CN109514582B - 一种机器人逗宠控制装置及移动机器人 - Google Patents

一种机器人逗宠控制装置及移动机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN109514582B
CN109514582B CN201811565759.9A CN201811565759A CN109514582B CN 109514582 B CN109514582 B CN 109514582B CN 201811565759 A CN201811565759 A CN 201811565759A CN 109514582 B CN109514582 B CN 109514582B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pet
behavior
state
control device
teasing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811565759.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109514582A (zh
Inventor
许登科
姜新桥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhuhai Amicro Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
Zhuhai Amicro Semiconductor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhuhai Amicro Semiconductor Co Ltd filed Critical Zhuhai Amicro Semiconductor Co Ltd
Priority to CN201811565759.9A priority Critical patent/CN109514582B/zh
Publication of CN109514582A publication Critical patent/CN109514582A/zh
Priority to US17/415,751 priority patent/US11938614B2/en
Priority to EP19898075.7A priority patent/EP3900891B1/en
Priority to AU2019411188A priority patent/AU2019411188B2/en
Priority to PCT/CN2019/116897 priority patent/WO2020125266A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109514582B publication Critical patent/CN109514582B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K15/00Devices for taming animals, e.g. nose-rings or hobbles; Devices for overturning animals in general; Training or exercising equipment; Covering boxes
    • A01K15/02Training or exercising equipment, e.g. mazes or labyrinths for animals ; Electric shock devices ; Toys specially adapted for animals
    • A01K15/021Electronic training devices specially adapted for dogs or cats
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K15/00Devices for taming animals, e.g. nose-rings or hobbles; Devices for overturning animals in general; Training or exercising equipment; Covering boxes
    • A01K15/02Training or exercising equipment, e.g. mazes or labyrinths for animals ; Electric shock devices ; Toys specially adapted for animals
    • A01K15/025Toys specially adapted for animals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00Other apparatus for animal husbandry
    • A01K29/005Monitoring or measuring activity, e.g. detecting heat or mating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/021Optical sensing devices
    • B25J19/023Optical sensing devices including video camera means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1602Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1679Programme controls characterised by the tasks executed
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00Pattern recognition
    • G06F18/20Analysing
    • G06F18/22Matching criteria, e.g. proximity measures
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/20Analysis of motion
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/10Terrestrial scenes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/18Eye characteristics, e.g. of the iris
    • G06V40/19Sensors therefor
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/18Eye characteristics, e.g. of the iris
    • G06V40/197Matching; Classification
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/20Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
    • H04N9/3132Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen using one-dimensional electronic spatial light modulators
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/40Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40411Robot assists human in non-industrial environment like home or office
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10048Infrared image

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

本发明公开一种机器人逗宠控制装置和移动机器人,该机器人逗宠控制装置集成主传感器、激光投影器、状态识别器、行为干涉器、激光投影器和次级传感器;主传感器,用于在每个运动周期内连续采集预设数量帧的宠物运动图像;状态识别器,用于将主传感器连续采集的宠物运动图像与预先存储的宠物行为数字图像进行匹配判断,然后将匹配结果解析为宠物的行为状态参数;行为干涉器,用于根据行为状态参数和次级传感器提供的附加路标图像,调整控制宠物的行为状态;激光投影器,用于投射激光束形成结构光斑,使得宠物朝着行为干涉器调整的行为状态改变。该逗宠控制装置的智能化程度高,整个系统的准确性和实时性好。

Description

一种机器人逗宠控制装置及移动机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域,尤其涉及一种机器人逗宠控制装置及移动机器人。
背景技术
在当今社会,越来越多家庭希望能饲养宠物,但是当家里的人都外出上班时,宠物独自在家就会缺乏照顾。无人照看时宠物的行为变得不可控制,可能会把家里弄得一团糟,甚至毁坏家具。随着生活质量的提高,人们对宠物的需求越来越强烈,宠物独自在家时的行为不可控问题成为人们饲养宠物最大的担忧。如今对于无人照看时限制宠物行为的解决方法大多数是关在某个地方,或者带到某些提供宠物看护的服务机构寄养起来,而这些机构对于寄养的宠物也是把它们关起来。这些行为限制的方法对宠物来说并不是好事。另外,宠物有其各自的生活习性,包括进食、饮水、睡眠时间和频率以及开心、愤怒、惊恐的条件刺激,如何通过精确的预判总结宠物各自的生活习惯和生长特性,让宠物保持定期运动是要解决的问题。从而降低人为认知错误对于宠物的干扰,出现不适应或者反抗现象,并且远程自动控制宠物喂养。
发明内容
为了克服上述技术缺陷,本发明提出以下技术方案:
一种机器人逗宠控制装置,该机器人逗宠控制装置集成主传感器、状态识别器、行为干涉器和激光投影器;主传感器,用于在每个运动周期内连续采集预设数量帧的宠物运动图像,并依次传输给状态识别器;状态识别器,用于将主传感器连续采集的宠物运动图像与预先存储的宠物行为数字图像进行匹配判断,然后将匹配的宠物行为数字图像解析为宠物的行为状态参数,并将行为状态参数传输至行为干涉器;行为干涉器,用于根据宠物所处的家庭环境的附加路标情况和宠物的历史行为状态,调整控制宠物的行为状态参数,以避开所处家庭环境的附加路标,并将调整后的行为状态参数传输给激光投影器;激光投影器,用于移动激光束形成结构光斑,使得宠物在跟随结构光斑移动的过程中,朝着调整后的行为状态参数对应的运动状态改变,再由主传感器实时采集处理,同时由行为干涉器记录为宠物的历史行为状态;所述机器人逗宠控制装置还包括次级传感器,用于辅助所述主传感器去识别宠物当前的运动状态,其中,次级传感器包括红外线摄像头,用于配置为感测宠物所处的家庭环境对应的附加路标图像,再将附加路标图像传输给所述行为干涉器,并在所述行为干涉器中定义为所述宠物所处的家庭环境的附加路标情况。所述次级传感器有效地避免输出的宠物行为状态参数传被干扰,导致误判和漏检。所述机器人逗宠控制装置通过精确预判宠物行为,减少了对外界路标的干扰,提高训宠的智能化程度,且内部各装置模块单元的融合度强,整个系统的稳定性和实时性好。
进一步地,所述行为状态参数是所述状态识别器根据所述匹配的宠物行为数字图像转换解析而来的宠物的运动频率和幅度。该技术方案可以通过对宠物的识别与图像变化的分析,来提高分析的准确性。
进一步地,所述主传感器包括虹膜摄像头,虹膜摄像头用于捕捉宠物眼睛中的虹膜,进而感测宠物的行为状态对应的图像。所述主传感器功能集成度更高,稳定性和实时性更好,从而使虹膜识别更加准确。
进一步地,所述状态识别器还用于判断所述虹膜摄像头采集的虹膜图像与预先存储的样本宠物虹膜的匹配程度。所述状态识别器通过提取已存储的虹膜模板,进行数据分析和对比,提高虹膜识别的准确度。
进一步地,所述状态识别器还用于通过背景抵消所述附加路标图像的影响,对所述主传感器连续采集的宠物运动图像进行提取,在连续采集的图像之间进行对应匹配,获得所述结构光斑在所述运动周期内的变化情况,根据所述结构光斑的变化情况分析获得宠物对所述结构光斑所做的行为。避免所述状态识别器输出的宠物行为状态参数传被污染,导致误判和漏检。
进一步地,所述激光投影器包括激光传感器,激光传感器采用调制方式发射红外波段的激光信号。该技术方案使用激光投影的结构光更有利于吸引宠物的注意力。
进一步地,所述激光传感器具体用于通过控制所述结构光斑移动来规划宠物的运动行踪,再在每个预设时间间隔内扫描形成引导宠物行为状态的坐标地图,根据不同时刻的两个所述坐标地图求出移动量,进而测定所述宠物的移动速度,再传输给所述行为干涉器,由所述行为干涉器记录为宠物的历史行为状态。所述激光传感器发射出的激光不仅能模拟真正自然界中的捕食行为,根据宠物的运动幅度进行运动姿态的调整,分析你家宠物的大小、速度等参数,以此来匹配自家宠物的技能水平和运动风格。
一种移动机器人,所述机器人逗宠控制装置内置于所述移动机器人上,用于训导宠物。当宠物处于一个周期时间段,移动机器人通过与宠物进行接触与互动,并不断记录每个周期时间段宠物内所形成的活动轨迹线,并加以调整控制宠物的运动频率和幅度,而且,增强内部各装置模块单元的融合度,提高整个机器人系统的稳定性和实时性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种机器人逗宠控制装置的模块结构图。
图2是本发明实施例提供的一种机器人逗宠控制方法流程图。
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详细描述。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参阅图1,本发明实施例提供一种机器人逗宠控制装置,该机器人逗宠控制装置集成主传感器、状态识别器、行为干涉器、激光投影器和次级传感器。
主传感器,用于在每个运动周期内连续采集预设数量帧的宠物运动图像,并依次传输给状态识别器,其中,运动周期是与宠物特有的生活习性相关,预设数量帧的宠物运动图像是匹配宠物的运动频率,然后依次交由状态识别器综合评估出宠物当前的行为状态。其中,所述主传感器包括CMOS摄像头、抓拍宠物眼睛虹膜数字图像的虹膜摄像机、抓拍宠物数字图像的面部识别摄像头;虹膜识别传感器捕捉宠物眼睛中的虹膜。
状态识别器,用于判断所述主传感器当前运动周期内连续采集的宠物运动图像与预先存储的宠物行为数字图像是否匹配,是则将匹配的宠物行为数字图像解析为宠物的行为状态参数,并将行为状态参数传输至行为干涉器;否则等待下一个运动周期再采集判断匹配。
行为干涉器,用于根据次级传感器感测的宠物所处的家庭环境的附加路标情况,并结合对比宠物的历史行为状态信息(包括状态识别器传输的宠物的行为状态参数),调整控制宠物的行为状态参数,以避开所处家庭环境的附加路标,并将调整后的行为状态参数传输给激光投影器。一般而言,宠物破坏的对象一般是沙发、窗帘、床单还有盆栽等体积较大的物品,造成混乱的场地一般是厨房、阳台与客厅,因此调整控制宠物的行为状态参数,以避开前述对应的路标。
激光投影器,用于移动激光束形成结构光斑,使得宠物在跟随结构光斑移动的过程中,朝着调整后的行为状态参数对应的运动状态改变,再由主传感器实时采集处理,同时由行为干涉器记录为宠物的历史行为状态。所述机器人逗宠控制装置通过精确预判宠物行为,减少了外界路标的干扰,该训宠物的智能化程度高,其内部各装置模块单元的融合度强,整个系统的稳定性和实时性好。
所述机器人逗宠控制装置还包括次级传感器,用于辅助所述主传感器去识别宠物当前的运动状态,其中,次级传感器包括红外线摄像头,用于配置为感测宠物所处的家庭环境对应的附加路标图像,再将附加路标图像传输给所述行为干涉器,并在所述行为干涉器中定义为所述宠物所处的家庭环境的附加路标情况。根据猫猫狗狗看到红色就控制不住的原理,将红外线摄像头在本发明实施例下采集的附加路标图像与常规情况下采集的宠物图像合成一个整体图像,再与动物狩猎行为训练库的样本宠物行为图像进行对应匹配,进而预测匹配宠物行为动作图像,传输给所述行为干涉器,并在所述行为干涉器中将所预测的宠物行为动作图像进行参数化处理,用以调整控制宠物的行为状态参数,然后将调整后的行为状态参数传输给激光投影器,实现对宠物进行有效训导,避开所处家庭环境的附加路标;同时改善宠物当前运动状态。所述次级传感器辅助所述主传感器去设置宠物对所处家庭环境状况,同时考虑其内在和外界影响的趋势和模式。
具体地,所述行为状态参数是所述状态识别器根据所述匹配的宠物行为数字图像转换解析而来的宠物的运动频率和幅度,基于运动频率和幅度,在每个运动周期内可形成的活动轨迹线,可用来分析宠物的速度等参数,该技术方案可以通过对宠物的识别与图像变化的分析,来提高分析的准确性。
优选地,所述状态识别器还用于判断所述主传感器采集的虹膜图像与预先存储的样本宠物虹膜是否匹配,是则将匹配的样本宠物虹膜对应的所述宠物行为数字图像解析为所述行为状态参数。具体地,先判断所述机器人逗宠控制装置前方的宠物眼睛中的虹膜与存储的宠物虹膜是否匹配;再在匹配的前提下,将拍摄到的图像传输给虹膜识别系统的图像预处理软件,采用特定的算法从虹膜图像中提取出虹膜识别所需的特征点,并对其进行编码,将特征提取得到的特征编码与数据库中的虹膜图像特征编码逐一匹配,判断是否为相同虹膜,进而在宠物行为训练识别窗口中完成宠物当前行为状态的确定,即感测宠物的行为状态对应的图像。所述主传感器功能集成度更高,稳定性和实时性更好,从而使虹膜识别更加准确。
优选地,所述状态识别器还通过背景抵消所述机器人逗宠控制装置的次级传感器感测的附加路标图像的影响,采用图像背景提取技术滤除所述附加路标图像,得到滤除宠物后的检测图像,由于所述次级传感器包括红外线摄像头,所以根据猫猫狗狗看到红色就控制不住的原理,将红外线摄像头在本发明实施例下采集的附加路标图像与常规情况下采集的宠物图像合成连续的整体图像,在连续的整体图像之间基于纹理、形状、位置等与动物狩猎行为训练库的样本宠物行为图像进行对应匹配,可以得出宠物在一定时间内的位置或行为的变化情况,预测得到匹配宠物行为动作图像,并通过所述行为干涉器进行参数化处理,然后所述激光投影器根据调整后的行为状态参数,在避开所处家庭环境的附加路标的基础上,实现对宠物进行有效训导,改善宠物当前运动状态。所述次级传感器辅助所述主传感器去设置宠物对所处家庭环境状况,同时考虑其内在和外界影响的趋势和模式。
对于附加路标图像的地点设置为客厅、卧室、厨房等可疑地点,极有可能是宠物出现在可疑地点;对于宠物进入可疑地点后,短时间内引起沙发、窗帘或其他物品的位置或者形状发生改变,则很有可能是宠物在进行破坏家具的行为。对于在极短时间内图像发生巨大的变化,也有可能是宠物在快速移动从而导致家居物品位置的变化。对此,一个异常的宠物行为包括如下特征:1.宠物在客厅、卧室等可疑地点的预设距离内;2.可疑地点中家具的形状、颜色、位置的灰度图像发生改变。
在本发明实施例中,对于特征一,定义自变量X1,如果宠物出现在客厅、卧室等可疑地点,则X1记录在所述运动周期内,第一帧图像与最后一帧图像中宠物对应的位置偏移量;对于特征二,定义自变量X2,作为可疑地点中家具的形状、颜色、位置的灰度图像的变化值。根据前述家具在一个所述运动周期内变化的程度计算出宠物行为的异常程度,即对自变量X2进行时间积分,再与基于特征一的偏移量求平均偏移值,如果该平均偏移值超过一定阈值,则控制所述激光投影器进行结构光投影来引诱宠物离开所述可疑地点,至少与所述可疑地点的距离超过所述预设距离。
需要说明的是,因为宠物必须出现在可疑地点才有可能对家具进行破坏,所以所述机器人逗宠控制装置在识别出宠物进入到可疑地点的时候,所述状态识别器才开始进行图像变化的匹配判断。对宠物出现在可疑地点时家具的变化情况进行分析,即可辨别出宠物是否有异常行为。
针对宠物出现前述异常行为,所述状态识别器还用于通过背景抵消所述附加路标图像的影响,对所述主传感器连续采集的宠物运动图像进行提取,在连续采集的图像之间进行对应匹配,获得所述结构光斑在所述运动周期内的变化情况,根据所述结构光斑的变化情况分析获得宠物对所述结构光斑所做的行为。避免所述状态识别器输出的宠物行为状态参数传被污染,导致误判和漏检。
优选地,所述激光投影器包括激光传感器,激光传感器采用调制方式发射红外波段的激光信号。该技术方案使用激光投影的结构光更有利于吸引宠物的注意力。所述激光传感器具体用于通过控制所述结构光斑移动来规划宠物的运动行踪,本发明实施例使用激光投影的结构光,其中激光束形成光斑吸引宠物的注意力,通过控制激光传感器转动,即使其内部的激光发射部分和激光接收部分旋转扫描来移动光斑。在激光传感器扫描的过程中,在每个预设时间间隔内扫描形成引导的宠物行为状态的坐标地图,可得到宠物的中心坐标,根据不同时刻的两个所述坐标地图中持续记录的坐标值求出宠物中心的移动量,进而测定所述宠物的移动速度,再传输给所述行为干涉器,由所述行为干涉器记录为宠物的历史行为状态,补充配合所述状态识别器传输的宠物的行为状态参数,提高所述机器人逗宠控制装置识别宠物行为状态的精度。
所述激光传感器发射出的激光不仅能模拟真正自然界中的捕食行为,根据宠物的运动幅度进行运动姿态的调整,同时也可以用激光模拟猎物逃避行为来引导它们追捕,进而能够很好地吸引宠物的注意力,并引导宠物追逐玩耍进而控制改善宠物的行为状态,此时所述主传感器协同所述次级传感器可通过采集宠物的大小、速度等参数,以此来匹配自家宠物的技能水平和运动风格,最终可避免猫狗就会加入上蹿下跳、鸡飞狗跳的拆家小分队。所述激光传感器发射出的激光不仅能模拟真正自然界中的捕食行为,根据宠物的运动幅度进行运动姿态的调整,分析你家宠物的大小、速度等参数,以此来匹配自家宠物的技能水平和运动风格。
一种基于所述机器人逗宠控制装置的机器人逗宠控制方法,如图2所示,包括以下步骤:步骤S201、控制主传感器收集宠物的状态信息,即在宠物的当前运动周期内,所述主传感器连续采集预设数量帧的宠物运动图像;其中,运动周期是与宠物特有的生活习性相关,预设数量帧的宠物运动图像是匹配宠物的运动频率,然后进入步骤S202,将宠物运动图像交由状态识别器综合评估出宠物当前的行为状态。
步骤S202、所述状态识别器结合宠物的状态信息预测宠物当前的行为状态。所述状态识别器将所述主传感器连续采集的宠物运动图像与预先存储的宠物行为数字图像进行匹配判断,然后进入步骤S203。具体地,判断所述主传感器当前运动周期内连续采集的宠物运动图像与预先存储的宠物行为数字图像是否匹配,是则将匹配的宠物行为数字图像解析为宠物的行为状态参数,并将行为状态参数传输至行为干涉器;然后将匹配的宠物行为数字图像解析为宠物当前的行为状态参数;否则等待下一个运动周期再采集判断匹配。
步骤S203、所述行为干涉器根据宠物当前的行为状态获取宠物当前的运动特征,然后进入步骤S204。具体地,所述行为干涉器根据宠物所处的家庭环境的附加路标情况,在对比宠物的历史行为状态(包括状态识别器传输的宠物的行为状态参数)的前提下,调整控制宠物的行为状态参数,以避开所处家庭环境的附加路标;一般而言,宠物破坏的对象一般是沙发、窗帘、床单还有盆栽等体积较大的物品,造成混乱的场地一般是厨房、阳台与客厅,因此调整控制宠物的行为状态参数,以避开前述对应的路标。
步骤S204、基于宠物当前的运动特征,行为干涉器控制激光投影器对宠物当前行为施加光斑引导,以改善宠物行为,然后返回步骤S201。根据调整后的行为状态参数,移动激光投影器投射的激光束形成的结构光斑,使得宠物在跟随结构光斑移动的过程中,朝着调整后的行为状态参数对应的运动状态改变,然后所述机器人逗宠控制装置进入宠物的下一个运动周期,并返回步骤S201。所述机器人逗宠控制装置通过精确预判宠物行为,实现对宠物的有效训导,并减少了宠物对家具的破坏,节省了宠物主人的时间和精力。
优选地,所述行为状态参数是所述状态识别器根据所述匹配的宠物行为数字图像转换解析而来的宠物的运动频率和幅度,基于运动频率和幅度,在每个运动周期内可形成的活动轨迹线,可用来分析宠物的速度等参数,该技术方案可以通过对宠物的识别与图像变化的分析,来提高分析的准确性。
优选地,所述激光投影器通过控制所述结构光斑移动来规划宠物的运动行踪,再在每个预设时间间隔内扫描形成检测宠物行为状态的坐标地图,根据不同时刻的两个所述坐标地图求出移动量,从而测定所述宠物的移动速度。本发明实施例使用激光投影的结构光,其中激光束形成光斑吸引宠物的注意力,通过控制激光传感器转动,即使其内部的激光发射部分和激光接收部分旋转扫描来移动光斑。在激光传感器扫描的过程中,在每个预设时间间隔内扫描形成引导的宠物行为状态的坐标地图,也生成引导宠物的表面的连续点的坐标地图,在该坐标地图上得到宠物的轮廓坐标,也可得到宠物的中心坐标,根据不同时刻的两个所述坐标地图中持续记录的坐标值求出宠物中心的移动量,进而测定所述宠物的移动速度,由所述行为干涉器记录为宠物的历史行为状态,补充配合所述状态识别器传输的宠物的行为状态参数,提高所述机器人逗宠控制装置识别宠物行为状态的精度。
一种移动机器人,所述机器人逗宠控制装置内置于所述移动机器人上,用于训导宠物。当宠物处于一个周期时间段,移动机器人通过与宠物进行接触与互动,并不断记录每个周期时间段宠物内所形成的活动轨迹线,并加以调整控制宠物的运动频率和幅度,而且,增强内部各装置模块单元的融合度,提高整个机器人系统的稳定性和实时性。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种机器人逗宠控制装置,其特征在于,该机器人逗宠控制装置集成主传感器、状态识别器、行为干涉器和激光投影器;
主传感器,用于在每个运动周期内连续采集预设数量帧的宠物运动图像,并依次传输给状态识别器;
状态识别器,用于将主传感器连续采集的宠物运动图像与预先存储的宠物行为数字图像进行匹配判断,然后将匹配的宠物行为数字图像解析为宠物的行为状态参数,并将行为状态参数传输至行为干涉器;
行为干涉器,用于根据宠物所处的家庭环境的附加路标情况和宠物的历史行为状态,调整控制宠物的行为状态参数,以避开所处家庭环境的附加路标,并将调整后的行为状态参数传输给激光投影器;
激光投影器,用于移动激光束形成结构光斑,使得宠物在跟随结构光斑移动的过程中,朝着调整后的行为状态参数对应的运动状态改变,再由主传感器实时采集处理,同时由行为干涉器记录为宠物的历史行为状态;
所述机器人逗宠控制装置还包括次级传感器,用于辅助所述主传感器去识别宠物当前的运动状态,其中,次级传感器包括红外线摄像头,用于配置为感测宠物所处的家庭环境对应的附加路标图像,再将附加路标图像传输给所述行为干涉器,并在所述行为干涉器中定义为所述宠物所处的家庭环境的附加路标情况。
2.根据权利要求1所述机器人逗宠控制装置,其特征在于,所述行为状态参数是所述状态识别器根据所述匹配的宠物行为数字图像转换解析而来的宠物的运动频率和幅度。
3.根据权利要求1所述机器人逗宠控制装置,其特征在于,所述主传感器包括虹膜摄像头,虹膜摄像头用于捕捉宠物眼睛中的虹膜,进而感测宠物的行为状态对应的图像。
4.根据权利要求3所述机器人逗宠控制装置,其特征在于,所述状态识别器还用于判断所述虹膜摄像头采集的虹膜图像与预先存储的样本宠物虹膜的匹配程度。
5.根据权利要求1所述机器人逗宠控制装置,其特征在于,所述状态识别器还用于通过背景抵消所述附加路标图像的影响,对所述主传感器连续采集的宠物运动图像进行提取,在连续采集的图像之间进行对应匹配,获得所述结构光斑在所述运动周期内的变化情况,根据所述结构光斑的变化情况分析获得宠物对所述结构光斑所做的行为。
6.根据权利要求1所述机器人逗宠控制装置,其特征在于,所述激光投影器包括激光传感器,激光传感器采用调制方式发射红外波段的激光信号。
7.根据权利要求6所述机器人逗宠控制装置,其特征在于,所述激光传感器具体用于通过控制所述结构光斑移动来规划宠物的运动行踪,再在每个预设时间间隔内扫描形成检测宠物行为状态的坐标地图,根据不同时刻的两个所述坐标地图求出移动量,进而测定所述宠物的移动速度,再传输给所述行为干涉器,由所述行为干涉器记录为宠物的历史行为状态。
8.一种移动机器人,其特征在于,权利要求1至7任一项所述机器人逗宠控制装置内置于移动机器人上,用于训导宠物。
CN201811565759.9A 2018-12-20 2018-12-20 一种机器人逗宠控制装置及移动机器人 Active CN109514582B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811565759.9A CN109514582B (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种机器人逗宠控制装置及移动机器人
US17/415,751 US11938614B2 (en) 2018-12-20 2019-11-09 Control device for robot to tease pet and mobile robot
EP19898075.7A EP3900891B1 (en) 2018-12-20 2019-11-09 Pet amusement control apparatus of robot and mobile robot
AU2019411188A AU2019411188B2 (en) 2018-12-20 2019-11-09 Control device for robot to tease pet and mobile robot
PCT/CN2019/116897 WO2020125266A1 (zh) 2018-12-20 2019-11-09 一种机器人逗宠控制装置及移动机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811565759.9A CN109514582B (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种机器人逗宠控制装置及移动机器人

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109514582A CN109514582A (zh) 2019-03-26
CN109514582B true CN109514582B (zh) 2020-06-05

Family

ID=65795551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811565759.9A Active CN109514582B (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种机器人逗宠控制装置及移动机器人

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11938614B2 (zh)
EP (1) EP3900891B1 (zh)
CN (1) CN109514582B (zh)
AU (1) AU2019411188B2 (zh)
WO (1) WO2020125266A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109514582B (zh) 2018-12-20 2020-06-05 珠海市一微半导体有限公司 一种机器人逗宠控制装置及移动机器人
CN110146070B (zh) * 2019-05-13 2021-01-15 珠海市一微半导体有限公司 一种适用于宠物引诱的激光导航方法
CN111988495A (zh) * 2019-05-23 2020-11-24 阿里巴巴集团控股有限公司 控制光束投射的方法、装置、设备及系统
US11033002B1 (en) * 2020-01-10 2021-06-15 Companion Labs, Inc. System and method for selecting and executing training protocols for autonomously training an animal
CN113435323B (zh) * 2021-06-25 2024-03-22 青岛海尔科技有限公司 饲养装置的控制方法、装置以及存储介质、电子设备
CN114190295B (zh) * 2021-12-20 2023-06-09 珠海一微半导体股份有限公司 一种多宠物机器人控制方法、系统及芯片
CN114747505A (zh) * 2022-04-07 2022-07-15 神马人工智能科技(深圳)有限公司 一种基于人工智能的智能宠物训练助手系统
CN115834986B (zh) * 2022-12-29 2023-05-26 深圳泰克威云储科技股份有限公司 一种采用物联网技术的智能家居用智能监控摄像头
CN116755378A (zh) * 2023-08-22 2023-09-15 四川华鲲振宇智能科技有限责任公司 一种基于家居客厅场景下宠物智能监控管理系统及方法
CN117557598B (zh) * 2024-01-09 2024-04-26 深圳安培时代数字能源科技有限公司 宠物居家安全管控方法及相关装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101278654B (zh) * 2007-09-26 2010-12-01 深圳先进技术研究院 一种宠物看护机器人系统
US8707900B1 (en) * 2012-09-19 2014-04-29 Krystalka Ronette Womble Method and system for remote monitoring, care and maintenance of animals
WO2014145468A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Lee Miller Toy and app for remotely viewing and playing with a pet
KR101583376B1 (ko) 2014-06-05 2016-01-08 김명환 동물 휴대폰 서비스 시스템 및 방법
CN204697710U (zh) * 2015-06-24 2015-10-14 深圳市易新科技有限公司 智能喂食器及智能喂食系统
CN104969875A (zh) * 2015-07-23 2015-10-14 中山大学深圳研究院 一种基于图像变化的宠物行为检测系统
CN105303583A (zh) * 2015-09-11 2016-02-03 中山大学 一种基于图像变化的宠物行为检测系统
CN106888985A (zh) * 2015-12-18 2017-06-27 英业达科技有限公司 监测宠物外显信息以判断宠物健康状态的系统及其方法
KR102565823B1 (ko) 2016-05-30 2023-08-10 엘지전자 주식회사 이동 로봇 및 그 이동 로봇의 제어 방법
CN105957140A (zh) * 2016-05-31 2016-09-21 成都九十度工业产品设计有限公司 一种基于增强现实技术的宠物狗交互系统及分析方法
US10080343B1 (en) * 2017-03-27 2018-09-25 Ewig Industries Macao Commercial Offshore Limited Pet monitoring and recommendation system
CN207220767U (zh) * 2017-03-31 2018-04-13 嘉兴智秀智能科技有限公司 一种新型多功能扫地机器人
CN107263493A (zh) * 2017-06-12 2017-10-20 苏州寅初信息科技有限公司 一种具有保护机构的智能牵引机器人及其保护方法
CN107455282B (zh) * 2017-09-18 2018-07-03 尹美川 逗猫的方法和装置、家用电器
CN107717992A (zh) * 2017-10-31 2018-02-23 朱森 一种能逗狗的全自动狗用机器人的控制系统及方法
CN108366343B (zh) * 2018-03-20 2019-08-09 珠海市一微半导体有限公司 机器人智能监视宠物的方法
CN109514582B (zh) * 2018-12-20 2020-06-05 珠海市一微半导体有限公司 一种机器人逗宠控制装置及移动机器人

Also Published As

Publication number Publication date
EP3900891B1 (en) 2023-03-08
AU2019411188B2 (en) 2022-09-22
EP3900891A1 (en) 2021-10-27
WO2020125266A1 (zh) 2020-06-25
AU2019411188A1 (en) 2021-08-12
US11938614B2 (en) 2024-03-26
EP3900891A4 (en) 2022-03-09
CN109514582A (zh) 2019-03-26
US20210383114A1 (en) 2021-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109514582B (zh) 一种机器人逗宠控制装置及移动机器人
CN109479746B (zh) 一种机器人逗宠控制方法及芯片
CN109890573B (zh) 移动机器人的控制方法、装置、移动机器人及存储介质
EP1672456B1 (en) Target object detection apparatus and robot provided with the same
CA2369804C (en) Method and apparatus for recognising and determining a position and robot including such an apparatus
CN102103663B (zh) 病房巡视服务机器人系统及其目标搜寻方法
CN112462780B (zh) 扫地控制方法、装置、扫地机器人及计算机可读存储介质
EP3949817B1 (en) Artificial intelligence cleaner and operation method thereof
CN112000051A (zh) 一种基于物联网的畜牧养殖管理系统
US11654554B2 (en) Artificial intelligence cleaning robot and method thereof
KR20170098621A (ko) 사물인터넷 기반의 반려동물 친구로봇 및 이를 이용한 반려동물 관리시스템
US20200016751A1 (en) Mobile robot for avoiding non-driving area and method for avoiding non-driving area of mobile robot
CN202010257U (zh) 基于贝叶斯理论的病房巡视服务机器人系统
CN114407051A (zh) 畜禽养殖场巡检方法及畜禽养殖场机器人
WO2023115658A1 (zh) 智能避开障碍的方法及装置
CN210247950U (zh) 智能检测装置和智能检测系统
KR20110115888A (ko) 해충 방제 시스템 및 그 방법
CN116711996A (zh) 作业方法、自移动设备及存储介质
KR102539765B1 (ko) 농산물의 2d 영상에서 수확을 위한 체적 평가 방법의 3d 변환 기술을 기반으로 작동하는 로봇에 의한 대상작물 수확 및 병충해 관리 시스템, 그 방법
CN111390918B (zh) 一种家用智能机器人主动控制系统
KR20230061612A (ko) 머신 러닝을 이용한 물체의 피킹 자동화 시스템 및 그 제어 방법
Yang et al. Development and trends of chicken farming robots in chicken farming tasks: A review
CN117953433B (zh) 一种基于图像数据处理的驱鸟器运行监管方法及系统
KR102516271B1 (ko) 홍채인식 및 복합인식을 통한 동물 관리시스템
TWI806721B (zh) 自主移動式人工智慧菇類栽培監控系統及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant