CN108000533A - 一种讲解机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种讲解机器人,包括行走机构、肢体动作机构、人面识别摄像头、人机交流系统、触控显示屏、控制器以及人形壳体。本发明能够解决现有技术中缺乏能够自主识别讲解对象且能自主移动的讲解机器人的缺陷。

Description

一种讲解机器人

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种讲解机器人。

背景技术

参观游览时如果有讲解员进行深入讲解，会对了解主题有很大帮助，现有技术中一般是陪伴跟随的讲解员或者在展区固定设置用于讲解的多媒体系统，这两种方式一个需要培养讲解人员，耗费大量人力、物力及时间，一个需要根据展区数量设置相应的多媒体系统，导致基建和运维成本大，难以大面积推广。

因此设计一种具有自主识别讲解对象且能自主移动的讲解机器人具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种讲解机器人，以解决现有技术中缺乏能够自主识别讲解对象且能自主移动的讲解机器人的问题。

本发明实施例提供一种讲解机器人，包括行走机构、肢体动作机构、人面识别摄像头、人机交流系统、触控显示屏、控制器以及人形壳体；

在所述行走机构的上方设有支架，所述支架的两侧连接有肢体动作机构，所述支架的前方连接有所述触控显示屏，所述支架上还连接有所述人机交流系统、所述控制器；

所述人形壳体安装在所述行走机构的上方，用于遮罩讲解机器人的内部结构，在所述人形壳体的上端还连接有人面识别摄像头；

所述行走机构、所述肢体动作机构、所述人面识别摄像头、人机交流系统、所述触控显示屏均与所述控制器电性连接。

作为本发明的优选方式，所述行走机构为轮式机构，包括两个行走轮，采用两台电机分别驱动两个所述行走轮。

作为本发明的优选方式，所述行走机构还包括辅助轮，所述辅助轮位于所述行走轮的四周，起到保持平衡的作用。

作为本发明的优选方式，所述人机交流系统包括拾音器、喇叭、人机交流控制器，所述拾音器、所述喇叭分别与所述人机交流控制器电性连接，所述人机交流控制器还与所述控制器电性连接。

作为本发明的优选方式，还包括激光扫描头，所述激光扫描头设于所述人形壳体的上端，所述激光扫描头与所述控制器电性连接。

作为本发明的优选方式，还包括距离传感器，所述距离传感器设于所述人形外壳上，所述距离传感器与所述控制器电性连接。

作为本发明的优选方式，还包括光电传感器，所述光电传感器于所述控制器电性连接。

本发明的有益效果在于：通过设置行走机构，并在行走机构的基础上设置人面识别、人机交流系统、激光扫描头、距离传感器以及光电传感器，形成一个可自主识别讲解对象并能跟随讲解对象移动、探测周围环境自主避让障碍的讲解机器人，大大提高了讲解交流工作的智能化。采用本发明可免去大量培养讲解员和建设固定讲解设备的费用，具有良好的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的硬件连接结构示意图；

图2为本发明实施例的结构示意图。(请将图2改成黑白线条图，即工程图或装配图，按图2的示意将所缺的零件补充完整并标号)

其中，1、行走机构，2、触控显示屏，3、距离传感器，4、光电传感器，5、激光扫描头，6、肢体动作机构，7、控制器，8、人机交流系统，9、人面识别摄像头。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例公开了一种讲解机器人，参照图1及图2所示，包括行走机构1、肢体动作机构6、人面识别摄像头9、人机交流系统8、触控显示屏2、控制器7以及人形壳体。行走机构1、肢体动作机构6、人面识别摄像头9、人机交流系统8、触控显示屏2均与控制器7电性连接，受控制器7控制。(请补充控制器的型号或芯片型号)人形壳体安装在行走机构1的上方，用于遮罩讲解机器人的内部结构，使本机的外形更美观、更具人性化。

在行走机构1的上方连接有竖直设置的铝质支架，在支架的两侧连接肢体动作机构6。为简化机械结构，行走机构1采用轮式牵引机构，包括左右两个行走轮，每个行走轮均连接一台电机。当两台电机转速相同时行走机构便前进或后退，当两台电机转速不同时行走机构便转向，因此分别控制好两个电机的转速便能驱动本发明向任意位置移动，两个电机的转速由控制器控制。

为了更好地保持整机的平衡，行走机构1还包括辅助轮，辅助轮位于行走轮的四周，目的是增大行走机构对讲解机器人的支撑面积，使机器人的移动更加平稳可靠。肢体动作机构可以是两个旋转电机，能够实现控制机器人的两个胳膊上下摆动即可，肢体动作机构的作用是给机器人的讲解过程增添趣味，提高用户的使用体验。

支架的前方连接有触控显示屏2，触控显示屏2一方面用于播放讲解内容，另一方面用于参观者通过触控显示屏2控制讲解机器人。当机器人进行讲解时，触控显示屏2上面显示与讲解内容对应的一些信息，参观者可以手动查看，触控显示屏2上面也有对机器人简单控制的按钮，比如当现场嘈杂，语音识别不好使的时候，参观者可以手动选择去下一讲解点，或者手动取消讲解等。或者当人脸识别失败时，可以通过管理员账号密码在该触摸屏界面输入账号密码，实现登陆进入机器人系统，这样也可以使用机器人，来实现讲解和语音对话的过程。

在支架上还连接有控制器7和人机交流系统。控制器7是本发明的信号处理中心，通过控制器7可控制行走机构1的启停、转向，控制肢体动作机构6的活动，处理人面识别摄像头锁拍摄的人像信息，控制人机交流系统收集和反馈信息。

在人形壳体的上端还连接有人面识别摄像头9，人面识别摄像头9与控制器7电性连接，将采集的人像信息发送至控制器7进行处理，如果采集到人像则控制器7启动讲解程序。

人机交流系统8包括拾音器、喇叭、人机交流控制器(请提供人机交流控制器的具体型号或芯片型号)，拾音器、喇叭分别与人机交流控制器电性连接，人机交流控制器还与控制器电性连接。人机交流系统用于与参观者进行信息交互，利用拾音器接收人语音指令，人机交流控制器对语音进行分析处理，然后通过喇叭将应答结果反馈给参观者。

本发明还包括激光扫描头4，激光扫描头4设于人形壳体的上端，激光扫描头4与控制器7电性连接。激光扫描头4用于获取讲解机器人的实时位置，当讲解机器人行走到达指定讲解区会停下进行讲解，其原理是预先在工作区域内设置多块反光板，标定这些反光板的位置并将位置信息录入控制器，当激光扫描头扫描到周围3个以上的反光板，控制器便能计算出机器人的实时位置。

本发明还包括距离传感器3，距离传感器3设于人形外壳上，距离传感器3与控制器7电性连接。距离传感器3用于感知参观者与机器人之间的距离，由于讲解机器人是引导式的讲解，一般情况下参观者是跟随在讲解机器人之后前进的。当参观者在某区域驻足参观时，机器人通过距离传感器3感知参观者与它的距离，将感知信号传送至控制器7，控制器7结算出人机的距离后，控制器7根据结算结果控制电机转速，使讲解机器人与参观者保持在一定的距离范围内。

讲解机器人在工作时还会遇到前方有障碍的情况，为了获得避障能力，在人形壳体上还可安装光电传感器5，光电传感器5与控制器电性7连接。当前方出现障碍物时，光电传感器5感应到物体存在，将信息反馈至控制器7，控制器7控制电机停止工作，随即机器人停止行走，此时控制器7可向人机交流控制器发送指令，人机交流控制器控制喇叭向前方人员发出提示请求避让的声音。

本发明的工作过程是，在无参观者到来的情况下，触控显示屏会循环播放关于展览的宣传资料，于此同时人面识别摄像头不停捕捉周围是否有人员，当检测到人脸时，控制器则判断检测到的人员身份，如被授权则讲解机器人会主动问好，此时开始引导参观者参观展览。讲解机器人的讲解路线都是预先设计好闭环路线，在沿指定路线行进过程中，激光扫描头会不停扫描附近的反光板，以此判断机器所处的位置。当讲解机器人履行完讲解任务后则回到初始区域，等待开始下一轮讲解。

应当说明的是，本发明的工作需依靠控制系统或软件，而控制系统或软件的设计开发是根据实际功能需要设计开发的，机电控制领域或计算机领域的相关技术人员可根据工程需要进行软件开发，本发明在此不做特殊要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种讲解机器人，其特征在于，包括行走机构、肢体动作机构、人面识别摄像头、人机交流系统、触控显示屏、控制器以及人形壳体；

在所述行走机构的上方设有支架，所述支架的两侧连接有肢体动作机构，所述支架的前方连接有所述触控显示屏，所述支架上还连接有所述人机交流系统、所述控制器；

所述人形壳体安装在所述行走机构的上方，用于遮罩讲解机器人的内部结构，在所述人形壳体的上端还连接有人面识别摄像头；

所述行走机构、所述肢体动作机构、所述人面识别摄像头、人机交流系统、所述触控显示屏均与所述控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的讲解机器人，其特征在于，所述行走机构为轮式机构，包括两个行走轮，采用两台电机分别驱动两个所述行走轮。

3.根据权利要求2所述的讲解机器人，其特征在于，所述行走机构还包括辅助轮，所述辅助轮位于所述行走轮的四周，起到保持平衡的作用。

4.根据权利要求1所述的讲解机器人，其特征在于，所述人机交流系统包括拾音器、喇叭、人机交流控制器，所述拾音器、所述喇叭分别与所述人机交流控制器电性连接，所述人机交流控制器还与所述控制器电性连接。

5.根据权利要求1所述的讲解机器人，其特征在于，还包括激光扫描头，所述激光扫描头设于所述人形壳体的上端，所述激光扫描头与所述控制器电性连接。

6.根据权利要求1所述的讲解机器人，其特征在于，还包括距离传感器，所述距离传感器设于所述人形外壳上，所述距离传感器与所述控制器电性连接。

7.根据权利要求1所述的讲解机器人，其特征在于，还包括光电传感器，所述光电传感器于所述控制器电性连接。