CN108656131A - 交互机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交互机器人，头部能够竖直活动地设置于躯干的上端；壳体的侧壁上设置有一圈与壳体同轴的透视板，上轴座和下轴座之间设置有能够自转的转动轴；转动轴的侧壁上固接有至少一个与转动轴相互垂直的延伸杆，延伸杆远离转动轴的端部固接有摄像头，摄像头的拍摄方向朝向透视板；壳体的外壁的底部设置有麦克风阵列，麦克风阵列电连接有设置于壳体内部的语音处理模块，语音处理模块根据麦克风阵列所获取的语音信息强度识别语音输出位置；壳体的外壁上还设置有用于捕捉使用者肢体动作的3D体感摄像头。该交互机器人可以全方位360°指向，能够曾广交互机器人的视角，识别使用者声音以及肢体增加互交体验。

Description

交互机器人

技术领域

本发明涉及人工智能领域，具体地涉及交互机器人。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

机器人的眼睛通常使用摄像头来代替，然而目前机器人内所使用的摄像头指向单一，可视角度明显不足，影响机器人自身功能的体验。

另外，目前市面上的机器人的人机交互性不够，大大影响用户在使用机器人过程当中的体验性。

发明内容

本发明的目的是提供一种交互机器人，该交互机器人可以全方位360°指向，能够曾广交互机器人的视角，可以识别使用者声音以及肢体动作增加互交体验。

为了实现上述目的，本发明提供了一种交互机器人，该交互机器人包括头部和躯干，所述头部能够竖直活动地设置于所述躯干的上端；其中，所述头部包括柱形的壳体，所述壳体的侧壁上设置有一圈与所述壳体同轴的透视板，所述壳体内的上、下壁上分别设置有上轴座和下轴座，所述上轴座和下轴座之间设置有能够自转的转动轴；所述转动轴的侧壁上固接有至少一个与所述转动轴相互垂直的延伸杆，所述延伸杆远离所述转动轴的端部固接有摄像头，所述摄像头的拍摄方向朝向所述透视板；所述壳体的外壁的底部设置有麦克风阵列，所述麦克风阵列电连接有设置于所述壳体内部的语音处理模块，所述语音处理模块根据所述麦克风阵列所获取的语音信息强度识别语音输出位置；所述壳体的外壁上还设置有用于捕捉使用者肢体动作的3D体感摄像头。

优选地，所述头部和躯干之间同轴固接有升降气缸。

优选地，所述透视板为透明的PC板。

优选地，所述透明的PC板为由内向外单向可视的板体。

优选地，所述上轴座、下轴座和壳体同轴设置。

优选地，所述延伸杆的数量为2-6个，且位于同一水平面上沿所述转动轴的周向方向等间隔设置。

优选地，所述转动轴上套设有第一齿轮，所述壳体内设置有减速电机，所述减速电机的输出轴上套设有与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮。

优选地，所述躯干的底部同轴设置有底盘，所述躯干内设置有多媒体操作平台，所述躯干的侧壁上设置有窗口以深入操作所述多媒体操作平台。

优选地，所述躯干的内底部设置有转动电机，所述转动电机的转轴向下延伸并轴接于所述底盘。

优选地，所述底盘的底部设置有多个自锁式万向轮。

根据上述技术方案，本发明中所述头部能够竖直活动地设置于所述躯干的上端；其中，所述头部包括柱形的壳体，所述壳体的侧壁上设置有一圈与所述壳体同轴的透视板，所述壳体内的上、下壁上分别设置有上轴座和下轴座，所述上轴座和下轴座之间设置有能够自转的转动轴；所述转动轴的侧壁上固接有至少一个与所述转动轴相互垂直的延伸杆，所述延伸杆远离所述转动轴的端部固接有摄像头，所述摄像头的拍摄方向朝向所述透视板；所述壳体的外壁的底部设置有麦克风阵列，所述麦克风阵列电连接有设置于所述壳体内部的语音处理模块，所述语音处理模块根据所述麦克风阵列所获取的语音信息强度识别语音输出位置；所述壳体的外壁上还设置有用于捕捉使用者肢体动作的3D体感摄像头。通过可竖直活动的头部以及设置在头部内可360°无死角转动的摄像头透过透视板进行对交互机器人周围环境的拍摄，将采集后的视频或照片再进一步的进行处理以完成交互机器人自身的功能。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明中交互机器人的一种优选实施方式的整体结构示意图；

图2是本发明中壳体内部的一种优选实施方式的整体结构示意图。

附图标记说明

1躯干 2底盘

3头部 4透视板

5升降气缸 6多媒体操作平台

7自锁式万向轮 8上轴座

9下轴座 10延伸杆

11摄像头 12减速电机

13 3D体感摄像头 14麦克风阵列

15语音处理模块

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图1-2所示的交互机器人，该交互机器人包括头部3和躯干1，所述头部3能够竖直活动地设置于所述躯干1的上端；其中，所述头部3包括柱形的壳体，所述壳体的侧壁上设置有一圈与所述壳体同轴的透视板4，所述壳体内的上、下壁上分别设置有上轴座8和下轴座9，所述上轴座8和下轴座9之间设置有能够自转的转动轴；所述转动轴的侧壁上固接有至少一个与所述转动轴相互垂直的延伸杆10，所述延伸杆10远离所述转动轴的端部固接有摄像头11，所述摄像头11的拍摄方向朝向所述透视板4；所述壳体的外壁的底部设置有麦克风阵列14，所述麦克风阵列14电连接有设置于所述壳体内部的语音处理模块15，所述语音处理模块15根据所述麦克风阵列14所获取的语音信息强度识别语音输出位置；所述壳体的外壁上还设置有用于捕捉使用者肢体动作的3D体感摄像头13。

通过上述技术方案的实施，所述头部3能够竖直活动地设置于所述躯干1的上端；其中，所述头部3包括柱形的壳体，所述壳体的侧壁上设置有一圈与所述壳体同轴的透视板4，所述壳体内的上、下壁上分别设置有上轴座8和下轴座9，所述上轴座8和下轴座9之间设置有能够自转的转动轴；所述转动轴的侧壁上固接有至少一个与所述转动轴相互垂直的延伸杆10，所述延伸杆10远离所述转动轴的端部固接有摄像头11，所述摄像头11的拍摄方向朝向所述透视板4；所述壳体的外壁的底部设置有麦克风阵列14，所述麦克风阵列14电连接有设置于所述壳体内部的语音处理模块15，所述语音处理模块15根据所述麦克风阵列14所获取的语音信息强度识别语音输出位置；所述壳体的外壁上还设置有用于捕捉使用者肢体动作的3D体感摄像头13。通过可竖直活动的头部3以及设置在头部3内可360°无死角转动的摄像头11透过透视板4进行对交互机器人周围环境的拍摄，将采集后的视频或照片再进一步的进行处理以完成交互机器人自身的功能。

在该实施方式中，为了进一步实现头部3位于竖直方向活动，优选地，所述头部3和躯干1之间同轴固接有升降气缸5。通过升降气缸5带动头部3的竖直活动可以进一步扩大视线范围。

在该实施方式中，为了提高透视板4的安全性，优选地，所述透视板4为透明的PC板。使用PC板，当交互机器人不慎摔倒后可以进一步的增强透视板4的抗破损能力，相比于传统的使用玻璃而言，安全性也更高。

在该实施方式中，为了提高美观效果，优选地，所述透明的PC板为由内向外单向可视的板体。避免外人通过透明的PC板观看到交互机器人的内部，提高美观性。

在该实施方式中，为了进一步提高摄像头11拍摄效果，提高各视角画面的一致性，优选地，所述上轴座8、下轴座9和壳体同轴设置。

在该实施方式中，为了尽可能扩大摄像头11可视范围的同时尽可能减小每个摄像头11的转动幅度，优选地，所述延伸杆10的数量为2-6个，且位于同一水平面上沿所述转动轴的周向方向等间隔设置。这样设置后只需要按照每两个延伸杆10之间的夹角范围进行转动延伸杆10即可，但是延伸杆10的数量也不宜过多，避免造成浪费。

在该实施方式中，为了进一步实现转动轴的自转，优选地，所述转动轴上套设有第一齿轮，所述壳体内设置有减速电机12，所述减速电机12的输出轴上套设有与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮。减速电机12的输出轴转动带动第二齿轮转动，从而带动第一齿轮转动，继而转动轴转动。

在该实施方式中，为了进一步提高交互机器人的活动能力，以及提供一种多媒体操控入口，优选地，所述躯干1的底部同轴设置有底盘2，所述躯干1内设置有多媒体操作平台6，所述躯干1的侧壁上设置有窗口以深入操作所述多媒体操作平台6。

在该实施方式中，为了能够使得躯干1自转，优选地，所述躯干1的内底部设置有转动电机，所述转动电机的转轴向下延伸并轴接于所述底盘2。转动电机固接在躯干1内部，转动电机的转轴转动时可以驱动躯干1相对于底盘2进行转动，而底盘2固定防止在地面上，因而，躯干1会产生自转。

在该实施方式中，为了进一步使得交互机器人便于移动，优选地，所述底盘2的底部设置有多个自锁式万向轮7。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种交互机器人，其特征在于，所述交互机器人包括头部(3)和躯干(1)，所述头部(3)能够竖直活动地设置于所述躯干(1)的上端；其中，

所述头部(3)包括柱形的壳体，所述壳体的侧壁上设置有一圈与所述壳体同轴的透视板(4)，所述壳体内的上、下壁上分别设置有上轴座(8)和下轴座(9)，所述上轴座(8)和下轴座(9)之间设置有能够自转的转动轴；

所述转动轴的侧壁上固接有至少一个与所述转动轴相互垂直的延伸杆(10)，所述延伸杆(10)远离所述转动轴的端部固接有摄像头(11)，所述摄像头(11)的拍摄方向朝向所述透视板(4)；

所述壳体的外壁的底部设置有麦克风阵列(14)，所述麦克风阵列(14)电连接有设置于所述壳体内部的语音处理模块(15)，所述语音处理模块(15)根据所述麦克风阵列(14)所获取的语音信息强度识别语音输出位置；

所述壳体的外壁上还设置有用于捕捉使用者肢体动作的3D体感摄像头(13)。

2.根据权利要求1所述的交互机器人，其特征在于，所述头部(3)和躯干(1)之间同轴固接有升降气缸(5)。

3.根据权利要求1所述的交互机器人，其特征在于，所述透视板(4)为透明的PC板。

4.根据权利要求3所述的交互机器人，其特征在于，所述透明的PC板为由内向外单向可视的板体。

5.根据权利要求1所述的交互机器人，其特征在于，所述上轴座(8)、下轴座(9)和壳体同轴设置。

6.根据权利要求1所述的交互机器人，其特征在于，所述延伸杆(10)的数量为2-6个，且位于同一水平面上沿所述转动轴的周向方向等间隔设置。

7.根据权利要求1所述的交互机器人，其特征在于，所述转动轴上套设有第一齿轮，所述壳体内设置有减速电机(12)，所述减速电机(12)的输出轴上套设有与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮。

8.根据权利要求1所述的交互机器人，其特征在于，所述躯干(1)的底部同轴设置有底盘(2)，所述躯干(1)内设置有多媒体操作平台(6)，所述躯干(1)的侧壁上设置有窗口以深入操作所述多媒体操作平台(6)。

9.根据权利要求8所述的交互机器人，其特征在于，所述躯干(1)的内底部设置有转动电机，所述转动电机的转轴向下延伸并轴接于所述底盘(2)。

10.根据权利要求9所述的交互机器人，其特征在于，所述底盘(2)的底部设置有多个自锁式万向轮(7)。