CN110824989A - 一种控制机器人用的头部传感控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：包括用于佩戴于人体头部上的耳麦机构、及用于向机器人发送语音指令和/或动作指令的头部传感控制机构；所述耳麦机构包括用于接收外部语音频谱的语音输入部件；所述头部传感控制机构包括用于感应人体头部动作的位置传感模块、用于将动作信息转换成动作指令的动作控制芯片、用于将语音信息转换成语音指令的语音控制芯片；所述语音输入部件连接语音控制芯片；所述语音控制芯片连接动作控制芯片；所述动作控制芯片与机器人沟通互联。本控制机器人用的头部传感控制装置可通过不同的控制方式令机器人同时完成不同的动作。

Description

一种控制机器人用的头部传感控制装置
技术领域
本发明涉及一种机器人控制器，具体是一种控制机器人用的头部传感控制装置。
背景技术
语音控制器是控制器的一种，其基于计算机的言语识别系统实现工作，言语识别的方法一般是将语言信号的频谱或发音的关键特征与贮存在计算机中每项词汇的语音资料作比对匹配、并进行识别，然后按预定程序去执行不同的控制功能；操作者可以是特定人或者是非特定人，非特定人的应用更为广泛，对于用户而言不用训练，因此也更加方便。现时市场上的智能语音识别机器人主要有两大模块，一个是基于DSP的语音识别模块，另一个是基于ARM的控制模块，由语音识别模块识别语音，由控制模块控制机器人动作；机器人由自然条件下的语句进行控制，这些语句描述了动作的方向，以及动作的幅度，但现有的机器人每次只执行简单的命令和单一的动作，其需要机器人完成一个动作指令后，才能继续进行另一个动作指令，即传统机器人不能同时进行两个动作，导致现有机器人存在很大的局限性。
因此，需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种控制机器人用的头部传感控制装置，其可通过不同的控制方式令机器人同时完成不同的动作。
本发明的目的是这样实现的：
一种控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：包括用于佩戴于人体头部上的耳麦机构、及用于向机器人发送语音指令和/或动作指令的头部传感控制机构；所述耳麦机构包括用于接收外部语音频谱的语音输入部件；所述头部传感控制机构包括用于感应人体头部动作的位置传感模块、用于将动作信息转换成动作指令的动作控制芯片、用于将语音信息转换成语音指令的语音控制芯片；所述语音输入部件连接语音控制芯片；所述语音控制芯片连接动作控制芯片；所述动作控制芯片与机器人沟通互联。
本头部传感控制装置还包括与动作控制芯片连接的通讯端子，动作控制芯片通过通讯端子与机器人沟通互联。
所述通讯端子通过蓝牙、WIFI、G通讯与机器人沟通互联。
本头部传感控制装置还包括用于提供电能的供电单元，供电单元连接动作控制芯片和/或语音控制芯片；所述语音控制芯片与供电单元并排设置，彼此之间设置有隔离层。
本头部传感控制装置还包括用于判断电源是否通电的电源信号灯，电源信号灯连接动作控制芯片。
本头部传感控制装置还包括用于判断是否进行信号连接的通讯信号灯，通讯信号灯连接动作控制芯片。
本头部传感控制装置还包括用于连接外部电源以为供电单元充电的充电端子，充电端子连接动作控制芯片。
本头部传感控制装置还包括连接动作控制芯片的置零开关。
本头部传感控制装置还包括用于控制电源通断的电源开关，电源开关连接动作控制芯片。
本头部传感控制装置还包括用于重置数据内存的重置开关，重置开关连接动作控制芯片。
本发明的有益效果如下：
本控制机器人用的头部传感控制装置能实现语音控制机器人动作的同时也能操控机器人的头部转动。具体是：操作员通过语音输入部件接收动作语音指令，再实现语音动作控制，本语音控制方式采用的是非特定人的语音识别系统，里面的语音控制芯片通过筛选、识别等工作，然后跳到相应程序，再向机器人发出相应的控制信号，使机器人做出相应的动作；需要机器人头部做出相应的转动来配合动作时，通过头部传感模块识别人体头部的空间点位置，并向机器人传送其识别到的空间位置信息，使机器人能模仿操作员的头部动作。本控制机器人用的头部传感控制装置突破了传统机器人的语音控制只能控制单一动作、而不能同时控制手部动作和/或头部动作的问题，增加了控制的趣味性，且更加接近的模拟人类动作。
附图说明
图1为本发明一实施例中头部传感控制机构的爆炸图。
图2为本发明一实施例中头部传感控制装置的立体图。
图3为本发明一实施例中头部传感控制装置的主视图。
图4为图3中A-A方向的剖视图。
图5为本发明一实施例中头部传感控制装置动作控制的原理图。
图6为本发明一实施例中头部传感控制装置语音控制的原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1-图6，本控制机器人用的头部传感控制装置，包括用于佩戴于人体头部上的耳麦机构B、及用于向机器人发送语音指令和/或动作指令的头部传感控制机构C；耳麦机构B包括用于佩戴于操作者头部的头戴部件17、及用于接收外部语音频谱的语音输入部件18，语音输入部件18为靠近操作者嘴部设置的麦克风；头部传感控制机构C包括用于感应人体头部动作的位置传感模块、用于将动作信息转换成动作指令的动作控制芯片301、用于将语音信息转换成语音指令的语音控制芯片601；语音输入部件18连接语音控制芯片601；语音控制芯片601连接动作控制芯片301；动作控制芯片301与机器人沟通互联；动作控制芯片301可处理位置传感模块感应的三维坐标，经过计算对机器人上的动力源发送激励信号，从而使机器人模仿人的动作。本头部传感控制装置可同时通过动作控制方式和语音控制方式对机器人实施控制，有别于传统机器人单一的控制方式，使本实施例的机器人不再单调的做一种动作；具体是，通过语音记录模式语音控制机器人完成相关动作的同时，还可以通过位置传感模块根据操作者头部动作控制机器人头部完成相关动作（如：转动、点头等），语音控制和动作控制可同步进行，突破了现有机器人单一的控制方式，使机器人能更接近的模拟操作者的动作，还可增加控制的趣味性。
进一步地，本头部传感控制装置还包括与动作控制芯片301有线连接的通讯端子2，动作控制芯片301通过通讯端子2与机器人沟通互联，以接收来自机器人的外部信号或向机器人发出激励信息。
进一步地，通讯端子2通过蓝牙、WIFI、5G通讯等通讯方式与机器人沟通互联。
进一步地，本头部传感控制装置还包括用于提供电能的供电单元4、用于判断电源是否通电的电源信号灯10、用于判断是否进行信号连接的通讯信号灯11、用于连接外部电源以为供电单元4充电的充电端子12、置零开关14、用于控制电源通断的电源开关15、及当接收到来自位置传感模块的位置信号有误时用于重置数据内存的重置开关16。
进一步地，供电单元4分别连接动作控制芯片301和语音控制芯片601，语音控制芯片601与供电单元4并排设置，彼此之间设置有隔离层5，供电单元4为可充电的锂电池或蓄电池；电源信号灯10、通讯信号灯11、充电端子12、置零开关14、电源开关15、及重置开关16分别连接动作控制芯片301。
进一步地，头部传感控制机构C的外壳由上盖8与下盖1相互装配而成，彼此通过三号螺钉9相互固定连接；上盖8与下盖1配合装配使内部形成有用于容纳控制电路板3、供电单元4和语音电路板6的腔室；控制电路板3通过一号螺钉13固定安装于下盖1内腔；供电单元4通过隔离层5固定安装于下盖1内腔；语音电路板6通过二号螺钉固定安装于下盖1上，语音控制芯片601设置于语音电路板6上；通讯端子2、动作控制芯片301、电源信号灯10、通讯信号灯11、充电端子12、置零开关14、电源开关15、及重置开关16分别固定设置于控制电路板3上，且通讯端子2、电源信号灯10、通讯信号灯11、充电端子12、置零开关14、电源开关15、及重置开关16分别外露设置；下盖1上设有连接部101，头戴部件17端部设有连接配合部1701，连接部101与连接配合部1701通过四号螺钉19相互固定连接，实现耳麦机构B与头部传感控制机构C的固定连接。
进一步地，头部传感控制机构C的外壳由树脂材料制成，十分轻便，以便于将头部传感控制机构C安装在耳麦机构B上，当操作员将其戴在头上时也不会觉得重或者不舒服，更不会影响操作，有利于操作员更好的操作机器人。
上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：包括用于佩戴于人体头部上的耳麦机构（B）、及用于向机器人发送语音指令和/或动作指令的头部传感控制机构（C）；所述耳麦机构（B）包括用于接收外部语音频谱的语音输入部件（18）；所述头部传感控制机构（C）包括用于感应人体头部动作的位置传感模块、用于将动作信息转换成动作指令的动作控制芯片（301）、用于将语音信息转换成语音指令的语音控制芯片（601）；所述语音输入部件（18）连接语音控制芯片（601）；所述语音控制芯片（601）连接动作控制芯片（301）；所述动作控制芯片（301）与机器人沟通互联。
2.根据权利要求1所述控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：还包括与动作控制芯片（301）连接的通讯端子（2），动作控制芯片（301）通过通讯端子（2）与机器人沟通互联。
3.根据权利要求2所述控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：所述通讯端子（2）通过蓝牙、WIFI、5G通讯与机器人沟通互联。
4.根据权利要求1所述控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：还包括用于提供电能的供电单元（4），供电单元（4）连接动作控制芯片（301）和/或语音控制芯片（601）；所述语音控制芯片（601）与供电单元（4）并排设置，彼此之间设置有隔离层（5）。
5.根据权利要求1所述控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：还包括用于判断电源是否通电的电源信号灯（10），电源信号灯（10）连接动作控制芯片（301）。
6.根据权利要求1所述控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：还包括用于判断是否进行信号连接的通讯信号灯（11），通讯信号灯（11）连接动作控制芯片（301）。
7.根据权利要求1所述控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：还包括用于连接外部电源以为供电单元（4）充电的充电端子（12），充电端子（12）连接动作控制芯片（301）。
8.根据权利要求1所述控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：还包括连接动作控制芯片（301）的置零开关（14）。
9.根据权利要求1所述控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：还包括用于控制电源通断的电源开关（15），电源开关（15）连接动作控制芯片（301）。
10.根据权利要求1所述控制机器人用的头部传感控制装置，其特征在于：还包括用于重置数据内存的重置开关（16），重置开关（16）连接动作控制芯片（301）。
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