接；对应表情库内的表情数据和表情库内的表情数据相对应，对应手势库内的手势数据和手势库内的手势数据相对应。
优选的，所述数据处理模块用于根据人体感应单元的感应信号控制驱动模块运行，且数据处理模块用于分别对感应识别模块、匹配模块、调取模块和执行模块进行驱动控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过人体感应单元、数据处理模块、驱动模块、第一推杆电机和第二推杆电机能够自动调节手势识别单元和表情识别单元的高度，从而能够准确的对人们的表情和手势进行识别；
2、通过手势识别单元、表情识别单元、匹配模块、调取模块和执行模块能够自动匹配合适的表情和手势来达到互动的目的，智能化程度高。
本发明能够根据人们的身高自动调节高度，从而能够准确的对人们的表情和手势进行识别，而且能够自动匹配合适的表情和手势来达到互动的目的，智能化程度高，结构简单，使用方便。
附图说明
图1为本发明提出的智能机器人的结构示意图；
图2为本发明提出的智能机器人的剖析结构示意图；
图3为本发明提出的智能机器人的工作原理框图；
图4为本发明提出的智能机器人的感应识别模块的工作原理框图；
图5为本发明提出的智能机器人的匹配模块的工作原理框图；
图6为本发明提出的智能机器人的调取模块的工作原理框图；
图7为本发明提出的智能机器人的执行模块的工作原理框图；
图8为本发明提出的智能机器人的驱动模块的工作原理框图；
图9为本发明提出的智能机器人的数据库组的工作原理框图。
图中：1底座、2下躯干、3上躯干、4第一放置腔、5第一推杆电机、6第一通孔、7顶座、8第二放置腔、9第二推杆电机、10第二通孔、11手势识别单元、12头部、13表情识别单元。
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。
参照图1-9，智能机器人，包括底座1和焊接于底座1顶部的下躯干2，下躯干2的正上方设有上躯干3，下躯干2上通过螺栓固定安装有人体感应单元，且下躯干2上开设有第一放置腔4，第一放置腔4的底部内壁上通过螺栓固定安装有第一推杆电机5，且第一推杆电机5的输出轴焊接于上躯干3的底部，上躯干3上通过螺栓固定安装有手势识别单元11，上躯干3的两侧均活动安装有手臂，且上躯干3的正上方设有顶座7，上躯干3上开设有第二放置腔8，且第二放置腔8的底部内壁上通过螺栓固定安装有第二推杆电机9，第二推杆电机9的输出轴焊接于顶座7的底部，且顶座7的顶部活动安装有头部12，头部12上通过螺栓固定安装有表情识别单元13和显示单元；
人体感应单元、手势识别单元11和表情识别单元13构成感应识别模块，感应识别模块分别连接有匹配模块和数据处理模块，匹配模块分别连接有数据库组、调取模块和数据处理模块，调取模块分别连接有数据库组、执行模块和数据处理模块，数据处理模块分别连接有驱动模块和数据库组，驱动模块分别与第一推杆电机5和第二推杆电机9连接，执行模块分别与手臂和显示单元连接。
本实施例中，人体感应单元感应到人体后，向数据处理模块发送信号，数据控制模块控制驱动电路运行，同时控制第一开关电路和第二开关电路的闭合或断开，第一开关电路闭合时，驱动电路控制第一推杆电机5运行，对上躯干3的高度进行调节，从而调节手势识别单元11的高度，直至手势识别单元11能够准确的对手势进行识别；第二开关电路闭合时，驱动电路控制第二推杆电机9运行，对头部12的高度进行调节，从而调节表情识别单元13的高度，直至表情识别单元13能够准确的对表情进行识别；表情识别单元13和手势识别单元11分别对人们的表情和手势进行识别，然后分别将识别结果传输至表情匹配单元和手势匹配单元，表情匹配单元根据表情识别单元13的识别结果对表情库内的表情数据进行匹配，然后将匹配结果传输至表情调取单元；手势匹配单元根据手势识别单元11的识别结果对手势库内的手势数据进行匹配，然后将匹配结果传输至手势调取单元；表情调取单元根据表情匹配单元的匹配结果调取对应表情库内的表情数据，然后将调取的表情数据传输至表情执行单元；手势调取单元根据手势匹配单元的匹配结果调取对应手势库内的手势数据，然后将调取的手势数据传输至手势执行单元；表情执行单元根据表情调取单元调取的表情数据控制显示单元模拟相应表情；手势执行单元根据手势调取单元调取的手势数据控制手臂模拟相应手势，完成互动。
本实施例中，下躯干2的顶部开设有与第一放置腔4连通的第一通孔6，且第一推杆电机5的输出轴滑动安装于第一通孔6内，上躯干3的顶部开设有与第二放置腔8连通的第二通孔10，且第二推杆电机9的输出轴滑动安装于第二通孔10内，人体感应单元用于对人体进行感应，然后发送信号至数据处理模块；手势识别单元11用于对手势进行识别，然后将识别结果传输至匹配模块；表情识别单元13用于对表情进行识别，然后将识别结果传输至匹配模块，匹配模块包括表情匹配单元和手势匹配单元，表情匹配单元和手势匹配单元分别与表情识别单元13和手势识别单元11连接，表情匹配单元用于根据表情识别单元13的识别结果对数据库组内的表情数据进行匹配，然后将匹配结果传输至调取模块；手势匹配单元用于根据手势识别单元11的识别结果对数据库组内的手势数据进行匹配，然后将匹配结果传输至调取模块，调取模块包括表情调取单元和手势调取单元，表情调取单元和手势调取单元分别与表情匹配单元和手势匹配单元连接；表情调取单元用于根据表情匹配单元的匹配结果调取数据库组内的表情数据，然后将调取的表情数据传输至执行模块；手势调取单元用于根据手势匹配单元的匹配结果调取数据库组内的手势数据，然后将调取的手势数据传输至执行模块，执行模块包括表情执行单元和手势执行单元，表情执行单元和手势执行单元分别与表情调取单元和手势调取单元连接，表情执行单元和手势执行单元分别与显示单元和手臂连接；表情执行单元用于根据表情调取单元调取的表情数据控制显示单元模拟相应表情；手势执行单元用于根据手势调取单元调取的手势数据控制手臂模拟相应手势，驱动模块包括驱动电路、第一开关电路和第二开关电路，且驱动电路、第一开关电路和第二开关电路均与数据处理模块连接，第一开关电路和第二开关电路分别与第一推杆电机5和第二推杆电机9连接，且驱动电路用于驱动第一推杆电机5和第二推杆电机9运行，数据库组包括对应表情库、表情库、对应手势库和手势库，表情库与手势库均与匹配模块连接，对应表情库和对应手势库均与调取模块连接；对应表情库内的表情数据和表情库内的表情数据相对应，对应手势库内的手势数据和手势库内的手势数据相对应，数据处理模块用于根据人体感应单元的感应信号控制驱动模块运行，且数据处理模块用于分别对感应识别模块、匹配模块、调取模块和执行模块进行驱动控制；与现有技术相比，本实施例的有益效果是：通过人体感应单元、数据处理模块、驱动模块、第一推杆电机5和第二推杆电机9能够自动调节手势识别单元11和表情识别单元13的高度，从而能够准确的对人们的表情和手势进行识别；通过手势识别单元11、表情识别单元13、匹配模块、调取模块和执行模块能够自动匹配合适的表情和手势来达到互动的目的，智能化程度高；本发明能够根据人们的身高自动调节高度，从而能够准确的对人们的表情和手势进行识别，而且能够自动匹配合适的表情和手势来达到互动的目的，智能化程度高，结构简单，使用方便。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.智能机器人，包括底座(1)和焊接于底座(1)顶部的下躯干(2)，其特征在于，所述下躯干(2)的正上方设有上躯干(3)，所述下躯干(2)上通过螺栓固定安装有人体感应单元，且下躯干(2)上开设有第一放置腔(4)，所述第一放置腔(4)的底部内壁上通过螺栓固定安装有第一推杆电机(5)，且第一推杆电机(5)的输出轴焊接于上躯干(3)的底部，所述上躯干(3)上通过螺栓固定安装有手势识别单元(11)，所述上躯干(3)的两侧均活动安装有手臂，且上躯干(3)的正上方设有顶座(7)，所述上躯干(3)上开设有第二放置腔(8)，且第二放置腔(8)的底部内壁上通过螺栓固定安装有第二推杆电机(9)，所述第二推杆电机(9)的输出轴焊接于顶座(7)的底部，且顶座(7)的顶部活动安装有头部(12)，所述头部(12)上通过螺栓固定安装有表情识别单元(13)和显示单元；
所述人体感应单元、手势识别单元(11)和表情识别单元(13)构成感应识别模块，感应识别模块分别连接有匹配模块和数据处理模块，匹配模块分别连接有数据库组、调取模块和数据处理模块，调取模块分别连接有数据库组、执行模块和数据处理模块，数据处理模块分别连接有驱动模块和数据库组，驱动模块分别与第一推杆电机(5)和第二推杆电机(9)连接，执行模块分别与手臂和显示单元连接。
2.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述下躯干(2)的顶部开设有与第一放置腔(4)连通的第一通孔(6)，且第一推杆电机(5)的输出轴滑动安装于第一通孔(6)内。
3.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述上躯干(3)的顶部开设有与第二放置腔(8)连通的第二通孔(10)，且第二推杆电机(9)的输出轴滑动安装于第二通孔(10)内。
4.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述人体感应单元用于对人体进行感应，然后发送信号至数据处理模块；手势识别单元(11)用于对手势进行识别，然后将识别结果传输至匹配模块；表情识别单元(13)用于对表情进行识别，然后将识别结果传输至匹配模块。
5.根据权利要求4所述的智能机器人，其特征在于，所述匹配模块包括表情匹配单元和手势匹配单元，表情匹配单元和手势匹配单元分别与表情识别单元(13)和手势识别单元(11)连接，表情匹配单元用于根据表情识别单元(13)的识别结果对数据库组内的表情数据进行匹配，然后将匹配结果传输至调取模块；手势匹配单元用于根据手势识别单元(11)的识别结果对数据库组内的手势数据进行匹配，然后将匹配结果传输至调取模块。
6.根据权利要求5所述的智能机器人，其特征在于，所述调取模块包括表情调取单元和手势调取单元，表情调取单元和手势调取单元分别与表情匹配单元和手势匹配单元连接；表情调取单元用于根据表情匹配单元的匹配结果调取数据库组内的表情数据，然后将调取的表情数据传输至执行模块；手势调取单元用于根据手势匹配单元的匹配结果调取数据库组内的手势数据，然后将调取的手势数据传输至执行模块。
7.根据权利要求1至6任一项所述的智能机器人，其特征在于，所述执行模块包括表情执行单元和手势执行单元，表情执行单元和手势执行单元分别与表情调取单元和手势调取单元连接，表情执行单元和手势执行单元分别与显示单元和手臂连接；表情执行单元用于根据表情调取单元调取的表情数据控制显示单元模拟相应表情；手势执行单元用于根据手势调取单元调取的手势数据控制手臂模拟相应手势。
8.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述驱动模块包括驱动电路、第一开关电路和第二开关电路，且驱动电路、第一开关电路和第二开关电路均与数据处理模块连接，所述第一开关电路和第二开关电路分别与第一推杆电机(5)和第二推杆电机(9)连接，且驱动电路用于驱动第一推杆电机(5)和第二推杆电机(9)运行。
9.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述数据库组包括对应表情库、表情库、对应手势库和手势库，表情库与手势库均与匹配模块连接，对应表情库和对应手势库均与调取模块连接；对应表情库内的表情数据和表情库内的表情数据相对应，对应手势库内的手势数据和手势库内的手势数据相对应。
10.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述数据处理模块用于根据人体感应单元的感应信号控制驱动模块运行，且数据处理模块用于分别对感应识别模块、匹配模块、调取模块和执行模块进行驱动控制。
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Mobalegh Development of an autonomous humanoid robot team

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