CN109256149A - 一种机器人的情感交流系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人的情感交流系统和方法，包括影像采集模块、语音采集模块、MCU单片机、云服务器、登录模块、语音影像录入模块和语音播报设备，所述影像采集模块与语音采集模块均通过语音影像识别模块与MCU单片机连接，所述MCU单片机还分别连接语音影像录入模块、云服务器、登录模块和语音播报设备，用于对用户信息登录、录入和传递，且MCU单片机与云服务器之间的连接通过无线和有线连接设备中的一种，所述MCU单片机还包括中央处理器、输出模块、匹配模块和存储模块。该机器人的情感交流系统和方法，实现了用户与机器人之间的情感交流，便于对用户的情绪进行管理，从而减少和降低了用户精神层面上的疾病。
Description
技术领域
本发明涉机器人技术领域，具体涉及一种机器人的情感交流系统和方法。
背景技术
情感机器人就是用人工的方法和技术赋予计算机或机器人以人类式的情感，使之具有表达、识别和理解喜乐哀怒，模仿、延伸和扩展人的情感的能力，是许多科学家的梦想，与人工智能技术的高度发展相比，人工情感技术所取得的进展却是微乎其微，情感始终是横跨在人脑与电脑之间一条无法愈越的鸿沟。
目前，伴随着计算机技术的不断发展，可以实现人机交互的机器人越来越被人们所应用，但是目前的机器人，在与人交流的过程中，只能够对用户的问答做出简单性的回复，无法与用户进行情感上的交流，以满足或调节管理用户的情绪，从而无法有效的帮助用户减少或降低精神层面的疾病。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人的情感交流系统和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
实现上述目的的技术方案是：本发明之一的一种机器人的情感交流系统，包括影像采集模块、语音采集模块、MCU(微处理器)单片机、云服务器、登录模块、语音影像录入模块和语音播报设备，所述影像采集模块与语音采集模块均通过语音影像识别模块与MCU单片机连接，所述MCU单片机还分别连接语音影像录入模块、云服务器、登录模块和语音播报设备，用于对用户信息登录、录入和传递，且MCU单片机与云服务器之间的连接通过无线和有线连接设备中的一种，所述MCU单片机还包括中央处理器、输出模块、匹配模块和存储模块，所述中央处理器分别连接存储模块、匹配模块和输出模块，且中央处理器与语音播报设备之间还设置有输出模块和语音转换模块。
优选的，所述登录模块包括语音登录和视频登录，登录模块还连接有MCU单片机内的存储模块、匹配模块和中央处理器，用于将登录的信息通过匹配模块与存储模块内存储的个人信息进行匹配，通过中央处理器完成匹配登录。
优选的，所述影像采集模块与语音采集模块主要分别采用摄像头和麦克风进行影像语音的采集，且均设置在机器人的表面上，影像采集模块与语音采集模块均连接语音影像识别模块，用于将用户的影像信息和语音信息进行识别采集，且语音影像识别模块还分别连接MCU单片机内的判断模块和数字转换模块，用于对采集到的信息进行判断和数字转换。
优选的，所述判断模块还通过网络连接与云服务器相连，用于将影像采集模块采集到的用户外在表情信息和体态信息进行推断，且所述判断模块还与数字转换模块相连，用于将推断完成的表情信息和体态信息转换成文字信息进行传递输入，所述数字转换模块还用于将用户传递的语音交流信息进行文字的转换，数字转换模块还连接中央处理器，用于将转换的文字信息传递至中央处理器内。
优选的，所述语音影像录入模块包括用户个人影像语音录入模块、网上语音下载模块和机器人交流语音录入模块，所述用户个人影像语音录入模块用于对用户个人的影像和声音信息的录入，还用于与所述登录模块和语音影像识别模块的匹配，实现用户的登录和用户与机器人之间交流传递信息的匹配识别，所述网上语音下载模块用于用户下载网上语音模板，实现用户对交流声音的选择，且机器人交流语音录入模块用于对网上语音模块没有的语音信息进行录入，所述用户个人影像语音录入模块、网上语音下载模块和机器人交流语音录入模块还均与MCU单片机内的存储模块相连接，将录入信息进行保存。
优选的，所述输出模块用于机器人通过中央处理器将处理交流的信息进行传递输出，并与语音转换模块相连，所述语音转换模块用于对机器人传递的信息进行语音信号的转化，通过语音播报设备直接将语音进行播出；
所述中央处理器同时将处理交流的信息存入所述存储模块。
优选的，所述语音播报设备主要为麦克风，也设置在机器人的表面上，语音播报设备还与存储模块相连，用于通过存储模块内预先储存的声音进行播报。
本发明之二的一种机器人的情感交流方法，包括以下步骤：
S1、首先录入用户个人的影像和声音信息，方便用户的匹配登录，并录入机器人播报时发出的声音信息；
S2、通过声音和影像的识别，登录用户，同时机器人根据用户的面部表情、体态和语音信息进行识别与匹配，并转换成相对应文字信息；
S3、MCU单片机接收到转换成文字的用户情绪和语音信息，并根据云服务器内存储的交流程序包进行匹配，从而对用户的信息作出交流反馈；
S4、输出模块将接收到的反馈文字信息，并通过语音转换模块转换成语音信息，并通过预先录入好的播报声音，以录入的声音将语音信息通过语音播报设备输出，从而完成与用户之间的情感上交流。
本发明的有益效果是：该机器人的情感交流系统和方法，通过设置影像采集模块和语音采集模块，能够收集用户的外在表情、体态和语言信息，从而对用户的心理状态进行推断，来判断人的情绪变化，使与机器人的交流更加方便，并通过与服务器和内部设置的存储模块，能够对用户的心理做出及时的反馈，实现情感上的交流，并通过内部预先存储的语音信息，从而帮助用户进行情绪的管理和调节，减少和降低人们精神层面的疾病。
附图说明
图1是本发明的情感交流系统的结构框图；
图2是本发明的MCU单片机内部结构框图；
图3是本发明的语音与影像录入模块内部结构框图；
图4是本发明的情感交流方法的流程图。
图中：1语音采集模块、2影像采集模块、3语音影像识别模块、4MCU单片机、5语音影像录入模块、6登录模块、7语音播报设备、8存储模块、9用户个人影像语音录入模块、10机器人交流语音录入模块、11网上语音下载模块、12数字转换模块、13中央处理器、14云服务器、15匹配模块、16输出模块、17语音转换模块、18判断模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
本发明提供了如图1-4所示的一种机器人的情感交流系统，包括影像采集模块2、语音采集模块1、MCU单片机4、云服务器14、登录模块6、语音影像录入模块5和语音播报设备7，所述影像采集模块2与语音采集模块1均通过语音影像识别模块3与MCU单片机4连接，所述MCU单片机4还分别连接语音影像录入模块5、云服务器14、登录模块6和语音播报设备7，用于对用户信息登录、录入和传递，且MCU单片机4与云服务器14之间的连接通过无线和有线连接设备中的一种，所述MCU单片机4还包括中央处理器13、输出模块16、匹配模块15和存储模块8，所述中央处理器13分别连接存储模块8、匹配模块15和输出模块16，且中央处理器13与语音播报设备7之间还设置有输出模块16和语音转换模块17，能够将交流反馈的信息通过语音转换模块17转换成自己喜欢的声音播出，实现用户与机器人进行情感上的交流，使用户能够更好的去调节自己的情绪变化。
具体的，所述登录模块6包括语音登录和视频登录，登录模块6还连接有MCU单片机4内的存储模块8、匹配模块15和中央处理器13，用于将登录的信息通过匹配模块15与存储模块8内存储的个人信息进行匹配，通过中央处理器13完成匹配登录，使用户登录更加方便，同时识别登录，防止其他人的乱用。
具体的，所述影像采集模块2与语音采集模块1主要分别采用摄像头和麦克风进行影像语音的采集，且均设置在机器人的表面上，影像采集模块2与语音采集模块1均连接语音影像识别模块3，用于将用户的影像信息和语音信息进行识别采集，且语音影像识别模块3还分别连接MCU单片机4内的判断模块18和数字转换模块12，用于对采集到的信息进行判断和数字转换，从而得到用户此时的情绪状况，以便更好的为用户提供情感需求，使用户能够与机器人实现情感上的交流。
具体的，所述判断模块18还通过网络连接与云服务器14相连，用于将影像采集模块2采集到的用户外在表情信息和体态信息进行推断，且所述判断模块18还与数字转换模块12相连，用于将推断完成的表情信息和体态信息转换成文字信息进行传递输入，所述数字转换模块12还用于将用户传递的语音交流信息进行文字的转换，数字转换模块12还连接中央处理器13，用于将转换的文字信息传递至中央处理器13内，方便了中央处理器13做出应对，提高了相互之间交流的效率，且使机器人的交流更加合理化。
具体的，所述语音影像录入模块5包括用户个人影像语音录入模块9、网上语音下载模块11和机器人交流语音录入模块10，所述用户个人影像语音录入模块9用于对用户个人的影像和声音信息的录入，还用于与所述登录模块6和语音影像识别模块3的匹配，实现用户的登录和用户与机器人之间交流传递信息的匹配识别，所述网上语音下载模块11用于用户下载网上语音模板，实现用户对交流声音的选择，且机器人交流语音录入模块10用于对网上语音模块没有的语音信息进行录入，所述用户个人影像语音录入模块9、网上语音下载模块11和机器人交流语音录入模块10还均与MCU单片机4内的存储模块8相连接，将录入信息进行保存，实现了用户的多重选择，使能够满足用户的心理需求，选择自己更喜欢的声音模板，以便于方便为情感之间的交流提高方便。
具体的，所述输出模块16用于机器人通过中央处理器13将处理交流的信息进行传递输出，并与语音转换模块17相连，所述语音转换模块17用于对机器人传递的信息进行语音信号的转化，通过语音播报设备7直接将语音进行播出，所述语音播报设备7主要为麦克风，也设置在机器人的表面上，语音播报设备7还与存储模块8相连，用于通过存储模块8内预先储存的声音进行播报，以便用户能够听到自己熟悉并满意的声音，使机器人与用户之间的交流更加和谐。同时，中央处理器13将处理交流的信息存入存储模块8，便于后续调取采用和升级。
另外本发明还提供一种机器人的情感交流方法，包括以下步骤：
S1、首先录入用户个人的影像和声音信息，方便用户的匹配登录，并录入机器人播报时发出的声音信息；
S2、通过声音和影像的识别，登录用户，同时机器人根据用户的面部表情、体态和语音信息进行识别与匹配，并转换成相对应文字信息；
S3、MCU单片机4接收到转换成文字的用户情绪和语音信息，并根据云服务器14内存储的交流程序包进行匹配，从而对用户的信息作出交流反馈；
S4、输出模块16将接收到的反馈文字信息，并通过语音转换模块17转换成语音信息，并通过预先录入好的播报声音，以录入的声音将语音信息通过语音播报设备7输出，从而完成与用户之间的情感上交流。
具体的，该机器人的情感交流系统和方法，用户在使用过程中，能够通过网上语音下载模块10和机器人交流语音录入模块11，选择自己喜欢的声音进行录入，提高了交流过程中用户的舒适度，满足了用户的主观需求，使与机器人之间的交流更加顺畅，且能够收集用户的外在表情、体态和语言信息，从而对用户的心理状态进行推断，来判断人的情绪变化，增强了交流的满意度，实现真正情感上的交流，从而帮助用户进行情绪的管理和调节，减少和降低人们精神层面的疾病。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (8)
1.一种机器人的情感交流系统，其特征在于，包括影像采集模块(2)、语音采集模块(1)、MCU单片机(4)、云服务器(14)、登录模块(6)、语音影像录入模块(5)和语音播报设备(7)，所述影像采集模块(2)与语音采集模块(1)均通过语音影像识别模块(3)与MCU单片机(4)连接，所述MCU单片机(4)还分别连接语音影像录入模块(5)、云服务器(14)、登录模块(6)和语音播报设备(7)，用于对用户信息登录、录入和传递，且MCU单片机(4)与云服务器(14)之间的连接通过无线和有线连接设备中的一种，所述MCU单片机(4)还包括中央处理器(13)、输出模块(16)、匹配模块(15)和存储模块(8)，所述中央处理器(13)分别连接存储模块(8)、匹配模块(15)和输出模块(16)，且中央处理器(13)与语音播报设备(7)之间还设置有输出模块(16)和语音转换模块(17)。
2.根据权利要求1所述的一种机器人的情感交流系统，其特征在于，所述登录模块(6)包括语音登录和视频登录，登录模块(6)还连接有MCU单片机(4)内的存储模块(8)、匹配模块(15)和中央处理器(13)，用于将登录的信息通过匹配模块(15)与存储模块(8)内存储的个人信息进行匹配，通过中央处理器(13)完成匹配登录。
3.根据权利要求1所述的一种机器人的情感交流系统，其特征在于，所述影像采集模块(2)与语音采集模块(1)主要分别采用摄像头和麦克风进行影像语音的采集，且均设置在机器人的表面上，影像采集模块(2)与语音采集模块(1)均连接语音影像识别模块(3)，用于将用户的影像信息和语音信息进行识别采集，且语音影像识别模块(3)还分别连接MCU单片机(4)内的判断模块(18)和数字转换模块(12)，用于对采集到的信息进行判断和数字转换。
4.根据权利要求3所述的一种机器人的情感交流系统，其特征在于，所述判断模块(18)还通过网络连接与云服务器(14)相连，用于将影像采集模块(2)采集到的用户外在表情信息和体态信息进行推断，且所述判断模块(18)还与数字转换模块(12)相连，用于将推断完成的表情信息和体态信息转换成文字信息进行传递输入，所述数字转换模块(12)还用于将用户传递的语音交流信息进行文字的转换，数字转换模块(12)还连接中央处理器(13)，用于将转换的文字信息传递至中央处理器(13)内。
5.根据权利要求1所述的一种机器人的情感交流系统，其特征在于，所述语音影像录入模块(5)包括用户个人影像语音录入模块(9)、网上语音下载模块(11)和机器人交流语音录入模块(10)，所述用户个人影像语音录入模块(9)用于对用户个人的影像和声音信息的录入，还用于与所述登录模块(6)和语音影像识别模块(3)的匹配，实现用户的登录和用户与机器人之间交流传递信息的匹配识别，所述网上语音下载模块(11)用于用户下载网上语音模板，实现用户对交流声音的选择，且机器人交流语音录入模块(10)用于对网上语音模块没有的语音信息进行录入，所述用户个人影像语音录入模块(9)、网上语音下载模块(11)和机器人交流语音录入模块(10)还均与MCU单片机(4)内的存储模块(8)相连接，将录入信息进行保存。
6.根据权利要求1所述的一种机器人的情感交流系统，其特征在于，所述输出模块(16)用于机器人通过中央处理器(13)将处理交流的信息进行传递输出，并与语音转换模块(17)相连，所述语音转换模块(17)用于对机器人传递的信息进行语音信号的转化，通过语音播报设备(7)直接将语音进行播出；
所述中央处理器(13)同时将处理交流的信息存入所述存储模块(8)。
7.根据权利要求1所述的一种机器人的情感交流系统，其特征在于，所述语音播报设备(7)主要为麦克风，也设置在机器人的表面上，语音播报设备(7)还与存储模块(8)相连，用于通过存储模块(8)内预先储存的声音进行播报。
8.一种机器人的情感交流方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先录入用户个人的影像和声音信息，方便用户的匹配登录，并录入机器人播报时发出的声音信息；
S2、通过声音和影像的识别，登录用户，同时机器人根据用户的面部表情、体态和语音信息进行识别与匹配，并转换成相对应文字信息；
S3、MCU单片机(4)接收到转换成文字的用户情绪和语音信息，并根据云服务器(14)内存储的交流程序包进行匹配，从而对用户的信息作出交流反馈；
S4、输出模块(16)将接收到的反馈文字信息，并通过语音转换模块(17)转换成语音信息，并通过预先录入好的播报声音，以录入的声音将语音信息通过语音播报设备(7)输出，从而完成与用户之间的情感上交流。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190122 |