CN110919669A - 情感机器人和情感机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的情感机器人和情感机器人系统，涉及机器人领域，其中，该情感机器人包括：供电组件、控制组件、发光组件以及姿态展示组件；所述供电组件与所述控制组件相连接，所述发光组件、所述姿态展示组件均分别与所述控制组件相连接；所述供电组件配置为为所述控制组件提供电压；所述控制组件配置为对所述姿态展示组件进行姿态控制，以及对所述发光组件进行灯光控制；所述姿态展示组件配置为展示姿态；所述发光组件配置为展示灯光。因此，本实施例提供的技术方案，能够实现情感表达，此外，情感表达更加生动，更加人性化，缓解了现有技术中无法实现情感表达的问题。

Description

情感机器人和情感机器人系统

技术领域

本发明涉及人工智能领域，具体而言，涉及一种情感机器人和情感机器人系统。

背景技术

自2015年以来，智能家居已成为传统消费电子供应商和互联网公司发展范围的大趋势。使用AI(Artificial Intelligence，人工智能)进入智能家居的最具代表性的产品之一是智能音箱。然而，大多数这些智能音箱仅是将应用程序APP进行交互代替成人类和物联网设备之间桥梁，并没有为本来的HCI(Human Computer Interaction，人机交互作用)带来太多的改变。

目前，现有的人工智能在智慧家居的应用仅是应用语言与人类进行沟通的智能音箱，语言中不包含任何情感，且言论会出现理解不当或者歧义的问题，并没有好好的把握人类根本的感情交互需求。

综上，现有的智能音箱依赖APP模拟人声音与用户进行人机交互，仅具有视听功能，无法表达情感。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种情感机器人、情感机器人和情感机器人系统，以缓解现有的智能音箱依赖APP模拟人声音与用户进行人机交互，仅具有视听功能，无法表达情感的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种情感机器人，包括：供电组件、控制组件、发光组件以及姿态展示组件；所述供电组件与所述控制组件相连接，所述发光组件、所述姿态展示组件均分别与所述控制组件相连接；所述供电组件配置为为所述控制组件提供电压；所述控制组件配置为对所述姿态展示组件进行姿态控制，以及对所述发光组件进行灯光控制；所述姿态展示组件配置为展示姿态；所述发光组件配置为展示灯光。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述情感机器人的外观呈灯座形。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述姿态展示组件包括电机控制器、与所述电机控制器相连接的伺服电机以及与所述伺服电机相连接的灯座结构。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述电机控制器采用型号为PCA9685的电机控制器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述发光组件包括灯罩以及设置在所述灯罩内的LED灯条，所述LED灯条包括多个LED灯。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述发光组件还包括与多个所述LED灯对应连接的多个开关；每个开关控制相应的LED灯的开闭；多个所述LED灯的颜色不同或者多个所述LED灯的亮度不同。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述LED灯为Wi-Fi智能LED灯泡。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述控制组件包括Raspberry pi微处理器，所述供电组件包括供电电源和与所述供电电源连接的电压转换器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述情感机器人还包括与所述控制组件相连接的语音接收组件，所述语音接收组件配置为接收用户的语音信号。

第二方面，本发明实施例提供一种情感机器人系统，遥控装置以及如前述实施方式任一项所述的情感机器人。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供的情感机器人和情感机器人系统，其中，该情感机器人包括：供电组件、控制组件、发光组件以及姿态展示组件；所述供电组件与所述控制组件相连接，所述发光组件、所述姿态展示组件均分别与所述控制组件相连接；所述供电组件配置为为所述控制组件提供电压；所述控制组件配置为对所述姿态展示组件进行姿态控制，以及对所述发光组件进行灯光控制；所述姿态展示组件配置为展示姿态；所述发光组件配置为展示灯光。因此，本实施例提供的技术方案，利用姿态和灯光与用户交互，利用姿态和灯光实现情感表达，可以作为台灯使用，功能多样，且价格较低，此外，相比于现有的智能影响依赖声音表达情感，该情感机器人情感表达更加生动，更加人性化，缓解了现有技术中无法实现情感表达的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的情感机器人的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的情感机器人的外观示意图；

图3示出了本发明实施例提供的情感机器人的情感展示图；

图4示出了本发明实施例提供的情感机器人的电子结构图；

图5示出了本发明实施例提供的情感机器人的电子原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。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。

目前，现有的人工智能在智慧家居的应用仅是应用语言与人类进行沟通的智能音箱，语言中不包含任何情感，且言论会出现理解不当或者歧义的问题，并没有好好的把握人类根本的感情交互需求。现有技术中也缺少一种无声音，紧靠动态交互的HCI，应用在智慧家居中。

综上，现有的智能音箱依赖APP模拟人声音说话与用户进行人机交互，仅具有视听功能，无法表达情感，此外，价格昂贵，并不能很好的满足用户的情感交互体验，基于此，本发明实施例提供了一种情感机器人，其通过姿态和灯光进行情感展示，而且可以作为照明设备使用，缓解了现有技术中存在的依赖APP模拟人声音与用户进行人机交互，仅具有视听功能，无法表达情感的问题，此外，该情感机器人成本相对价低。

为了便于理解，下面首先对本发明实施例提供的一种情感机器人进行说明。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种情感机器人，包括：供电组件10、控制组件20、发光组件30以及姿态展示组件40；所述供电组件与所述控制组件相连接，所述发光组件、所述姿态展示组件均分别与所述控制组件相连接；所述供电组件配置为为所述控制组件提供电压；所述控制组件配置为对所述姿态展示组件进行姿态控制，以及对所述发光组件进行灯光控制；所述姿态展示组件配置为展示姿态；所述发光组件配置为展示灯光。

需要说明的是，所述姿态和/或所述灯光能够用于表达情感。

在可选的实施方式中，所述情感机器人的外观呈灯座形。即该情感机器人可以作为照明设备(如台灯)使用。

在可选的实施方式中，所述姿态展示组件包括电机控制器、与所述电机控制器相连接的伺服电机以及与所述伺服电机相连接的灯座结构。

具体的，伺服电机、电机控制器和灯座结构用来使得该情感人作预设的姿态，展示给用户表达一定的情感。

在可选的实施方式中，所述伺服电机为多个。

在可选的实施方式中，上述的灯座结构包括底座、设置在底座上的运动部以及与运动部连接的灯罩；

其中运动部包括多个运动组件，运动组件包括设置在底座上的第一运动部，与第一运动部相连接的第二运动部，与第二运动部相连接的第三运动部，其中，第三运动部远离底座的一端与灯罩相连接。

其中，第一运动部与支撑部转动连接，支撑部与地面垂直，第一运动部可以一支撑部为轴弧形转动，例如可以作0-330°转动。

第二运动部与第一运动部相连接，可以作为第一运动部的延伸，具体的，第二运动部与第一运动部转动连接，可以在第一运动部上运动，例如在第一运动部上作旋转运动；

同样的，第三运动部与第二运动部相连接，可以作为第二运动部的延伸，具体的，第二运动部与第一运动部转动连接，可以在第一运动部上运动，例如在第一运动部上作旋转运动。

需要说明的是，运动部的数量可以根据具体需求设置，每个运动部配备一个伺服电机，使得每个运动部可以独立运动。

在可选的实施方式中，所述电机控制器采用型号为PCA9685的电机控制器。

在可选的实施方式中，所述发光组件包括灯罩以及设置在所述灯罩内的LED灯条，所述LED灯条包括多个LED灯。

在可选的实施方式中，所述LED灯条包括多个不同颜色的LED灯；所述发光组件还包括与多个不同颜色的所述LED灯分别连接的多个开关；每个开关控制相应颜色的LED灯的开闭。

在可选的实施方式中，所述LED灯条包括多个不同亮度的LED灯；所述发光组件还包括与多个不同亮度的所述LED灯分别连接的多个开关；每个开关控制相应亮度的LED灯的开闭。

在可选的实施方式中，所述发光组件还包括与多个所述LED灯对应连接的多个开关；每个开关控制相应的LED灯的开闭；多个所述LED灯的颜色不同或者多个所述LED灯亮度不同。

在可选的实施方式中，所述LED灯为Wi-Fi智能LED灯泡。

Wi-Fi智能LED灯泡可以通过Wi-Fi接收控制组件的控制开启或关闭或者给出不同颜色或不同亮度。

具体的，Wi-Fi智能LED灯泡采用红蓝绿三颜色LED等来作不同颜色的配搭，从而展示与相应颜色对应的情感。

当然，红蓝绿三颜色LED的亮度可以改变，从而通过亮度也能够反应情感或者反应情感的强烈程度。

应当理解的是，Wi-Fi智能LED灯泡可以不需要开关被控制，直接通过无线被控制。

在可选的实施方式中，所述控制组件包括Raspberry pi微处理器，所述供电组件包括供电电源和与所述供电电源连接的电压转换器。

其中，Raspberry pi微处理器包括存储模块和通信模块，存储模块可以是存储器，存储模块配置为存储情感、灯光、姿态的关系表，以便于进行情感展示；通信模块为Wi-Fi模块，可以与Wi-Fi智能LED灯泡通过Wi-Fi进行通信。

需要指出的是，Raspberry pi微处理器适用于Linux系统，其可以实现微处理器的基本功能，具体可以参照现有技术，这里不作过多说明。

在可选的实施方式中，该情感机器人还包括语音接收组件，所述语音接收组件配置为接收用户的语音信号。

所述控制组件配置为接收用户的指定语音指令(例如关键字)，根据用户的指定语音指令控制所述姿态展示组件展示与所述指定语音指令对应的姿态，以及控制所述发光组件展示与所述指定语音指令对应的灯光。

具体的，控制组件通过在调用微处理器的存储模块中预先存储的对应表查找与关键字对应的姿态或灯光，控制姿态展示组件的马达运转，使得姿态展示组件展示与所述指定语音指令对应的姿态；或者控制发光组件的智能LED灯泡展示与指定语音指令对应的颜色(和/或亮度)的灯光。

在可选的实施方式中，语音接收组件采用麦克风。用户可以通过麦克风说话，发送指定语音指令。

为了便于理解，下面结合图2至图5对本发明实施例提供的情感机器人进行详细描述：

如图2所示，该情感机器人为灯座型情感机器人，通过姿态、灯光表现人类情感，该情感机器人主要包括Raspberry pi微处理器(设置在灯座结构的底座311内，未示于图2中)、灯座结构31、伺服电机32、电机控制器(设置在伺服电机的外壳内，图2中未示出)、Wi-Fi智能LED灯泡以及麦克风(这里麦克风可以根据需求设置，例如设置在灯罩上，也可以设置在运动部或底座上，因此图2中并未示出)，灯座结构31包括底座311和设置在底座上的运动部312、与运动部相连接的灯罩313，Wi-Fi智能LED灯泡设置在灯罩313内；

其中，灯座结构31、伺服电机32、电机控制器作为姿态展示组件的组成部分可以进行姿态展示，Wi-Fi智能LED灯泡作为发光组件的组成部分可以进行灯光展示；麦克风连接到Raspberry pi微处理器可以接收用户说的语音指令，之后作出反应；Wi-Fi智能LED灯泡采用红蓝绿三颜色LED等来作不同颜色的配搭，有Wi-Fi天线可接收指令从而展示与相应颜色对应的情感；图3示出了姿态和灯泡颜色展示愤怒和悲哀两种情感的例子。

图4示出了本发明实施例提供的情感机器人的电子结构图。参照图4，该灯光型情感机器人包括供电组件、电机控制器(5V)、Raspberry pi微处理器(5V)、伺服电机、Wi-Fi智能LED灯泡。供电组件、电机控制器、Wi-Fi智能LED灯泡与Raspberry pi微处理器相连接，伺服电机与电机控制器相连接。

这里的供电组件包括供电电源和与所述供电电源连接的电压转换器，其中供电电源包括交流-直流转换器，电压转换器采用12V-5V电压转换器。

其中，这里的伺服电机为5个(例如图3中初底座和灯罩部分的灰色部分)，运动部包括多个运动单元(例如图3中的白色部分所示)。

图5示出了本发明实施例提供的情感机器人的电子原理图，参照图5，该灯座型情感机器人包括供电电源(以BT1BATTERY表示，)电机控制器(以U1表示，型号为PCA9685)，微处理器(以JP1表示，型号具体为RASPBERRYPI-GPIOPTH)5个伺服电机分别表示为M1 servo，M2servo，M3 servo，M4servo，M5 servo；微处理器JP1和电机控制器U1之间通过I2C总线(SDA线和SCL线相连接)；电机控制器U1通过脉冲对伺服电机进行控制；供电电源为5V，可以为微处理器JP1和电机控制器U1供电，具体连接关系参照图5，这里不再赘述。

本发明实施例提供的情感机器人，包括：供电组件、控制组件、发光组件以及姿态展示组件；所述供电组件与所述控制组件相连接，所述发光组件、所述姿态展示组件均分别与所述控制组件相连接；所述供电组件配置为为所述控制组件提供电压；所述控制组件配置为对所述姿态展示组件进行姿态控制，以及对所述发光组件进行灯光控制；所述姿态展示组件配置为展示姿态；所述发光组件配置为展示灯光。因此，本实施例提供的技术方案，利用姿态和灯光与用户交互，利用姿态和灯光实现情感表达，可以作为台灯使用，功能多样，且价格较低，此外，相比于现有的智能影响依赖声音表达情感，该情感机器人情感表达更加生动，更加人性化，缓解了现有技术中无法实现情感表达的问题。

本发明实施例提供一种情感机器人系统，遥控装置以及如前述实施方式任一项所述的情感机器人。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种情感机器人，其特征在于，包括：供电组件、控制组件、发光组件以及姿态展示组件；所述供电组件与所述控制组件相连接，所述发光组件、所述姿态展示组件均分别与所述控制组件相连接；所述供电组件配置为为所述控制组件提供电压；所述控制组件配置为对所述姿态展示组件进行姿态控制，以及对所述发光组件进行灯光控制；所述姿态展示组件配置为展示姿态；所述发光组件配置为展示灯光。

2.根据权利要求1所述的情感机器人，其特征在于，所述情感机器人的外观呈灯座形。

3.根据权利要求2所述的情感机器人，其特征在于，所述姿态展示组件包括电机控制器、与所述电机控制器相连接的伺服电机以及与所述伺服电机相连接的灯座结构。

4.根据权利要求3所述的情感机器人，其特征在于，所述电机控制器采用型号为PCA9685的电机控制器。

5.根据权利要求1所述的情感机器人，其特征在于，所述发光组件包括灯罩以及设置在所述灯罩内的LED灯条，所述LED灯条包括多个LED灯。

6.根据权利要求5所述的情感机器人，其特征在于，所述发光组件还包括与多个所述LED灯对应连接的多个开关；每个开关控制相应的LED灯的开闭；多个所述LED灯的颜色不同或者多个所述LED灯的亮度不同。

7.根据权利要求5所述的情感机器人，其特征在于，所述LED灯为Wi-Fi智能LED灯泡。

8.根据权利要求1所述的情感机器人，其特征在于，所述控制组件包括Raspberry pi微处理器，所述供电组件包括供电电源和与所述供电电源连接的电压转换器。

9.根据权利要求1所述的情感机器人，其特征在于，所述情感机器人还包括与所述控制组件相连接的语音接收组件，所述语音接收组件配置为接收用户的语音信号。

10.一种情感机器人系统，其特征在于，遥控装置以及如权利要求1-9任一项所述的情感机器人。

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