CN110154061A - 一种旅游景区可使用的仿生机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旅游景区可使用的仿生机器人，包括机器人驱动系统、导航系统、3D摄像头、储水箱、超声波喷雾装置、语音模块、数据处理模块、数据存储模块、蓄电池、无线模块；该机器人可布设在旅游景区，服务顾客群体，并提供自主移动、语音对话、喷雾、音乐播放、景区宣传几大功能。

Description

一种旅游景区可使用的仿生机器人

技术领域

本发明涉及旅游类服务机器人领域，特别是仿生机器人领域。

背景技术

现有景区使用机器人功能单一，只能置放于平缓地面，做为展示用品或导游服务，例如：在申请号为201810091564.9，公开了一种具有旅游引导功能的智能机器人，包括人机交互模块、信息处理装置、定位导航装置、驱动装置和蓄电池，所述人机交互模块用于用户输入景区的目标图像，所述信息处理装置用于对图像中的目标进行识别，并将识别结果发送至定位导航装置，所述定位导航装置根据图像识别结果生成导航信息，并将导航信息发送至驱动装置，所述驱动装置根据导航信息驱动智能机器人运动，所述蓄电池用于向所述人机交互模块、信息处理装置、定位导航装置、驱动装置供电。智能机器人通过对目标图像进行识别，能够为用户提供良好的导游服务。

发明内容

根据旅游行业对服务型机器人的要求，本发明提供了一种旅游景区可使用的仿生机器人系统，该机器人可布设在旅游景区，服务顾客群体，并提供自主移动、语音对话、喷雾、音乐播放、景区宣传几大功能。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种旅游景区可使用的仿生机器人，其特征在于，包括机器人驱动系统、导航系统、3D摄像头、储水箱、超声波喷雾装置、语音模块、数据处理模块、数据存储模块、蓄电池、无线模块；

其中，所述机器人驱动系统为四轮前驱式行走轮，包括直流电机、涡轮变速箱、轮胎；

其中，所述导航系统由卫星导航定位系统和3D视觉导航系统组成，由卫星导航系统定位机器人所在园区位置、规划机器人园区行进整体路线；3D视觉导航系统对机器人行进过程中的障碍物、行人位置进行判定、标记，配合卫星导航定位系统更新机器人的局部规避路线；

其中，所述机器人在其前后左右四个方向分别安装有一个3D摄像头；所述3D摄像头的视频经由数据处理模块压缩处理后由无线模块经由园区无线网络远程传送给PC端；

其中，所述机器人在运行过程中实时由数据处理模块将四个摄像头拍摄到的视频从导航系统中备份到数据存储模块中。

其中，所述超声波喷雾器位于机器人腹部与储水箱相连接，由PC端或按照设定由数据处理模块控制运行，当水箱水位过低时超声波喷雾器停止运行，并在PC端提示加水。

在机器人工作时：所述数据处理模块对3D摄像头所采集的视频信息以每帧为单位进行频谱分析比对，当探测到火情发生时，机器人通过无线网络向PC端发送火情预警。

所述数据处理模块实时对游人姿态进行分析，在发现有人不正常躺卧时，机器人向PC端报警，并主动靠近躺卧目标接通PC端语音连线，直至PC端切断语音通话并选择自动运行命令。

本发明的有益效果为：本发明可与顾客形成群体式服务，改善旅游氛围，增强景区安全服务质量和多样性，广告也可为景区增加额外收入。

附图说明

图1是本发明机器人模块原理图；

图2是本发明机器人工作模式原理图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

如图1至2所示，智能旅游仿生机器人系统，包括机器人驱动系统、导航系统、3D摄像头、储水箱、超声波喷雾装置、语音模块、数据处理模块、数据存储模块、蓄电池、无线模块。

本发明的驱动系统为四轮前驱式系统，包括直流电机、涡轮变速箱、轮胎。

导航系统由卫星导航定位系统和3D视觉导航系统组成，由卫星导航系统定位机器人所在园区位置、规划机器人园区行进整体路线；3D视觉导航系统对机器人行进过程中的障碍物、行人位置进行判定、标记，配合卫星导航定位系统更新机器人的局部规避路线。

机器人有操控模式和人工智能模式两种。在操控模式时，机器人需要全程人工控制运作。在智能模式时，机器人按照预先规划路线和方式自动运行。

在人工控制时可采用PC端远程控制或近距离使用遥控器控制行走。机器人在其前后左右四个方向分别安装有一个（共四个）3D摄像头，视频经由数据处理模块压缩处理后由无线模块经由园区无线网络远程传送给PC端，为PC端操控提供参照信息并同时在PC端备份。操作人员在PC端发布指令，机器人接受指令并由数据处理模块结合导航系统所发送的数据进行判断计算，然后控制机器人执行指令。在机器人在运行时，视觉导航系统随时对四个摄像头所采集的信息进行计算，判断行进路线是否有行人或障碍物，并规划路线将规划好的路线传给数据处理模块，数据处理模块判断选择机器人运行路线。如果机器人判断路线与操作人员有分歧，机器人提供规划路线由操作人员选择；如果机器人判断路线与操作人员有冲突，如机器人行走路线前方有行人或障碍物，机器人向PC端发出警告、给出规划避障路线并停止执行冲突命令。

在智能模式时，机器人在初次使用时设置好机器人运行路线、行进速度、喷雾时间、播放的语音、充电间隔（时间间隔或按电池剩余电量百分比）等参数。

机器人开始智能导航运行，在机器人运行过程中，当导航系统在自己一米范围内的行进路线上检测到行人或障碍物时，导航系统规划避障路径向数据处理模块发送路径信息，再由数据处理模块控制机器人按规划路线行走。

机器人在运行过程中实时由数据处理模块将四个摄像头拍摄到的视频从导航系统中备份到数据存储模块中。

超声波喷雾器位于机器人腹部，由无线电遥感器、PC端或按照设定由数据处理模块控制运行，当水箱水位过低时超声波喷雾器停止运行，并在PC端提示加水。

火灾预警，机器人加载有火灾图像识别程序，数据处理单元对3D摄像头所采集的视频信息以每帧为单位进行频谱分析比对，当探测到火情发生时，机器人通过无线网络向PC端发送火情预警。

数据处理模块实时对游人姿态进行分析计算，在发现有人不正常躺卧时，机器人向PC端报警，并主动靠近躺卧目标接通PC端语音连线，直至PC端切断语音通话并选择自动运行命令，才可再次进入智能模式。

本发明可以将园区宣传语音存储在数据存储模块中，在机器人运行过程中播放宣传语音。

实施例2

智能旅游仿生机器人系统，包括机器人底部移动轮式装置，躯干上液晶触摸屏，躯干内部储水箱、数据处理模块、数据存储模块。机器人嘴部喷水器、语音模块，机器人身体四周布置信息采集模块，机器人头部摄像机。其中：液晶触摸屏，用于向游客展示交互内容，显示景区景点信息，也可以由游客直接操作液晶触摸屏选择自己需要的信息，在机器人闲暇状态时屏幕可显示景区营销广告信息，为景区增加收入；所述移动轮式机构包括驱动电机、底盘、支撑座、驱动轮、导向轮，用于控制机器人前进、后退、加速、减速、转弯使得机器人可以向指定地点、方向移动；所述信息采集模块包括摄像机与传感器，用于采集游客位置信息与机器人四周环境信息，将信息发送给数据处理模块，可以让机器人获得环境信息从而计算出避障路径；所述数据处理模块，用于对采集到的信息进行数据处理与计算分析，从而发出指令控制移动轮式机构的运动方式、控制液晶触摸屏显示的内容、控制语音模块发出信息；所述数据存储模块，用于将各模块采集到的信息存储下来，包括机器人的摄像机采集的图像信息，麦克风采集的语音信息，传感器记录的信息，机器人运行故障信息以及宣传广告视频；所述无线传输装置，用于景区与机器人之间的无线通讯，景区可以利用该装置向机器人发出各类指令，同时机器人也可将自身的信息包括电量、储水量、故障信息传送给景区控制台，有利于景区检修人员开展工作，当景区内有儿童老人走失或物品遗失时，景区可将走失、丢失信息通过机器人扬声器以及液晶触摸屏在整个园区内进行循环播放，有利于遗失物品及亲人的找回；所述储水箱，用于在机器人躯干内部储存一部分水供应喷水器使用；所述喷水器，由数据处理模块发出指令适时将储水箱中的水喷出，增加与游客互动的趣味性；所述GPS定位装置，用于将机器人的位置信息实时反映给景区控制台，控制台可根据机器人的位置信息以及游客密集度，合理调配机器人在园区的分布；所述语音模块，用于采集游客的语音信息并在数据处理模块的控制下由扬声器发出语音信息与游客进行交互。游客提问游览路线或者景点详细信息时，语音模块将采集到的信息传送给数据处理模块，数据处理模块可判断用户需求，提供差异化的信息，将路线信息或景点介绍显示在液晶触摸屏上，同时扬声器用来辅助告知游客信息。

本发明导航系统在运行过程中采集卫星定位系统所计算的位置信息和3D视觉导航系统判定的障碍物信息，规划机器人的最佳运行路线，并将规划结果传送给数据处理模块，由数据处理模块控制机器人按规划路线运行。在运行过程中数据处理模块按照预先设置参数控制超声波喷雾装置喷雾，或控制语音模块播放语音。

Claims (4)

1.一种旅游景区可使用的仿生机器人，其特征在于，包括机器人驱动系统、导航系统、3D摄像头、储水箱、超声波喷雾装置、语音模块、数据处理模块、数据存储模块、蓄电池、无线模块；

其中，所述机器人驱动系统为四轮前驱式行走轮，包括直流电机、涡轮变速箱、轮胎；

其中，所述导航系统由卫星导航定位系统和3D视觉导航系统组成，由卫星导航系统定位机器人所在园区位置、规划机器人园区行进整体路线；3D视觉导航系统对机器人行进过程中的障碍物、行人位置进行判定、标记，配合卫星导航定位系统更新机器人的局部规避路线；

其中，所述机器人在其前后左右四个方向分别安装有一个3D摄像头；所述3D摄像头的视频经由数据处理模块压缩处理后由无线模块经由园区无线网络远程传送给PC端；

其中，所述机器人在运行过程中实时由数据处理模块将四个摄像头拍摄到的视频从导航系统中备份到数据存储模块中。

2.其中，所述超声波喷雾器位于机器人腹部与储水箱相连接，由PC端或按照设定由数据处理模块控制运行，当水箱水位过低时超声波喷雾器停止运行，并在PC端提示加水。

3.根据权利要求1所述的一种旅游景区可使用的仿生机器人，其特征在于，所述数据处理模块对3D摄像头所采集的视频信息以每帧为单位进行频谱分析比对，当探测到火情发生时，机器人通过无线网络向PC端发送火情预警。

4.根据权利要求1所述的一种旅游景区可使用的仿生机器人，其特征在于，所述数据处理模块实时对游人姿态进行分析，在发现有人不正常躺卧时，机器人向PC端报警，并主动靠近躺卧目标接通PC端语音连线，直至PC端切断语音通话并选择自动运行命令。