CN109434833A - Ai智能编程仿生机器人的控制系统、方法及存储介质 - Google Patents

Ai智能编程仿生机器人的控制系统、方法及存储介质 Download PDF

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CN109434833A CN201811380146.8A CN201811380146A CN109434833A CN 109434833 A CN109434833 A CN 109434833A CN 201811380146 A CN201811380146 A CN 201811380146A CN 109434833 A CN109434833 A CN 109434833A
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Abstract

本发明公开了一种AI智能编程仿生机器人的控制系统、方法及可读存储介质，该AI智能编程仿生机器人的控制系统包括：数据获取模块、处理器模块和反应适配模块，所述数据获取模块和反应适配模块分别与所述处理器模块通信连接，所述数据获取模块在获取到外部环境数据之后，根据所述外部环境数据生成交互控制指令，并将所述交互控制指令发送至所述处理器模块；所述处理器模块将所述交互控制指令传递至对应的所述反应适配模块；所述反应适配模块根据所述交互控制指令适配交互反馈数据，并根据所述交互反馈数据控制所述AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。本发明提高了机器人整体互动性能，使智能机器人真正达到真实仿生的效果。

Description

AI智能编程仿生机器人的控制系统、方法及存储介质
技术领域
本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种AI智能编程仿生机器人的控制系统、方法及计算机可读存储介质。
背景技术
伴随科技和时代的进步和人们生活质量的提高，越来越多的家庭都会选择饲养宠物，但是由于饲养宠物需要花费大量的时间，且宠物身上通常携带有病菌等情况，非常不适于人体健康，于是为了解决这些问题，众多的仿生机器玩具就出现了，例如仿生机器人和仿生机器宠物等。但是，现有的仿生机器人和仿生机器宠物结构外形单一，动作僵硬，没有情感，并且不能实现教育益智。机器人整体互动效果差，无法达到真实仿生的效果。因此，现有技术急需改进和进一步发展。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种AI智能编程仿生机器人的控制系统、方法及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中机器人整体互动效果差，无法达到真实仿生的效果的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种AI智能编程仿生机器人的控制系统，所述控制系统包括：数据获取模块、处理器模块和反应适配模块，所述数据获取模块和反应适配模块分别与所述处理器模块通信连接，
所述数据获取模块在获取到外部环境数据之后，根据所述外部环境数据生成交互控制指令，并将所述交互控制指令发送至所述处理器模块；
所述处理器模块将所述交互控制指令传递至对应的所述反应适配模块；
所述反应适配模块根据所述交互控制指令适配交互反馈数据，并根据所述交互反馈数据控制所述AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
可选地，所述控制系统还包括：应用控制模块和蓝牙模块，所述应用控制模块通过所述蓝牙模块与所述处理器模块通信连接，
所述应用控制模块在获取用户的各操作指令之后，根据各所述操作指令进入相应的各预设交互模式，并通过所述蓝牙模块将各所述预设交互模式中的交互控制指令发送至所述处理器模块。
可选地，所述应用控制模块设置有智能编程单元，所述智能编程单元根据用户输入的文本内容生成编程交互指令，所述AI智能编程仿生机器人根据所述编程交互指令实现相应逻辑和/或功能。
可选地，所述蓝牙模块为双模蓝牙模块，
所述蓝牙模块将所述应用控制模块各所述预设交互模式中的所述交互控制指令，传输至所述处理器模块，并将音频数据传输至所述AI智能编程仿生机器人的音频模块。
可选地，所述控制系统还包括：姿态检测模块，所述姿态检测模块与所述处理器模块通信连接，
所述姿态检测模块根据检测所述AI智能编程仿生机器人当前的姿态，生成姿态调整数据，并将所述预设姿态调整数据发送至所述处理器模块；
所述处理器模块将所述姿态调整数据传递至所述运动控制模块；
所述运功控制模块根据所述姿态调整参数控制所述AI智能编程仿生机器人的所述运动部件根据所述运动数据执行相应动作。
可选地，所述数据获取模块包括：语音交互模块、触摸检测模块和障碍检测模块，
所述语音模块在接收到用户声音之后，根据所述用户声音的声音特征值生成语音交互控制指令，并将所述语音控制指令发送至所述处理器模块；
所述触摸检测模块在检测到用户的触摸操作之后，根据所述触摸操作的触摸参数生成触摸交互控制指令，并将所述触摸交互控制指令发送至所述处理器模块；
所述障碍检测模块在检测到障碍物之后，生成避让交互控制指令，并将所述避让交互指令发送至所述处理器模块。
可选地，所述反应适配模块根据所述处理器模块传递的各所述交互控制指令，结合所述AI智能编程仿生机器人当前所处状态适配各交互反馈数据。
可选地，所述反应适配模块包括：运动控制模块、显示模块和音频输出模块，
所述运动控制模块根据所述交互反馈数据中的运动数据，控制所述AI智能编程仿生机器人的运动部件根据所述运动数据执行相应动作；
所述显示模块根据所述交互反馈数据中的表情数据显示各种表情，并在检测到所述控制系统进入各所述预设交互模式时，显示相应提示；
所述音频输出模块根据所述交互反馈数据中的音频数据，控制所述AI智能编程仿生机器人的声音输出部件播放相应声音。
本发明还提供AI智能编程仿生机器人的控制方法，所述AI智能编程仿生机器人的控制方法基于上述AI智能编程仿生机器人的控制系统，所述控制方法包括：
所述数据获取模块在获取到外部环境数据之后，根据所述外部环境数据生成交互控制指令，并将所述交互控制指令发送至所述处理器模块；
所述处理器模块将所述交互控制指令传递至对应的所述反应适配模块；
所述反应适配模块根据所述交互控制指令适配交互反馈数据，并根据所述交互反馈数据控制所述AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有AI智能编程仿生机器人的控制程序，所述AI智能编程仿生机器人的控制程序被处理器执行时实现如上所述的AI智能编程仿生机器人的控制方法步骤。
本发明通过数据获取模块在获取到外部环境数据之后，根据所述外部环境数据生成交互控制指令，并将所述交互控制指令发送至所述处理器模块；所述处理器模块将所述交互控制指令传递至对应的所述反应适配模块；所述反应适配模块根据所述交互控制指令适配交互反馈数据，并根据所述交互反馈数据控制所述AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
通过该控制系统中的数据获取模块在接收外部环境数据之后，根据声音识别、图像识别或者振动监测算法，提取出该外部环境数据中的声音、图像或者振动特征值，并根据各特征值生成相应的语音交互控制指令、避让交互控制指令或者触摸交互控制指令，并将各交互控制指令发送至该控制系统的处理器模块，处理器模块将接收到的各交互控制指令分别发送至相应的反应适配模块中，反应适配模块根据各交互控制指令和AI智能编程仿生机器人的当前的状态参数适配与各交互控制指令相应的交互反馈数据，各反应适配模块根据各交互反馈数据控制AI智能编程仿生机器人完成相应的交互反馈。
实现了基于外部环境数据和用户的各控制操作，自动检测识别环境数据并生成交互控制指令，根据交互控制指令和AI智能编程仿生机器人当前状态参数自动匹配相应的交互反馈数据，并根据交互反馈数据控制AI智能编程仿生机器人完成相应交互反馈动作，提高了机器人整体互动性能，使智能机器人真正达到真实仿生的效果。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；
图2为本发明AI智能编程仿生机器人的控制系统的结构布局示意图；
图3为本发明AI智能编程仿生机器人的控制系统一实施例中界面示意图；
图4为本发明AI智能编程仿生机器人的控制方法一实施例的流程示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 数据获取模块 2 处理器模块
3 反应适配模块 4 应用控制模块
5 蓝牙模块 6 姿态检测模块
7 语音交互模块 8 触摸检测模块
9 障碍检测模块 10 运动控制模块
11 显示模块 12 音频输出模块
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是：所述数据获取模块在获取到外部环境数据之后，根据所述外部环境数据生成交互控制指令，并将所述交互控制指令发送至所述处理器模块；所述处理器模块将所述交互控制指令传递至对应的所述反应适配模块；所述反应适配模块根据所述交互控制指令适配交互反馈数据，并根据所述交互反馈数据控制所述AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的装置所属终端结构示意图。
本发明实施例终端承载有AI智能编程仿生机器人的控制系统。
如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地，终端还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency，射频)电路，传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中，传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示屏的亮度，接近传感器可在移动终端移动到耳边时，关闭显示屏和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；当然，移动终端还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及AI智能编程仿生机器人的控制程序。
在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的传AI智能编程仿生机器人的控制程序，并执行以下操作：
所述数据获取模块在获取到外部环境数据之后，根据所述外部环境数据生成交互控制指令，并将所述交互控制指令发送至所述处理器模块；
所述处理器模块将所述交互控制指令传递至对应的所述反应适配模块；
所述反应适配模块根据所述交互控制指令适配交互反馈数据，并根据所述交互反馈数据控制所述AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
进一步地，所述控制系统还包括：应用控制模块和蓝牙模块，所述应用控制模块通过所述蓝牙模块与所述处理器模块通信连接，
所述应用控制模块在获取用户的各操作指令之后，根据各所述操作指令进入相应的各预设交互模式，并通过所述蓝牙模块将各所述预设交互模式中的交互控制指令发送至所述处理器模块。
进一步地，所述应用控制模块设置有智能编程单元，所述智能编程单元根据用户输入的文本内容生成编程交互指令，所述AI智能编程仿生机器人根据所述编程交互指令实现相应逻辑和/或功能。
进一步地，所述蓝牙模块为双模蓝牙模块，
所述蓝牙模块将所述应用控制模块各所述预设交互模式中的所述交互控制指令，传输至所述处理器模块，并将音频数据传输至所述AI智能编程仿生机器人的音频输出模块。
进一步地，所述控制系统还包括：姿态检测模块，所述姿态检测模块与所述处理器模块通信连接，
所述姿态检测模块根据检测所述AI智能编程仿生机器人当前的姿态，匹配预设姿态调整指令，并将所述预设姿态调整指令发送至所述处理器模块，所述处理器模块根据所述预设姿态调整指令，控制所述运动模块执行所述预设运动模式中的相应动作。
进一步地，所述数据获取模块包括：语音交互模块、触摸检测模块和障碍检测模块，
所述语音模块在接收到用户声音之后，根据所述用户声音的声音特征值生成语音交互控制指令，并将所述语音控制指令发送至所述处理器模块；
所述触摸检测模块在检测到用户的触摸操作之后，根据所述触摸操作的触摸参数生成触摸交互控制指令，并将所述触摸交互控制指令发送至所述处理器模块；
所述障碍检测模块在检测到障碍物之后，生成避让交互控制指令，并将所述避让交互指令发送至所述处理器模块。
进一步地，所述反应适配模块根据所述处理器模块传递的各所述交互控制指令，结合所述AI智能编程仿生机器人当前所处状态的状态参数适配各交互反馈数据。
进一步地，所述反应适配模块包括：运动控制模块、显示模块和音频输出模块，
所述运动控制模块根据所述交互反馈数据中的运动数据，控制所述AI智能编程仿生机器人的运动部件根据所述运动数据执行相应动作；
所述显示模块根据所述交互反馈数据中的表情数据显示各种表情，并在检测到所述控制系统进入各所述预设交互模式时，显示相应提示；
所述音频输出模块根据所述交互反馈数据中的音频数据，控制所述AI智能编程仿生机器人的声音输出部件播放相应声音。
参照图2，图2是本发明传感器融合系统一实施例的结构布局示意图。
本发明提出一种AI智能编程仿生机器人的控制系统，如图2所示，所述传控制系统包括：数据获取模块1、处理器模块2、反应适配模块3、应用控制模块4、蓝牙模块5和姿态检测模块6，数据获取模块1和反应适配模块3分别与处理器模块2通信连接，应用控制模块4通过蓝牙模块5和处理器模块2通信连接；其中，数据获取模块1包括：语音交互模块7、触摸检测模块8和障碍检测模块9，反应适配模块3包括：运动控制模块10、显示模块11和音频输出模块12。
在本发明AI智能编程仿生机器人的控制系统的第一实施例中，数据获取模块1在接收到外部环境中声音、图像或者振动数据后，通过特定的提取算法提取出该声音、图像或者振动数据中的特征值，将提取到的特征值与预设交互控制指令进行匹配，进而生成相应的交互控制指令。
需要说明的是，预设交互控制指令可以为预先保存文本信息、音量大小、障碍图像或者振动量大小等对应的交互控制指令库。
具体地，例如，当数据获取模块1中的语音交互模块7接收到用户发出的“给我坐下”声音之后，通过语音文本提取算法提取出用户发出的“给我坐下”声音中的“给我坐下”文本信息特征值，并将提取出的“给我坐下”文本信息特征值，在预先保存文本信息所对应的交互控制指令库中匹配到“给我坐下”文本信息所对应的“坐下”语音控制指令，由此实现识别出用户发出的“给我坐下”声音中的“坐下”语音控制指令。
在另一个实施例中，语音交互模块7还可以根据声量提取算法识别用户发出的声音音量或者环境声音音量的大小，根据音量大小生音量反应交互指令，AI智能编程仿生机器人的控制系统可以根据该音量反应交互控制指令，控制反应适配模块3中的运动控制模块10和/或音频输出模块12以及显示模块11相应交互反馈。例如，当语音交互模块7检测到环境声音中含有音量较大的“打雷”声音时，生成相应的“惊吓”反应交互指令，该控制系统中的处理器模块20接收到该“惊吓”反应交互指令之后，则同时控制反应适配模块3中的音频输出模块12输出预先设定的“惊吓”声音，控制显示模块11显示预先设定的“惊吓”表情，以及控制运动控制模块10完成预设的“惊吓”动作。
在数据获取模块1生成交互控制指令之后，将生成的各交互控制指令发送给控制系统中的处理器模块2，处理器模块2接收各交互控制指令，并将各交互控制指令发送至反应适配模块3中的运动控制模块10、显示模块11或者音频输出模块12。
需要说明的是，运动控制模块10根据反应适配模块3匹配的交互反馈数据中的运动数据，控制AI智能编程仿生机器人的运动部件根据运动数据执行相应动作AI智能编程仿生机器人动作。
具体地，处理器模块2可以为包括两片32位MCU的双核处理器。
例如，在数据获取模块1中的语音交互模块7识别出用户发出的声音中的“坐下”语音控制指令之后，将识别的“坐下”语音控制指令发送给双核处理器，双核处理器接收并执行该“坐下”语音控制指令，将该坐下”语音控制指令发送给与“坐下”动作相适应的反应适配模块3中的运动控制模块10。
反应适配模块3在接收到处理器模块2发送的交互控制指令之后，根据交互控制指令和AI智能编程仿生机器人适配交互反馈数据，并根据交互反馈数据控制AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
具体地，运动控制模块10在接收到处理器模块2发送的“坐下”语音控制指令后，根据该“坐下”语音控制指令和AI智能编程仿生机器人当前所处的状态参数适配交互反馈数据，例如，AI智能编程仿生机器人当前所处的状态为“饥饿”，则运动控制模块10将“坐下”语音控制指令指向的“坐下”动作的运动数据中“速度”参数减小，根据将“速度”参数减小适配后的“坐下”动作的运动数据，控制AI智能编程仿生机器人的各运动部件“缓慢坐下”。
需要说明的是，AI智能编程仿生机器人的各运动部件为可以活动的各肢体或者关节等硬件结构。
在本实施例中，通过数据获取模块1在接收到外部环境中声音、图像或者振动数据后，通过特定的提取算法提取出该声音、图像或者振动数据中的特征值，将提取到的特征值与预设交互控制指令进行匹配，进而生成相应的交互控制指令，在数据获取模块1生成交互控制指令之后，将生成的各交互控制指令发送给控制系统中的处理器模块2，处理器模块2接收各交互控制指令，并将各交互控制指令发送至反应适配模块3中的运动控制模块10、显示模块11或者音频输出模块12，反应适配模块3在接收到处理器模块2发送的交互控制指令之后，根据交互控制指令和AI智能编程仿生机器人适配交互反馈数据，并根据交互反馈数据控制AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。实现了基于外部环境数据和用户的各控制操作，自动检测识别环境数据并生成交互控制指令，根据交互控制指令和AI智能编程仿生机器人当前状态参数自动匹配相应的交互反馈数据，并根据交互反馈数据控制AI智能编程仿生机器人完成相应交互反馈动作，提高了智能机器人与用户和环境之间的互动性能，使智能机器人真正达到了真实仿生的效果，提高了用户的使用体验。
在本发明AI智能编程仿生机器人的控制系统的第二实施例中，应用控制模块4在获取到用户基于应用交互模式输入的各操作指令之后，根据各操作指令的操作参数进入相应的预设交互模式，在预设交互模式中，将基于用户操作产生的交互控制指令，通过蓝牙模块5传递至处理器模块2。
需要说明的是，预设交互模式为应用模块4中，预先保存的根据用户各不同操作控制AI智能编程仿生机器人作出与用户操作相应交互反应的模式。
具体地，应用控制模块4在如图3所示的AI智能编程仿生机器人的控制系统显示界面中，获取到用户基于点击操作输入的进入交互模式操作指令，根据该进入交互模式操作指令确定应用控制模块的各预设交互模式中，指令指向的目标预设交互模式，并进入该目标预设交互模式，在进入目标预设交互模式之后，获取用户的具体操作，并生成交互控制指令，将交互控制指令通过蓝牙模块5发送给控制系统的处理器模块2。
应用控制模块4设置有智能编程单元、动作遥控单元、在线音乐单元、智能喂养单元以及多极互动单元，每个单元可以控制AI智能编程仿生机器人相对应的功能，智能编程单元根据用户输入的文本内容生成编程交互指令，AI智能编程仿生机器人根据该编程交互指令实现相应逻辑和/或功能。
具体地，例如，应用控制模块4在用户通过手机点击如图3所示的AI智能编程仿生机器人的控制系统显示界面中的“智能编程模式”操作后，进入控制系统预先保存的根据用户点击“智能编程模式”操作，控制AI智能编程仿生机器人根据用户输入的“程序内容”作出相应交互反应的预设编程交互模式，在该预设编程交互模式中，用户编写一个机器人趴下后再转个圈的动作：从控制指令区里拖出“程序开始”方块至屏幕中间的编辑区，程序执行时，会先执行“程序开始”方块下的指令方块，从动作指令区里拖出“趴下”方块，接在“程序开始”方块下面，再从动作指令区里拖出“转个圈”方块，接在“趴下”方块下面，最后点击执行，应用控制模块4中的智能编程单元将用户编写输入的“趴下-转个圈”交互控制指令通过蓝牙模块5传递至双核处理器模块2，双核处理器模块2执行该“趴下-转个圈”交互控制指令控制运动控制模块10完成“趴下-转个圈”动作，即控制AI智能编程仿生机器人的各运动部件“趴下来，然后再转个圈”。
需要说明的是，智能编程单元可以由编译区、控制模块、逻辑模块、条件模块、动作模块、声音模块和表情模块组成，通过应用控制模块4和蓝牙模块5对AI智能编程仿生机器人进行自定义编程，具体地，智能编程单元中的每个模块都有对应的指令图标，用户可拖动到编译区进行编译和执行，比如控制模块里的指令图标有程序开始、按头开始等指令图标，例如，逻辑模块里的指令图标有“if”、“while”等指令图标，用户可以根据自己设想的动作表情声音进行编译，编译当中可以对每条指令顺序进行修改和删除，以实现特定动能。
蓝牙模块5可以为双模蓝牙模块，应用控制模块4的所有数据，包括：经典蓝牙数据流、BLE数据流等均由蓝牙模块5完成传输，具体地，例如，使用蓝牙2.0传输应用控制模块4在线音乐单元输出的音频类数据，同时使用蓝牙4.0以透传的方式传输应用控制模块4各预设模式中生成的交互控制指令数据，如BLE数据流。
需要说明的是，该AI智能编程仿生机器人的控制系统中的音频输出模块12可以为音频放大器和扬声器，将蓝牙芯片输出的音源进行放大，并将放大后的音源驱动扬声器，扬声器可以播放出高品质高保真的声音和音乐，并且当AI智能编程仿生机器人处于音乐播放模式时，输出高品质高保真音乐或者故事。
在本实施例中，通过应用控制模块4在获取用户的各操作指令之后，根据各操作指令进入相应的各预设交互模式，并通过所述蓝牙模块5将各所述预设交互模式中的交互控制指令发送至处理器模块2，并且通过应用控制模块4的智能编程单元根据用户输入的交互程序生成编程交互指令，AI智能编程仿生机器人根据编程交互指令实现相应逻辑和/或功能，蓝牙模块5将应用控制模块4各预设交互模式中的交互控制指令，传输至处理器模块2，并将音频数据传输至AI智能编程仿生机器人的音频输出模块12。实现了基于应用控制模块为用户提供交互内容丰富的交互模式，并根据用户在交互模式中的操作控制AI智能编程仿生机器人实现与用户操作相应的逻辑动作和或者功能，使得AI智能编程仿生机器人与用户的交互性更强，功能更加多元，通过增加智能编程单元锻炼用户的动手能力、想象能力和逻辑思维能力，丰富用户的创造力等，进一步提升了机器人的互动效果和价值性。
在本发明AI智能编程仿生机器人的控制系统的第三实施例中，姿态检测模块6时刻360度全方位检测AI智能编程仿生机器人的当前站立、左倒下、右倒下和躺下等姿态，并在AI智能编程仿生机器人处于不同模式下会检测其姿态，根据检测到的当前姿态在姿态生成姿态调整参数，并将该姿态调整参数发送至处理器模块2，处理器模块2将该姿态调整参数发送至反应适配模块3中的运动控制模块10，运动控制模块10匹配并控制AI智能编程仿生机器人的各活动部件完成相应姿态调整动作。
具体地，例如，在AI智能编程仿生机器人身上设置有五个独立的电位器，电位器上每个角度都有AD值大小，每个动作和姿态都有对应的AD值，姿态检测模块6与处理器模块2连接，姿态检测模块6通过采样每个AD值大小，来矫正和确认AI智能编程仿生机器人当前时刻是否处于“站立”姿态，此外还可以在AI智能编程仿生机器人身体上设置一对倒立检测传感器，倒立检测传感器与处理器模块2连接，通过采集该传感器信息确定AI智能编程仿生机器人是否处于“倒立”姿态，当姿态检测模块6确定当前时刻AI智能编程仿生机器人处于“站立”或者“倒立”时，根据“站立”或者“倒立”姿态在姿态检测模块6中匹配与该“站立”或者“倒立”姿态相匹配的姿态调整参数，并将匹配到的姿态调整参数发送至该控制系统的处理器模块2，处理器模块2接收并将该姿态调整参数发送至运动控制模块10，运动控制模块10根据该姿态调整参数控制该AI智能编程仿生机器人的运动部件根据该姿态调整参数对应的“站直”矫正动作，或者“支撑”调整动作，并控制运动模块30完成匹配成功的“站直”矫正动作，或者“支撑”调整反应动作。
触摸检测模块8在检测到用户的触摸操作之后，根据用户触摸操作的各触摸参数在触摸检测模块8中匹配触摸交互控制指令，并将触摸交互控制指令发送至所述处理器模块2，处理器模块2将该触摸交互控制指令发送至反应适配模块3，反应适配模块3匹配相应的运动参数，并控制AI智能编程仿生机器人完成相应交互反馈动作。
具体地，触摸检测模块8可以为设置在AI智能编程仿生机器人身体多个位置的触摸点，例如，分别在AI智能编程仿生机器人的下巴部位和后背部位，设置触摸点，通过该触摸点检测用户是否触摸AI智能编程仿生机器人，当检测到用户有触摸AI智能编程仿生机器人时，根据用户触摸操作的触摸力度和触摸时长等触摸参数在触摸检测模块8中匹配与该触摸参数相匹配的触摸交互控制指令，并将匹配到的触摸交互控制指令发送至该控制系统的处理器模块2，处理器模块2接收并将该触摸交互控制指令，发送至该控制系统的反应适配模块3，反应适配模块3匹配与该预设触摸反应指令相对应的运动数据，并根据运动数据控制AI智能编程仿生机器人交互反馈动作。
障碍检测模块9在检测到障碍物之后，生成避让交互控制指令，并将避让交互控制指令发送至处理器模块2，处理器模块2将避让交互控制指令传递至反应适配模块3中的运动控制模块10，运动控制模块10匹配并根据运动参数控制运动部件完成相应的避让动作。
具体地，障碍检测模块9可以设置为红外视觉模块，AI智能编程仿生机器人基于该红外视觉模块感知外界物体，红外视觉模块包括红外发射单元和红外接收单元，红外发射单元用于发射红外光束，红外接收单元用于接收物体反射回来的红外光；当AI智能编程仿生机器人在运动状态下，AI智能编程仿生机器人可以通过红外视觉模块检测前方是否有障碍物，当检测到有障碍物时，生成避让交互控制指令，并将该避让交互控制指令发送至双核处理器，双核处理器接收并将该避让交互控制指令发送至运动控制模块10，运动控制模块10根据该避让交互控制指令匹配相应的避让动作的运动参数，并控制运动部件根据该避让动作的运动参数完成避让动作，即控制AI智能编程仿生机器人调整方向或者运动模式，从而躲避障碍物。
显示模块11根据适配的表情数据显示各种表情，并在检测到控制系统进入各应用控制模块4的各预设交互模式时，显示相应提示。
具体地，例如，显示模块11可以为两个特殊的眼睛形状的LED点阵屏，该点阵屏为两个8*8一共128个独立的LED点阵，LED发光颜色为黄色雾面。
在本实施例中，通过触摸检测模块8在检测到用户的触摸操作之后，根据用户触摸操作的各触摸参数在触摸检测模块8中匹配触摸交互控制指令；姿态检测模块6时刻360度全方位检测AI智能编程仿生机器人的当前站立、左倒下、右倒下和躺下等姿态，并在AI智能编程仿生机器人处于不同模式下会检测其姿态，根据检测到的当前姿态匹配姿态调整参数；障碍检测模块9在检测到障碍物之后，生成避让交互控制指令；各模块将匹配的交互控制指令或者调整参数传递至处理器模块2，处理器模块2将接收到的各交互控制指令和调整参数发送至反应适配模块3中的各模块，由各模块AI智能编程仿生机器人完成相应反馈，显示模块11根据表情数据显示指令显示各种表情，以表现AI智能编程仿生机器人的情绪变化，并在检测到控制系统进入各预设交互模式时，显示相应提示。
实现了依据用户的触摸操作和AI智能编程仿生机器人当前所处的姿态作出相应的交互反应或者响应动作，并通过设置障碍检测模块防止AI智能编程仿生机器人撞上障碍物，并保护AI智能编程仿生机器人本体受损，基于显示模块显示丰富多彩的动画表情，以表现机器人的情绪变化情况，并且显示光线柔和保护了用户眼睛，使得AI智能编程仿生机器人更加智能，并且具有更高的真实性，用户的使用体验更佳。
在本发明AI智能编程仿生机器人的控制系统的第四实施例中，运动控制模块10控制AI智能编程仿生机器人的各运动部件完成相应的动作，如转圈、坐、卧、打滚、前进、后退等动作，具体地，运动控制模块10可以包括：角度检测单元、PID算法单元、以及电机执行单元，角度检测单元用于检测内置于AI智能编程仿生机器人中结构分离式舵机的旋转角度；PID算法单元用于根据所述旋转角度通过PID算法计算AI智能编程仿生机器人的运动动作；电机执行单元用于根据所述运动动作通过电机控制AI智能编程仿生机器人执行相应的动作。
应用控制模块4可以基于用户通过手机输入的操作，控制AI智能编程仿生机器人运动和播放音频内容，应用控制模块4包括四大单元块：动作遥控单元、智能编程单元、在线音乐单元、智能喂养单元和多机互动单元。
具体地，动作遥控单元可以接收用户通过手机APP实时控制AI智能编程仿生机器人运动，例如，通过获取用户通过手机APP输入的触摸滑动路径实时控制AI智能编程仿生机器人前进、后退、左右行走，以及完成如坐下、打滚、转圈、随音乐秀一段舞蹈各种动作；
在线音乐单元可以通过AI智能编程仿生机器人的蓝牙模块5接收音频并通过音频输出模块12播放用户选择的音频数据内容；
智能喂养单元用于接收用户通过拖动食物选项内食物喂给AI智能编程仿生机器人操作，AI智能编程仿生机器人根据不同食物做出不同的反应，例如，用户通过如图3所示的交互模式界面进入爱心喂养模式后，获取用户在显示的食物链条上选择“食物”并拖动的操作，根据拖动路径，将“食物”对应的图片按照拖动路径“投递”至显示的AI智能编程仿生机器人图片附近，以完成“喂养”动作，应用控制模块通过判断用户所选“食物”的类型，根据“食物”类型匹配“不可吃”和“不是喜欢的食物”等匹配结果，并通过蓝牙模块5发送对应“死掉”和“拒绝”等交互指令给处理器模块2，处理器模块2控制运动控制模块10作出保存AI智能编程仿生机器人全部动作中的“死掉”和“不理睬”等动作。
多机互动单元用于接收用户通过手机APP点播信息，并连接多台AI智能编程仿生机器人，进行特定表演，例如，当用户使用手机APP通过蓝牙BLE多连方式连接多台AI智能编程仿生机器人时，对机器人进行相应编号，其他用户可以通过手机APP对特定编号的AI智能编程仿生机器人进行单独操作表演，或者任意选取编号进行组合，对组合的AI智能编程仿生机器人进行动作和音频的操作。
本实施例中，通过运动控制模块10控制AI智能编程仿生机器人完成相应的动作，应用控制模块4包括四大单元块：动作遥控单元、智能编程单元、在线音乐单元、智能喂养单元和多机互动单元，基于用户通过手机输入的操作，控制AI智能编程仿生机器人运动和播放音频内容，通过AI智能编程仿生机器人的蓝牙模块5接收音频，并通过音频输出模块12播放用户选择的内容，使得用户可选择播放任意线上或者本地音频数据，并且基于各单元模块，增设各种娱乐交互模式，控制AI智能编程仿生机器人启动各项功能或者完成相应交互动作，不仅增强了机器人的娱乐性，并且达到了通过机器人对于用户的教育益智效果。
基于上述硬件结构和AI智能编程仿生机器人的控制系统，提出本发明AI智能编程仿生机器人的控制方法实施例。
参照图4，图4为本发明AI智能编程仿生机器人的控制方法实施例的流程示意图。
本发明实施例提供了AI智能编程仿生机器人的控制方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图4所示，所述AI智能编程仿生机器人的控制方法包括：
步骤S10，所述数据获取模块在获取到外部环境数据之后，根据所述外部环境数据生成交互控制指令，并将所述交互控制指令发送至所述处理器模块。
数据获取模块在接收到外部环境中声音、图像或者振动数据后，通过特定的提取算法提取出该声音、图像或者振动数据中的特征值，将提取到的特征值与预设交互控制指令进行匹配，进而生成相应的交互控制指令。
具体地，例如，当数据获取模块中的语音交互模块接收到用户发出的“给我坐下”声音之后，通过语音文本提取算法提取出用户发出的“给我坐下”声音中的“给我坐下”文本信息特征值，并将提取出的“给我坐下”文本信息特征值，在预先保存文本信息所对应的交互控制指令库中匹配到“给我坐下”文本信息所对应的“坐下”语音控制指令，由此实现识别出用户发出的“给我坐下”声音中的“坐下”语音控制指令。
在另一个实施例中，语音交互模块还可以根据声量提取算法识别用户发出的声音音量或者环境声音音量的大小，根据音量大小生音量反应交互指令，AI智能编程仿生机器人的控制系统可以根据该音量反应交互控制指令，控制反应适配模块中的运动控制模块和/或音频输出模块以及显示模块相应交互反馈。例如，当语音交互模块检测到环境声音中含有音量较大的“打雷”声音时，生成相应的“惊吓”反应交互指令，该控制系统中的处理器模块接收到该“惊吓”反应交互指令之后，则同时控制反应适配模块中的音频输出模块输出预先设定的“惊吓”声音，控制显示模块显示预先设定的“惊吓”表情，以及控制运动控制模块完成预设的“惊吓”动作。
步骤S20，所述处理器模块将所述交互控制指令传递至对应的所述反应适配模块。
在数据获取模块生成交互控制指令之后，将生成的各交互控制指令发送给控制系统中的处理器模块，处理器模块接收各交互控制指令，并将各交互控制指令发送至反应适配模块中的运动控制模块、显示模块或者音频输出模块。
需要说明的是，运动控制模块根据反应适配模块匹配的交互反馈数据中的运动数据，控制AI智能编程仿生机器人的运动部件根据运动数据执行相应动作AI智能编程仿生机器人动作。
具体地，处理器模块可以为包括两片32位MCU的双核处理器。
例如，在数据获取模块中的语音交互模块识别出用户发出的声音中的“坐下”语音控制指令之后，将识别的“坐下”语音控制指令发送给双核处理器，双核处理器接收并执行该“坐下”语音控制指令，将该坐下”语音控制指令发送给与“坐下”动作相适应的反应适配模块中的运动控制模块。
步骤S30，所述反应适配模块根据所述交互控制指令适配交互反馈数据，并根据所述交互反馈数据控制所述AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
反应适配模块在接收到处理器模块发送的交互控制指令之后，根据交互控制指令和AI智能编程仿生机器人适配交互反馈数据，并根据交互反馈数据控制AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
具体地，运动控制模块在接收到处理器模块发送的“坐下”语音控制指令后，根据该“坐下”语音控制指令和AI智能编程仿生机器人当前所处的状态参数适配交互反馈数据，例如，AI智能编程仿生机器人当前所处的状态为“饥饿”，则运动控制模块将“坐下”语音控制指令指向的“坐下”动作的运动数据中“速度”参数减小，根据将“速度”参数减小适配后的“坐下”动作的运动数据，控制AI智能编程仿生机器人的各运动部件“缓慢坐下”。
需要说明的是，AI智能编程仿生机器人的各运动部件为可以活动的各肢体或者关节等硬件结构。
在本实施例中，通过所述数据获取模块在获取到外部环境数据之后，根据所述外部环境数据生成交互控制指令，并将所述交互控制指令发送至所述处理器模块；所述处理器模块将所述交互控制指令传递至对应的所述反应适配模块；所述反应适配模块根据所述交互控制指令适配交互反馈数据，并根据所述交互反馈数据控制所述AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
通过语音模块在接收到用户发出的声音后，通过特定的提取算法提取出用户的声音中或者环境声音中的声音特征值，将提取到的特征值与预设的语音模式库中的语音控制指令进行匹配，进而识别出用户发出的声音中的语音控制指令，在语音模块识别出用户发出的声音中的语音控制指令之后，将识别的语音控制指令发送给控制系统中的处理器模块，处理器模块接收该语音控制指令，并执行该语音控制指令，控制该AI智能编程仿生机器人的控制系统中的运动模块完成预设运动模式中的相应动作。
通过数据获取模块在接收到外部环境中声音、图像或者振动数据后，通过特定的提取算法提取出该声音、图像或者振动数据中的特征值，将提取到的特征值与预设交互控制指令进行匹配，进而生成相应的交互控制指令，在数据获取模块生成交互控制指令之后，将生成的各交互控制指令发送给控制系统中的处理器模块，处理器模块接收各交互控制指令，并将各交互控制指令发送至反应适配模块中的运动控制模块、显示模块或者音频输出模块，反应适配模块在接收到处理器模块发送的交互控制指令之后，根据交互控制指令和AI智能编程仿生机器人适配交互反馈数据，并根据交互反馈数据控制AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
实现了基于外部环境数据和用户的各控制操作，自动检测识别环境数据并生成交互控制指令，根据交互控制指令和AI智能编程仿生机器人当前状态参数自动匹配相应的交互反馈数据，并根据交互反馈数据控制AI智能编程仿生机器人完成相应交互反馈动作，提高了智能机器人与用户和环境之间的互动性能，使智能机器人真正达到了真实仿生的效果，提高了用户的使用体验。
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有AI智能编程仿生机器人的控制程序，所述AI智能编程仿生机器人的控制程序被处理器执行时实现如上所述的AI智能编程仿生机器人的控制方法的步骤。
本发明计算机可读存储介质具体实施方式与上述AI智能编程仿生机器人的控制方法各实施例基本相同，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种AI智能编程仿生机器人的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：数据获取模块、处理器模块和反应适配模块，所述数据获取模块和反应适配模块分别与所述处理器模块通信连接，
所述数据获取模块在获取到外部环境数据之后，根据所述外部环境数据生成交互控制指令，并将所述交互控制指令发送至所述处理器模块；
所述处理器模块将所述交互控制指令传递至对应的所述反应适配模块；
所述反应适配模块根据所述交互控制指令适配交互反馈数据，并根据所述交互反馈数据控制所述AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
2.如权利要求1所述的AI智能编程仿生机器人的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：应用控制模块和蓝牙模块，所述应用控制模块通过所述蓝牙模块与所述处理器模块通信连接，
所述应用控制模块在获取用户的各操作指令之后，根据各所述操作指令进入相应的各预设交互模式，并通过所述蓝牙模块将各所述预设交互模式中的交互控制指令发送至所述处理器模块。
3.如权利要求2所述的AI智能编程仿生机器人的控制系统，其特征在于，所述应用控制模块设置有智能编程单元，所述智能编程单元根据用户输入的文本内容生成编程交互指令，所述AI智能编程仿生机器人根据所述编程交互指令实现相应逻辑和/或功能。
4.如权利要求2所述的AI智能编程仿生机器人的控制系统，其特征在于，所述蓝牙模块为双模蓝牙模块，
所述蓝牙模块将所述应用控制模块各所述预设交互模式中的所述交互控制指令，传输至所述处理器模块，并将音频数据传输至所述AI智能编程仿生机器人的音频输出模块。
5.如权利要求1所述的AI智能编程仿生机器人的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：姿态检测模块，所述姿态检测模块与所述处理器模块通信连接，
所述姿态检测模块根据检测所述AI智能编程仿生机器人当前的姿态，生成姿态调整数据，并将所述预设姿态调整数据发送至所述处理器模块；
所述处理器模块将所述姿态调整数据传递至所述运动控制模块；
所述运功控制模块根据控制所述AI智能编程仿生机器人的所述运动部件根据所述姿态调整参数执行相应动作。
6.如权利要求1所述的AI智能编程仿生机器人的控制系统，其特征在于，所述数据获取模块包括：语音交互模块、触摸检测模块和障碍检测模块，
所述语音模块在接收到用户声音之后，根据所述用户声音的声音特征值生成语音交互控制指令，并将所述语音控制指令发送至所述处理器模块；
所述触摸检测模块在检测到用户的触摸操作之后，根据所述触摸操作的触摸参数生成触摸交互控制指令，并将所述触摸交互控制指令发送至所述处理器模块；
所述障碍检测模块在检测到障碍物之后，生成避让交互控制指令，并将所述避让交互指令发送至所述处理器模块。
7.如权利要求1-6所述的AI智能编程仿生机器人的控制系统，其特征在于，所述反应适配模块根据所述处理器模块传递的各所述交互控制指令，结合所述AI智能编程仿生机器人当前所处状态的状态参数适配各交互反馈数据。
8.如权利要求7所述的AI智能编程仿生机器人的控制系统，其特征在于，所述反应适配模块包括：运动控制模块、显示模块和音频输出模块，
所述运动控制模块根据所述交互反馈数据中的运动数据，控制所述AI智能编程仿生机器人的运动部件根据所述运动数据执行相应动作；
所述显示模块根据所述交互反馈数据中的表情数据显示各种表情，并在检测到所述控制系统进入各所述预设交互模式时，显示相应提示；
所述音频输出模块根据所述交互反馈数据中的音频数据，控制所述AI智能编程仿生机器人的声音输出部件播放相应声音。
9.一种AI智能编程仿生机器人的控制方法，其特征在于，所述AI智能编程仿生机器人的控制方法应用于如权利要求1-8任一项所述的AI智能编程仿生机器人的控制系统，所述控制方法包括：
所述数据获取模块在获取到外部环境数据之后，根据所述外部环境数据生成交互控制指令，并将所述交互控制指令发送至所述处理器模块；
所述处理器模块将所述交互控制指令传递至对应的所述反应适配模块；
所述反应适配模块根据所述交互控制指令适配交互反馈数据，并根据所述交互反馈数据控制所述AI智能编程仿生机器人完成相应反馈。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有AI智能编程仿生机器人的控制程序，所述AI智能编程仿生机器人的控制程序被处理器执行时实现如权利要求9所述的AI智能编程仿生机器人的控制方法的步骤。
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