CN111604906A - 一种基于步态识别的陪护机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于步态识别的陪护机器人，包括步态识别装置和陪护机器人，所述步态识别装置上设有步态识别控制器，所述陪护机器人设有开机控制器和陪护学习控制系统，所述步态识别控制器、所述开机控制器和所述陪护学习控制系统均信号相连接，步态识别装置对周围的人物进行摄像并对该人物图像信号进行识别，再通过步态识别控制器将相关控制指令传送到开机控制器，由开机控制器控制陪护学习控制系统的开机，实现人物靠近、远离的自动开关机。本发明所述的一种基于步态识别的陪护机器人，能自动开关机，且能自动下载学习内容，丰富的内容和快乐学习的模式，增进需陪护人员的学习热情，更好的完成陪护任务的陪护机器人。

Description

一种基于步态识别的陪护机器人
技术领域
本发明属于儿童陪护机器人领域，尤其是涉及一种基于步态识别的陪护机器人。
背景技术
现在新生儿的父母绝大多数是80、90后的年轻人，这些年轻的父母不仅背负了更多的生活压力，而且更加注重孩子的教育，在时间和金钱都有限的情况下，早教机器人、儿童陪伴机器人基本符合这些父母的需求，这给主打场景式陪伴的儿童陪伴机器人创造了不小的市场，虽然儿童陪伴机器人不可能代替“人”来陪伴孩子成长，也不可能完全替代家长完成辅助教育，但它的确是目前比较符合要求市场的产品，而且随着人工智能技术日渐成熟，儿童陪伴机器人也一定存在着巨大的进步空间。
目前陪护机器人普遍存在内容交互差、功用匮乏、自学能力差，大部分不具有自学习能力，难以同时满足家长和儿童的口味，所以需要提出一种能自动下载学习内容，丰富的内容和快乐学习的模式，增进需陪护人员的学习热情，更好的完成陪护任务的陪护机器人。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种基于步态识别的陪护机器人，以提供能自动开关机，且能自动下载学习内容，丰富的内容和快乐学习的模式，增进需陪护人员的学习热情，更好的完成陪护任务的陪护机器人。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于步态识别的陪护机器人，包括步态识别装置和陪护机器人，所述步态识别装置上设有步态识别控制器，所述陪护机器人设有开机控制器和陪护学习控制系统，所述步态识别控制器、所述开机控制器和所述陪护学习控制系统均信号相连接，所述陪护学习控制系统包括主处理控制单元、显示单元、存储单元、语音单元、学习陪护获取单元和陪护学习单元，显示单元、语音单元、学习陪护获取单元和陪护学习单元均通过数据信息传输模块与主处理控制单元相联，主处理控制单元通过数据信息传输模块与存储单元相连。
进一步的，所述步态识别装置还包括激光雷达和摄像头，所述摄像头、激光雷达分别安装在机器人的双目内，所述步态识别控制器固定激光雷达、摄像头的一侧，所述步态识别控制器可获取激光雷达、摄像头的扫描数据，步态识别控制器可传送数据至开机控制器。
进一步的，所述陪护学习控制系统还包括联网数据库，所述联网数据库通过数据信息传输模块与所述的学习陪护获取单元相联。
进一步的，所述语音单元包括语义识别、语义理解、对话管理、语言生成、语音合成模块，其中语义理解模块包含语义情感识别子模块，语音合成包含情感语音合成模块和特定说话人音色模块。
进一步的，所述陪护学习单元包括互相独立设置的娱乐模块、对话模块和学习模块，娱乐模块根据识别学习时常或学习成果，适时采用音乐、视频等娱乐方式奖励儿童，增进儿童学习热情，对话模块运用语音识别和语音情感识别技术，通过主动与儿童对话交流，增进儿童学习热情，学习模块为儿童提供学习服务。
进一步的，陪护机器人内还包括内容存储硬盘，内容存储硬盘通过数据信息传输模块与陪护学习控制系统内的存储单元相联。
相对于现有技术，本发明所述的一种基于步态识别的陪护机器人具有以下优势：
(1)本发明所述的一种基于步态识别的陪护机器人，根据需陪护人员靠近的步态特征和人体特征进行实时开机，增强其互动性，当需陪护人员未使用时进行自主睡眠节省能源。
(2)本发明所述的一种基于步态识别的陪护机器人，陪护学习控制系统内通过主处理控制单元并联多个子控制单元以及存储硬盘和数据库，自动生成学习日志并存储，而且还能自动下载学习内容，丰富的内容和快乐学习的模式，增进需陪护人员的学习热情，更好的完成陪护任务。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种基于步态识别的陪护机器人的控制原理图。
附图标记说明：
1-步态识别装置；11-摄像头；12-激光雷达；13-步态识别控制器；2-陪护机器人；21-开机控制器；22-陪护学习控制系统；221-显示单元；222-学习陪护获取单元；223-陪护学习单元；2231-娱乐模块；2232-对话模块；2233-学习模块；224-存储单元；225-语音单元；2251-语义识别；2252-语义理解；22521-语义情感识别子模块；2253-对话管理；2254-语言生成；2255-语音合成模块；22551-情感语音合成模块；22552-特定说话人音色模块；226-数据库；227-内容存储硬盘；228-主处理控制单元。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种基于步态识别的陪护机器人，如图1所示包括步态识别装置1和陪护机器人2，所述步态识别装置1上设有步态识别控制器13，所述陪护机器人2设有开机控制器21和陪护学习控制系统22，所述步态识别控制器13、所述开机控制器21和所述陪护学习控制系统22均信号相连接，步态识别装置1对周围的人物进行摄像并对该人物图像信号进行识别，再通过步态识别控制器13将相关控制指令传送到开机控制器21，由开机控制器21控制陪护学习控制系统22的开机，实现人物靠近、远离的自动开关机。
所述步态识别装置1包括激光雷达12、摄像头11和步态识别控制器13，所述摄像头11、激光雷达12分别安装在机器人的双目内，所述步态识别控制器13固定激光雷达12、摄像头11的一侧，所述步态识别控制器13可获取激光雷达12、摄像头11的扫描数据，步态识别控制器13可传送数据至开机控制器21。
所述陪护学习控制系统22包括主处理控制单元228、显示单元221、存储单元224、语音单元225、学习陪护获取单元222和陪护学习单元223，显示单元221、语音单元225、学习陪护获取单元222和陪护学习单元223均通过数据信息传输模块与主处理控制单元228相联，主处理控制单元228通过数据信息传输模块与存储单元224相连。
所述陪护学习控制系统22还包括联网数据库226，所述联网数据库226通过通过数据信息传输模块与所述的学习陪护获取单元222相联。
所述语音单元225包括语义识别2251、语义理解2252、对话管理2253、语言生成2254、语音合成模块2255，其中语义理解2252模块包含语义情感识别子模块22521，语音合成包含情感语音合成模块22551,和特定说话人音色模块22552。
所述陪护学习单元223包括互相独立设置的娱乐模块2231、对话模块2232和学习模块2233，娱乐模块2231根据识别学习时常或学习成果，适时采用音乐、视频等娱乐方式奖励儿童，增进儿童学习热情，对话模块2232运用语音识别和语音情感识别技术，通过主动与儿童对话交流，增进儿童学习热情，学习模块2233为儿童提供学习服务。
陪护机器人2内还包括内容存储硬盘227，内容存储硬盘227通过数据信息传输模块与陪护学习控制系统22内的存储单元224相联。
一种基于步态识别的陪护机器人的使用过程：
当需陪护人员靠近一种基于步态识别的陪护机器人时，激光雷达12扫描人体特征，摄像头11扫描人体步态特征，激光雷达12和摄像头11将扫描数据传输至开机控制器21，开机控制器21启动陪护学习控制系统22运行，显示单元221显示陪护学习单元223界面，语音单元225的语言生成2254、对话管理2253辅助、引导需陪护人员进入学习模块2233，语义识别2251、语义理解2252、对话管理2253、语言生成2254和语音合成模块2255辅助学习模块2233完成学习任务，娱乐模块2231根据识别学习时常或学习成果，时采用音乐、视频等娱乐方式奖励儿童，增进儿童学习热情，对话模块2232运用语音识别和语音情感识别技术，通过主动与儿童对话交流，增进儿童学习热情，在学习模块2233运行过程中的学习日志通过数据传输至存储单元224，学习陪护获取单元222将从数据库226通过数据传输交换的学习内容存储至内容存储硬盘227，当需陪护人员在两分钟内未通过语音录入信息时，语言生成2254模块生成呼唤模式，当呼唤三次未得到答复陪护学习控制系统22进入睡眠，待人员靠近后重复如上操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种基于步态识别的陪护机器人，其特征在于：包括步态识别装置(1)和陪护机器人(2)，所述步态识别装置(1)上设有步态识别控制器(13)，所述陪护机器人(2)设有开机控制器(21)和陪护学习控制系统(22)，所述步态识别控制器(13)、所述开机控制器(21)和所述陪护学习控制系统(22)均信号相连接，所述陪护学习控制系统(22)包括主处理控制单元(228)、显示单元(221)、存储单元(224)、语音单元(225)、学习陪护获取单元(222)和陪护学习单元(223)，显示单元(221)、语音单元(225)、学习陪护获取单元(222)和陪护学习单元(223)均通过数据信息传输模块与主处理控制单元(228)相联，主处理控制单元(228)通过数据信息传输模块与存储单元(224)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于步态识别的陪护机器人，其特征在于：所述步态识别装置(1)还包括激光雷达(12)和摄像头(11)，所述摄像头(11)、激光雷达(12)分别安装在机器人的双目内，所述步态识别控制器(13)固定激光雷达(12)、摄像头(11)的一侧，所述步态识别控制器(13)可获取激光雷达(12)、摄像头(11)的扫描数据，步态识别控制器(13)可传送数据至开机控制器(21)。
3.根据权利要求1所述的一种基于步态识别的陪护机器人，其特征在于：所述陪护学习控制系统(22)还包括联网数据库(226)，所述联网数据库(226)通过数据信息传输模块与所述的学习陪护获取单元(222)相联。
4.根据权利要求1所述的一种基于步态识别的陪护机器人，其特征在于：所述语音单元(225)包括语义识别(2251)、语义理解(2252)、对话管理(2253)、语言生成(2254)、语音合成模块(2255)，其中语义理解(2252)模块包含语义情感识别子模块(22521)，语音合成模块(2255)包含情感语音合成模块(22551)和特定说话人音色模块(22552)。
5.根据权利要求4所述的一种基于步态识别的陪护机器人，其特征在于：所述陪护学习单元(223)包括互相独立设置的娱乐模块(2231)、对话模块(2232)和学习模块(2233)。
6.根据权利要求1所述的一种基于步态识别的陪护机器人，其特征在于：陪护机器人(2)内还包括内容存储硬盘(227)，内容存储硬盘(227)通过数据信息传输模块与陪护学习控制系统(22)内的存储单元(224)相联。
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