CN107554642B - 一种主动引导型导航机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主动引导型导航机器人，包括车体、扶手、踏板、车轮以及设置在踏板内的用于控制车轮运行驱动电机，还包括：摄像头用于获取实时的环境影像；影像分析模块用于从环境影像中捕捉人物目标，判断人物目标是否处于迷路状态；处理器用于对人物目标进行锁定，并控制车轮行驶至人物目标所处位置；语音播放模块用于播放预先储存的提示语音；语音录入模块用于在语音播放模块播放预先储存的提示语音后，开启语音录制；语音识别模块用于识别语音录入模块录制的语音中是否存在地名，若存在则提取该地名；导航模块用于获取该地名所处的地理位置并将其作为目的地，向处理器输出导航信号，处理器根据导航信号控制车轮行驶至目的地。

Description

一种主动引导型导航机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种主动引导型导航机器人。

背景技术

随着移现代科技的快速发展，出现了功能和作用各不相同的机器人，给用户的生活带来极大的方便，已经深入用户生活。其中，有一部分的机器人已经具有了自动导航的功能。但是，现有的导航机器人存在一定的缺陷，具体表现为无法实现人机交互，不能主动发现需提供导航服务的目标人物并主动提供导航无法，且无法针对目标人物进行引路。

发明内容

发明目的：针对背景技术中提到的问题，本发明提供一种主动引导型导航机器人。

技术方案：一种主动引导型导航机器人，包括车体、设置在所述车体上的扶手、与所述车体垂直连接的踏板、设置在所述踏板下方的两个车轮以及设置在所述踏板内的用于控制车轮运行的驱动电机，还包括：

摄像头，镶嵌在所述车体表面，用于获取实时的环境影像；

影像分析模块，设置在所述车体内部且与所述摄像头连接，用于从环境影像中捕捉人物目标，判断人物目标是否处于迷路状态，其中迷路状态包括踱步状态、徘徊状态以及四处观望状态中的至少一种；

处理器，设置在所述车体内部且与所述影像分析模块连接，用于在所述影像分析模块判断出人物目标处于迷路状态时，对人物目标进行锁定，并向所述驱动电机输出第一驱动指令，以控制车轮行驶至人物目标所处位置；

语音播放模块，与所述处理器连接，用于在车轮行驶至人物目标所处位置时，播放预先储存的提示语音；

语音录入模块，与所述语音播放模块连接，用于在所述语音播放模块播放预先储存的提示语音后，开启语音录制；

语音识别模块，与所述语音录入模块连接，用于识别所述语音录入模块录制的语音中是否存在地名，若存在则提取该地名；

导航模块，分别与所述语音识别模块以及处理器连接，用于获取该地名所处的地理位置并将其作为目的地，然后向所述处理器输出导航信号，所述处理器根据导航信号向所述驱动电机输出第二驱动指令，以控制车轮行驶至目的地。

作为本发明的一种优选方式，还包括设置在所述踏板内的与所述处理器连接的称重传感器，用于获取所述踏板上的称重数据；所述处理器在根据导航信号向所述驱动电机输出第二驱动指令之前，还将获取所述称重传感器的称重数据，并在判断称重数据大于预设数据时才向所述驱动电机输出第二驱动指令。

作为本发明的一种优选方式，还包括镶嵌在所述车体表面的显示屏，所述显示屏与所述处理器连接，用于向所述处理器获取目的地，并显示实时的导航路线。

本发明实现以下有益效果：

通过从环境影像中捕捉人物目标，判断人物目标是否处于迷路状态，并在判断人物目标处于迷路状态时主动接近人物目标进行语音交互，并提供相应的导航引路服务，提高了用户对导航机器人的使用体验，使得导航机器人更加智能化，提高服务效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的一种主动引导型导航机器人结构示意图；

图2为本发明提供的一种主动引导型导航机器人的导航方法流程图。

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。

实施例一

如图1所示，一种主动引导型导航机器人，包括车体1、设置在所述车体1上的扶手2、与所述车体1垂直连接的踏板3、设置在所述踏板3下方的两个车轮4以及设置在所述踏板3内的用于控制车轮4运行的驱动电机5，其特征在于，还包括：

摄像头6，镶嵌在所述车体1表面，用于获取实时的环境影像；

影像分析模块7，设置在所述车体1内部且与所述摄像头6连接，用于从环境影像中捕捉人物目标，判断人物目标是否处于迷路状态，其中迷路状态包括踱步状态、徘徊状态以及四处观望状态中的至少一种；

处理器8，设置在所述车体1内部且与所述影像分析模块7连接，用于在所述影像分析模块7判断出人物目标处于迷路状态时，对人物目标进行锁定，并向所述驱动电机5输出第一驱动指令，以控制车轮4行驶至人物目标所处位置；

语音播放模块9，与所述处理器8连接，用于在车轮4行驶至人物目标所处位置时，播放预先储存的提示语音；

语音录入模块10，与所述语音播放模块9连接，用于在所述语音播放模块9播放预先储存的提示语音后，开启语音录制；

语音识别模块11，与所述语音录入模块10连接，用于识别所述语音录入模块10录制的语音中是否存在地名，若存在则提取该地名；

导航模块12，分别与所述语音识别模块11以及处理器8连接，用于获取该地名所处的地理位置并将其作为目的地，然后向所述处理器8输出导航信号，所述处理器8根据导航信号向所述驱动电机5输出第二驱动指令，以控制车轮4行驶至目的地。

具体地，所述导航机器人为一个车体1形状，所述车体1上方位置设置有两个扶手2，所述扶手2分别位于所述车体1两侧，用于向用于提供能够抓取的物体，所述扶手2表面材料为吸水防滑材料，在所述车体1运动时，保证用户不会摔倒，所述车体1下方设置有与所述车体1垂直连接的踏板3，所述踏板3表面材料同样为防滑材料，确保在所述车体1运动时不会使用户摔倒，所述踏板3下方设置有两个车轮4以及驱动电机5，所述车轮4能够360度旋转，由所述驱动电机5驱动。所述车体1还包括摄像头6、影像分析模块7、处理器8、语音播放模块9、语音录入模块10、语音识别模块11以及导航模块12，所述摄像头6设置于所述车体1前方，实时拍摄所述车体1周围的影像并将其发送给所述影像分析模块7；所述影像分析模块7设置于所述车体1内部，与所述摄像头6连接，所述影像分析模块7接收到所述摄像头6发送的影响后从其中捕捉任务目标，捕捉到人物目标后判断所述任务目标是否处于迷路状态，所述影像分析模块7中预存迷路状态时的影像，所述迷路包括踱步状态、徘徊状态以及四处观望状态，所述影像分析模块7将捕捉到人物目标与预存影像进行比对，若存在包括踱步状态、徘徊状态以及四处观望状态中的任意一种，则判断所述任务目标处于迷路状态；所述处理器8设置于所述车体1内部，与所述影像分析模块7连接，当所述影像分析模块7判断所述任务目标处于迷路状态时，向所述处理器8发送锁定信号，所述处理器8根据所述锁定信号锁定所述人物目标，并向所述驱动电机5输出第一驱动指令，所述驱动电机5驱动所述车轮4向所述任务目标行驶；所述处理器8根据所述摄像头6拍摄的影像判断所述人物目标是否进入预设距离，若是，则向所述语音播放模块9输出播放信号，所述语音播放模块9中预存有提示语音，所述提示语音类似于“请问您需要引路吗”，所述语音播放模块9与所述语音录入模块10连接，当所述提示语音播放完毕后，所述语音播放模块9向所述语音录入模块10输出录入信号，所述语音录入模块10启动，所述语音录入模块10开始录取用户的语音信息，所述语音录入模块10与所述语音识别模块11连接，所述语音录入模块10录取用户的语音信息后将其发送给所述语音识别模块11，所述语音识别模块11判断所述语音信息中是否存在地名，若是，则提出所述地名，所述语音识别模块11与所述导航模块12连接，所述语音识别模块11提取出所述地名后将其发送给所述导航模块12，所述导航模块12将所述地名列为目的地并自动生成所在地到所述目的地最近的导航路线，然后向所述处理器8输出导航信号，所述处理器8根据导航信号向所述驱动电机5输出第二驱动指令，所述驱动电机5驱动所述车轮4按照所述导航路线行驶至目的地。

实施例二

如图2所示，所述导航机器人还包括设置在所述踏板3内的与所述处理器8连接的称重传感器13，用于获取所述踏板3上的称重数据；所述处理器8在根据导航信号向所述驱动电机5输出第二驱动指令之前，还将获取所述称重传感器13的称重数据，并在判断称重数据大于预设数据时才向所述驱动电机5输出第二驱动指令。

具体地，在所述处理器8向所述驱动电机5输出第二驱动指令之前，需要确保用户站在所述踏板3上。所述踏板3内设置有称重传感器13，所述称重传感器13与所述处理器8连接，用于检测用户对踏板3的压力值并将其发送给所述处理器8，所述处理器8中设置有预设数据，例如，设置所述预设数据为200N，当用户站上所述踏板3时，所述称重传感器13检测所述用户对所述踏板3的压力值并将其发送给所述处理器8，所述处理器8判断所述压力值是否大于等于所述预设数据，若是，则向所述驱动电机5输出第二驱动指令。

实施例三

如图1所示，所述导航机器人还包括镶嵌在所述车体1表面的显示屏14，所述显示屏14与所述处理器8连接，用于向所述处理器8获取目的地，并显示实时的导航路线。

具体地，本发明提供的导航机器人适合应用与车站或者广场等人流量较多的场合，人在陌生且密集的环境中，一般难以分辨东西南北，因此，若是仅向用户播放语音导航信息，导致用户认错了方向，则导航机器人就失去了导航作用，更甚，会起到反作用。因此，在所述车体1即两个把手之间设置有显示屏14，所述显示屏14与所述处理器8连接，所述处理器8将导航路线发送给所述显示屏14，所述处理器8实时显示所述导航路线。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种主动引导型导航机器人，包括车体（1）、设置在所述车体（1）上的扶手（2）、与所述车体（1）垂直连接的踏板（3）、设置在所述踏板（3）下方的两个车轮（4）以及设置在所述踏板（3）内的用于控制车轮（4）运行的驱动电机（5），其特征在于，还包括：

摄像头（6），镶嵌在所述车体（1）表面，用于获取实时的环境影像；

影像分析模块（7），设置在所述车体（1）内部且与所述摄像头（6）连接，用于从环境影像中捕捉人物目标，判断人物目标是否处于迷路状态，其中迷路状态包括踱步状态、徘徊状态以及四处观望状态中的至少一种；

处理器（8），设置在所述车体（1）内部且与所述影像分析模块（7）连接，用于在所述影像分析模块（7）判断出人物目标处于迷路状态时，对人物目标进行锁定，并向所述驱动电机（5）输出第一驱动指令，以控制车轮（4）行驶至人物目标所处位置；

语音播放模块（9），与所述处理器（8）连接，用于在车轮（4）行驶至人物目标所处位置时，播放预先储存的提示语音；

语音录入模块（10），与所述语音播放模块（9）连接，用于在所述语音播放模块（9）播放预先储存的提示语音后，开启语音录制；

语音识别模块（11），与所述语音录入模块（10）连接，用于识别所述语音录入模块（10）录制的语音中是否存在地名，若存在则提取该地名；

导航模块（12），分别与所述语音识别模块（11）以及处理器（8）连接，用于获取该地名所处的地理位置并将其作为目的地，然后向所述处理器（8）输出导航信号，所述处理器（8）根据导航信号向所述驱动电机（5）输出第二驱动指令，以控制车轮（4）行驶至目的地；

还包括设置在所述踏板（3）内的与所述处理器（8）连接的称重传感器（13），用于获取所述踏板（3）上的称重数据；所述处理器（8）在根据导航信号向所述驱动电机（5）输出第二驱动指令之前，还将获取所述称重传感器（13）的称重数据，并在判断称重数据大于预设数据时才向所述驱动电机（5）输出第二驱动指令。

2.根据权利要求1所述的一种主动引导型导航机器人，其特征在于，还包括镶嵌在所述车体（1）表面的显示屏（14），所述显示屏（14）与所述处理器（8）连接，用于向所述处理器（8）获取目的地，并显示实时的导航路线。