CN110000791A - 一种桌面机器人的运动控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种桌面机器人的运动控制装置及方法，装置包括处理器、摄像单元、多传感单元、声源定位单元、显示单元和运动控制单元；方法包括声源定位单元检测到有待识别的声源信号；识别声源信息，判断是否为预设唤醒语；摄像单元进行人脸检测，根据检测到的信号，处理器驱动机器人电机，使机器人屏幕对准用户人脸；快速进行人脸识别，继而进行语音交互；实现人脸追踪，控制运动控制单元调整预设的屏幕角度和预设的底座角度，其倾斜角度和转动角度数值根据实际调整确认；交互结束，自动关闭人脸追踪。本发明通过调整自身的屏幕角度和底座角度进行人脸追踪，不仅可以有效地进行对准用户人脸，还可以为身高不一的用户提供了很好的交互条件。
Description
技术领域
本发明涉及桌面机器人技术领域，尤其涉及一种桌面机器人的运动控制装置及方法。
背景技术
机器人技术自诞生以来，机器人产业从狭义的机器人概念向广义的机器人技术概念转变，从工业机器人产业向服务机器人方向转变，在教育、娱乐等场景下，对机器人的一些基本要求往往趋于相同，在机器人运动执行机构方面，也主要要求具备跟随、寻迹、避障、桌面放跌落等功能。
目前的桌面机器人一般是由躯干和头部组成的，机器人的运动角度由人工设置决定，用户交互时，通过机器人屏幕上的视觉窗口判断自己在机器人视觉装置上的位置。在现有的技术中，随着用户的交互时位置变换，不能够自动调整运动装置的倾斜角度和俯仰角度，此外，角度固定对于不同身高，以及不同场景下不适用，对于不同使用场景以及不同的机器人状态下，机器人姿势过于死板。
为解决上述问题，本申请中提出一种桌面机器人的运动控制装置及方法。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种桌面机器人的运动控制装置及方法，通过调整自身的屏幕角度和底座角度进行人脸追踪，不仅可以有效地进行对准用户人脸，还可以为身高不一的用户提供了很好的交互条件。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种桌面机器人的运动控制装置，所述装置包括处理器、摄像单元、多传感单元、声源定位单元、显示单元和运动控制单元；所述处理器分别与所述摄像单元、所述多传感单元、所述声源定位单元、所述显示单元和所述运动控制单元相连；
所述摄像单元用于采集待检测的人脸图像，以供处理器调用；
所述多传感单元用于测量不同环境空间上的人体信息；
所述声源定位单元用于检测空间环境上的语音信号、判别声源方向，以便唤醒机器人和底座进行转动；
所述显示单元，用于显示用户与机器人交互的显示界面；
所述运动控制单元，用于驱动机器人根据实际调整角度。
优选的，所述摄像单元采用3D高清摄像机。
优选的，所述多传感单元由多传感器按照特定的形式组合而成。
优选的，所述显示单元包括触摸显示屏和呼吸灯，触摸显示屏显示用户与机器人交互的显示界面；呼吸灯用于通知提醒。
优选的，所述运动控制单元的角度调整包括屏幕角度调整以及底座角度调整；所述屏幕角度和底座角度方向包括前后、左右方向。
一种桌面机器人的运动控制方法，所述方法包括：
所述声源定位单元检测到有待识别的声源信号；
识别所述声源信息，判断是否为预设唤醒语，若为唤醒语，机器人唤醒并应答；
所述摄像单元进行人脸检测，根据检测到的信号，处理器驱动机器人电机，使机器人屏幕对准用户人脸；
快速进行人脸识别，继而进行语音交互；
实现人脸追踪，控制所述运动控制单元调整预设的屏幕角度和预设的底座角度，其倾斜角度和转动角度数值根据实际调整确认；
交互结束，自动关闭人脸追踪。
优选的，控制所述运动控制单元调整预设的屏幕角度和预设的底座角度中所述的屏幕角度和所述的底座角度，是机器人的屏幕和底座的正面角度；具体角度参数按调试后进行设置；桌面机器人根据使用环境定义其形态及物理姿态，其中包括：
工作姿势一：桌面机器人底座位置高于成年人腰身以上，用户和机器人的横向距离为40-50cm，用户视角为30°；
工作姿势二：桌面机器人底座位置低于成年人腰身以下，用户和机器人的横向距离为20-30cm，用户视角为30°；
工作姿势三：用户坐下，用户和机器人的横向距离为40-50cm，用户视角为45°。
优选的，桌面机器人具有多种使用状态，具体状态包括如下所示；
P1：断电或关机状态；
P2：通电或启动状态；
P3：待机状态；
P4：语音唤醒状态；
P5：人脸跟踪状态；
P6：工作或应用启动状态。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：利用桌面机器人特性(灵活的脖子)来加强用户交互过程的使用体验。定义各种姿态来感知机器人状态，定义开机、关机、重启、唤醒操作等使用场景来描绘完整的机器人形态。通过调整自身的屏幕角度和底座角度进行人脸追踪，不仅可以有效地进行对准用户人脸，还可以为身高不一的用户提供了很好的交互条件。
附图说明
图1为本发明提出的一种桌面机器人的运动控制装置的结构示意图。
图2为本发明提出的一种桌面机器人的运动控制装置的工作状态图。
图3为本发明提出的一种桌面机器人的运动控制方法的结构示意图。
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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本发明提出的一种桌面机器人的运动控制装置，所述装置包括处理器、摄像单元、多传感单元、声源定位单元、显示单元和运动控制单元；所述处理器分别与所述摄像单元、所述多传感单元、所述声源定位单元、所述显示单元和所述运动控制单元相连；
所述摄像单元用于采集待检测的人脸图像，以供处理器调用；
所述多传感单元用于测量不同环境空间上的人体信息；
所述声源定位单元用于检测空间环境上的语音信号、判别声源方向，以便唤醒机器人和底座进行转动；
所述显示单元，用于显示用户与机器人交互的显示界面；
所述运动控制单元，用于驱动机器人根据实际调整角度。
在一个可选的实施例中，所述摄像单元采用3D高清摄像机。3D高清摄像机拍摄效果更好，对人脸识别效果更好。
在一个可选的实施例中，所述多传感单元由多传感器按照特定的形式组合而成。多传感器的多方位传感确保桌面机器人的工作更为精准到位。
在一个可选的实施例中，所述显示单元包括触摸显示屏和呼吸灯，触摸显示屏显示用户与机器人交互的显示界面；呼吸灯用于通知提醒。
在一个可选的实施例中，所述运动控制单元的角度调整包括屏幕角度调整以及底座角度调整；所述屏幕角度和底座角度方向包括前后、左右方向。屏幕角度和底座角度的前后、左右方向调节，确保调整角度多样化，机器人工作更灵活。
如图2-3所示，本发明提出的一种桌面机器人的运动控制方法，所述方法包括：
所述声源定位单元检测到有待识别的声源信号；
识别所述声源信息，判断是否为预设唤醒语，若为唤醒语，机器人唤醒并应答；
所述摄像单元进行人脸检测，根据检测到的信号，处理器驱动机器人电机，使机器人屏幕对准用户人脸；
快速进行人脸识别，继而进行语音交互；
实现人脸追踪，控制所述运动控制单元调整预设的屏幕角度和预设的底座角度，其倾斜角度和转动角度数值根据实际调整确认；
交互结束，自动关闭人脸追踪。
在一个可选的实施例中，控制所述运动控制单元调整预设的屏幕角度和预设的底座角度中所述的屏幕角度和所述的底座角度，是机器人的屏幕和底座的正面角度；具体角度参数按调试后进行设置；桌面机器人根据使用环境定义其形态及物理姿态，其中包括：
工作姿势一：桌面机器人底座位置高于成年人腰身以上，用户和机器人的横向距离为40-50cm，用户视角为30°；
工作姿势二：桌面机器人底座位置低于成年人腰身以下，用户和机器人的横向距离为20-30cm，用户视角为30°；
工作姿势三：用户坐下，用户和机器人的横向距离为40-50cm，用户视角为45°。
在一个可选的实施例中，桌面机器人具有多种使用状态，具体状态包括如下所示；
P1：断电或关机状态
屏幕自动黑屏，底座呼吸灯关闭，电机自动归位；
屏幕角度：左右：水平固定。
前后：自动向前倾斜5度(根据实际调整角度)。
底座角度：左右旋转：固定角度0°。
前后转动：45°(最大值)。
P2：通电或启动状态
屏幕点亮后载入开机程序，底座呼吸类进行三色转换，启动后呼吸类固定为绿色；
屏幕角度：左右：水平固定。
前后：倾斜10°(根据实际调整角度)。
底座角度：左右旋转：固定角度0°。
前后转动：35°。
P3：待机状态
待机屏保画面，呼吸灯自由切换；
屏幕角度：左右：水平固定。
前后：倾斜10°(根据实际调整角度)。
底座角度：左右旋转：固定角度0°。
前后转动：35°
P4：语音唤醒状态
屏幕点亮，无声源定位；
屏幕角度：左右：定位动倾斜5-10°(收音状态，无转时不偏转)
前后：倾斜10°(屏幕自然上抬，根据实际调整角度)。
底座角度：左右旋转：±90°。
前后转动：15°(屏幕自然上抬，根据实际调整角度)
P5：人脸跟踪状态
屏幕点亮，人脸追踪自由转动；
屏幕角度：左右：倾斜±10-15°。
前后：倾斜0-58°(根据人脸角度进行自动调整)。
底座角度：左右旋转：±90°。
前后转动：0-45°(根据人脸角度进行自动调整)
P6：工作或应用启动状态
屏幕点亮，非人脸追踪支持人工调整
屏幕角度：左右：倾斜±90°(最大值)。
前后：倾斜0-58°(支持手动转动)。
底座角度：左右旋转：±90°。
前后转动：0-45°(支持手动转动)
本发明一种桌面机器人的运动控制装置及方法，利用桌面机器人特性(灵活的脖子)来加强用户交互过程的使用体验。定义各种姿态来感知机器人状态，定义开机、关机、重启、唤醒操作等使用场景来描绘完整的机器人形态。通过调整自身的屏幕角度和底座角度进行人脸追踪，不仅可以有效地进行对准用户人脸，还可以为身高不一的用户提供了很好的交互条件。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (8)
1.一种桌面机器人的运动控制装置，其特征在于，所述装置包括处理器、摄像单元、多传感单元、声源定位单元、显示单元和运动控制单元；所述处理器分别与所述摄像单元、所述多传感单元、所述声源定位单元、所述显示单元和所述运动控制单元相连；
所述摄像单元用于采集待检测的人脸图像，以供处理器调用；
所述多传感单元用于测量不同环境空间上的人体信息；
所述声源定位单元用于检测空间环境上的语音信号、判别声源方向，以便唤醒机器人和底座进行转动；
所述显示单元，用于显示用户与机器人交互的显示界面；
所述运动控制单元，用于驱动机器人根据实际调整角度。
2.根据权利要求1所述的一种桌面机器人的运动控制装置，其特征在于，所述摄像单元采用3D高清摄像机。
3.根据权利要求1所述的一种桌面机器人的运动控制装置，其特征在于，所述多传感单元由多传感器按照特定的形式组合而成。
4.根据权利要求1所述的一种桌面机器人的运动控制装置，其特征在于，所述显示单元包括触摸显示屏和呼吸灯，触摸显示屏显示用户与机器人交互的显示界面；呼吸灯用于通知提醒。
5.根据权利要求1所述的一种桌面机器人的运动控制装置，其特征在于，所述运动控制单元的角度调整包括屏幕角度调整以及底座角度调整；所述屏幕角度和底座角度方向包括前后、左右方向。
6.一种桌面机器人的运动控制方法，其特征在于，所述方法包括：
所述声源定位单元检测到有待识别的声源信号；
识别所述声源信息，判断是否为预设唤醒语，若为唤醒语，机器人唤醒并应答；
所述摄像单元进行人脸检测，根据检测到的信号，处理器驱动机器人电机，使机器人屏幕对准用户人脸；
快速进行人脸识别，继而进行语音交互；
实现人脸追踪，控制所述运动控制单元调整预设的屏幕角度和预设的底座角度，其倾斜角度和转动角度数值根据实际调整确认；
交互结束，自动关闭人脸追踪。
7.根据权利要求6所述的一种桌面机器人的运动控制方法，其特征在于，控制所述运动控制单元调整预设的屏幕角度和预设的底座角度中所述的屏幕角度和所述的底座角度，是机器人的屏幕和底座的正面角度；具体角度参数按调试后进行设置；桌面机器人根据使用环境定义其形态及物理姿态，其中包括：
工作姿势一：桌面机器人底座位置高于成年人腰身以上，用户和机器人的横向距离为40-50cm，用户视角为30°；
工作姿势二：桌面机器人底座位置低于成年人腰身以下，用户和机器人的横向距离为20-30cm，用户视角为30°；
工作姿势三：用户坐下，用户和机器人的横向距离为40-50cm，用户视角为45°。
8.根据权利要求6所述的一种桌面机器人的运动控制方法，其特征在于，桌面机器人具有多种使用状态，具体状态包括如下所示；
P1：断电或关机状态；
P2：通电或启动状态；
P3：待机状态；
P4：语音唤醒状态；
P5：人脸跟踪状态；
P6：工作或应用启动状态。
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|---|---|
| CN (1) | CN110000791A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111046729A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-04-21 | 安徽爱学堂教育科技有限公司 | 一种基于人脸追踪的双面屏升降调整系统 |
| CN111126142A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-05-08 | 深圳市三宝创新智能有限公司 | 一种屏幕正面对准人脸的运动调整方法 |
| CN113052065A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-29 | 苏州银翼智能科技有限公司 | 显示屏角度的调整方法和装置、存储介质、电子装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130172906A1 (en) * | 2010-03-31 | 2013-07-04 | Eric S. Olson | Intuitive user interface control for remote catheter navigation and 3D mapping and visualization systems |
| CN104951077A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-09-30 | 百度在线网络技术（北京）有限公司 | 基于人工智能的人机交互方法、装置和终端设备 |
| CN105798919A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-07-27 | 南靖万利达科技有限公司 | 一种具有圆周运动和俯仰角度调节功能的智能机器人 |
| CN205969126U (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-22 | 厦门快商通科技股份有限公司 | 语音控制式医疗导诊服务机器人 |
| CN107297745A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-10-27 | 上海木爷机器人技术有限公司 | 语音交互方法、语音交互装置及机器人 |
| CN109382827A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-26 | 深圳市三宝创新智能有限公司 | 一种机器人系统及其智能记忆识别方法 |
-
2019
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130172906A1 (en) * | 2010-03-31 | 2013-07-04 | Eric S. Olson | Intuitive user interface control for remote catheter navigation and 3D mapping and visualization systems |
| CN104951077A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-09-30 | 百度在线网络技术（北京）有限公司 | 基于人工智能的人机交互方法、装置和终端设备 |
| CN105798919A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-07-27 | 南靖万利达科技有限公司 | 一种具有圆周运动和俯仰角度调节功能的智能机器人 |
| CN205969126U (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-22 | 厦门快商通科技股份有限公司 | 语音控制式医疗导诊服务机器人 |
| CN107297745A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-10-27 | 上海木爷机器人技术有限公司 | 语音交互方法、语音交互装置及机器人 |
| CN109382827A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-26 | 深圳市三宝创新智能有限公司 | 一种机器人系统及其智能记忆识别方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111046729A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-04-21 | 安徽爱学堂教育科技有限公司 | 一种基于人脸追踪的双面屏升降调整系统 |
| CN111126142A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-05-08 | 深圳市三宝创新智能有限公司 | 一种屏幕正面对准人脸的运动调整方法 |
| CN113052065A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-29 | 苏州银翼智能科技有限公司 | 显示屏角度的调整方法和装置、存储介质、电子装置 |
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