CN113084842A - 仿生智能交互体系机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了仿生智能交互体系机器人，包括头部内容显示模块、主体内容显示及触摸模块和底座，头部内容显示模块外侧设有外壳，外壳背面通过主体连接件与主体内容显示及触摸模块背面连接，主体内容显示及触摸模块背面通过主体支撑件与底座连接，主体内容显示及触摸模块上端面设有音频采集模块，主体内容显示及触摸模块背面左右两侧分别设有左侧耳朵和右侧耳朵，左侧耳朵和右侧耳朵正面设有左侧耳孔和右侧耳孔，主体连接件背面靠近底座的一端上设有底座电源口。本发明的优点在于：不通过唤醒词的方式进行唤醒、结构灵活、视野广阔、使用场景多样、可进行拆分、制作成本较低。

Description

仿生智能交互体系机器人

技术领域

本发明涉及交互机器人技术领域，具体是指仿生智能交互体系机器人。

背景技术

随着人工智能技术的发展，近年国内企业陆续推出应用层面的产品和服务，各种各样的服务型机器人也层出不穷，比如小I机器人、智齿客服、出门问问、度秘、小豹等等，应用层产品和服务正逐步落地生活各处。

目前常见的服务型机器人，大多都是放置在商场，底部有滚动轮的见到某个用户后对用户做单一服务的机器人，需要一定的场地与活动范围，在移动的过程中容易产生安全隐患，同时价格高昂没有实际的应用作用，只是听听歌，看看天气，讲个笑话，距离实际商用还有很大距离。

现有的服务型机器人多存在以下缺点：

1、常见的服务型机器人只能通过唤醒词的方式进行唤醒，唤醒后方可服务，而且服务对象为一个人，其并不能像人一样正常交流，显得呆板生硬；

2、外型与结构固定，其去掉一部分后整体不能工作，各部件的外型耦合性太强，造成一部分改动，其他部分都要跟着变化才可以看着是一个整体，对放置场地要求较高，必须预留出一定的场地放置其机器人，另外移动的特性更需要其预留更大的场地方可实现有些机器人的跟随功能，同时移动的特性也会带来碰撞人的危险，比如：由于图像采集设备视角问题，其身高下面有一定的视野盲区，当时个小孩的时候很可能因为进入盲区而出现撞到小孩的情况，具有一定的危险性；

3、服务场景单一，由于场地，样式造价的限制，其只能在商场宽阔处；

4、造价高昂，部件多，且各个部件耦合性太高，维护繁琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对上述问题，提供不通过唤醒词的方式进行唤醒、结构灵活、视野广阔、使用场景多样、可进行拆分、制作成本较低的仿生智能交互体系机器人。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：仿生智能交互体系机器人，包括头部内容显示模块、主体内容显示及触摸模块和底座，所述头部内容显示模块外侧设有外壳，所述外壳背面通过主体连接件与主体内容显示及触摸模块背面连接，所述主体内容显示及触摸模块背面通过主体支撑件与底座连接，所述主体内容显示及触摸模块上端面设有音频采集模块，所述主体内容显示及触摸模块背面左右两侧分别设有左侧耳朵和右侧耳朵，所述左侧耳朵和右侧耳朵正面设有左侧耳孔和右侧耳孔，所述主体内容显示及触摸模块正面设有灯带，所述灯带内侧设有黑色面板，所述主体连接件背面靠近底座的一端上设有底座电源口，所述外壳内设有头部显示屏驱动模块和头部控制主板，所述音频采集模块内设有音频采集驱动模块，所述主体内容显示及触摸模块内设有主体显示屏驱动模块、喇叭功放模块、主体控制主板、喇叭模块、灯带和电源以及音频控制主板、电源调节模块、电源继电器模块、灯带控制模块和各种传感模块。

本发明与现有技术相比的优点在于：该仿生智能交互体系机器人，针对缺点1采用不通过唤醒词的方式进行唤醒，而是通过识别前方是否有人同时是否有人进行了触摸，是否有人说了内容相关话题三者结合的方式进行服务；针对缺点2外形与结构固定问题，头部内容显示模块、主体内容显示及触摸模块和底座通过主体连接件和主体支撑件连接，可以无损的拆除拼接且里面的线路可以断开后正常工作；针对缺点2场地放置问题，可以将底座拆除挂在墙上，可以将头部内容显示模块摘除；针对缺点3，服务场景多种多样，可以是商场，店铺，火车站，广场，公园等多种场所，可根据用户的目的不同，而提供不同的服务内容，可以将机器人应用在多个场景中，同时根据各个场景来变换形态；针对缺点4通过采用可拆分式的结构，根据实际场景及业务，来决定是否去掉头部，是否去掉支撑，根据所需的各个部分不同，来合理的降低造价。

进一步地，所述主体控制主板与灯带和电源以及音频控制主板、主体显示屏驱动模块、音频采集驱动模块、电源继电器模块、各种传感模块、喇叭功放模块和头部控制主板信号连接，所述头部控制主板与头部显示屏驱动模块信号连接，所述头部显示屏驱动模块与头部内容显示模块信号连接，所述主体显示屏驱动模块与主体内容显示及触摸模块信号连接，所述音频采集驱动模块与音频采集模块信号连接，所述灯带和电源以及音频控制主板与灯带控制模块信号连接，所述喇叭功放模块与喇叭模块信号连接，所述灯带和电源以及音频控制主板与电源继电器模块信号连接，满足头部内容显示模块、主体内容显示及触摸模块和底座拆分需求。

进一步地，所述电源调节模块与头部显示屏驱动模块、头部控制主板、主体显示屏驱动模块、主体控制主板和喇叭模块、灯带和电源以及音频控制主板电性连接，头部内容显示模块、主体内容显示及触摸模块和底座拆分需求。

进一步地，所述外壳背面设有头部天线，增强头部的网络信号。

进一步地，所述主体内容显示及触摸模块背面设有主体维修口，所述主体维修口上设有主体电源口，方便维护维修。

进一步地，所述主体支撑件通过左侧紧固件和右侧紧固件与主体内容显示及触摸模块背面连接，保证连接的稳固。

进一步地，所述主体内容显示及触摸模块前侧设有与其连接的特制玻璃，特制玻璃可作为镜面使用。

进一步地，所述主体连接件呈弧形，所述底座内设有配重块，避免倾倒。

进一步地，所述外壳背面设有头部维修口，方便进行维修维护。

附图说明

图1是本发明仿生智能交互体系机器人的主视图。

图2是本发明仿生智能交互体系机器人的后视图。

图3是本发明仿生智能交互体系机器人的系统框图。

附图标记：1、头部内容显示模块，2、外壳，3、主体连接件，4、音频采集模块，5、主体内容显示及触摸模块，6、黑色面板，7、灯带，8、左侧耳朵，9、左侧耳孔，10、右侧耳朵，11、右侧耳孔，12、特制玻璃，13、主体支撑件，14、底座，15、头部天线，16、头部维修口，17、右侧紧固件，18、左侧紧固件，19、主体维修口，20、底座电源口，21、主体电源口，22、头部显示屏驱动模块，23、头部控制主板，24、音频采集驱动模块，25、主体显示屏驱动模块，26、喇叭功放模块，27、主体控制主板，28、喇叭模块，29、音频控制主板，30、电源调节模块，31、电源继电器模块，32、灯带控制模块，33、各种传感模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

如图所示，仿生智能交互体系机器人，包括头部内容显示模块1、主体内容显示及触摸模块5和底座14，所述头部内容显示模块1外侧设有外壳2，所述外壳2背面通过主体连接件3与主体内容显示及触摸模块5背面连接，所述主体内容显示及触摸模块5背面通过主体支撑件13与底座14连接，所述主体内容显示及触摸模块5上端面设有音频采集模块4，所述主体内容显示及触摸模块5背面左右两侧分别设有左侧耳朵8和右侧耳朵10，所述左侧耳朵8和右侧耳朵10正面设有左侧耳孔9和右侧耳孔11，所述主体内容显示及触摸模块5正面设有灯带7，所述灯带7内侧设有黑色面板6，所述主体连接件3背面靠近底座14的一端上设有底座电源口20，所述外壳2内设有头部显示屏驱动模块22和头部控制主板23，所述音频采集模块4内设有音频采集驱动模块24，所述主体内容显示及触摸模块5内设有主体显示屏驱动模块25、喇叭功放模块26、主体控制主板27、喇叭模块28、灯带和电源以及音频控制主板29、电源调节模块30、电源继电器模块31、灯带控制模块32和各种传感模块33。

所述主体控制主板27与灯带和电源以及音频控制主板29、主体显示屏驱动模块25、音频采集驱动模块24、电源继电器模块31、各种传感模块33、喇叭功放模块26和头部控制主板23信号连接，所述头部控制主板23与头部显示屏驱动模块22信号连接，所述头部显示屏驱动模块22与头部内容显示模块1信号连接，所述主体显示屏驱动模块25与主体内容显示及触摸模块5信号连接，所述音频采集驱动模块24与音频采集模块4信号连接，所述灯带和电源以及音频控制主板29与灯带控制模块32信号连接，所述喇叭功放模块26与喇叭模块28信号连接，所述灯带和电源以及音频控制主板29与电源继电器模块31信号连接。

所述电源调节模块30与头部显示屏驱动模块22、头部控制主板23、主体显示屏驱动模块25、主体控制主板27和喇叭模块28、灯带和电源以及音频控制主板29电性连接。

所述外壳2背面设有头部天线15。

所述主体内容显示及触摸模块5背面设有主体维修口19，所述主体维修口19上设有主体电源口21。

所述主体支撑件13通过左侧紧固件18和右侧紧固件17与主体内容显示及触摸模块5背面连接。

所述主体内容显示及触摸模块5前侧设有与其连接的特制玻璃12。

所述主体连接件3呈弧形，所述底座14内设有配重块。

所述外壳2背面设有头部维修口16。

本发明的工作原理：该仿生智能交互体系机器人，其外形连接特征包括：头部内容显示模块(表情)、头部外壳、头部和主体连接件相当于机器人的脖子、音频采集模块(耳)、主体内容显示及触摸模块(身体)、特殊材料涂抹的黑色面板、环绕主体的灯带、左侧耳朵、左侧耳孔内部是主体天线、右侧耳朵、右侧耳孔内部是图像采集模块（眼）、特制玻璃该玻璃具有一定的投射反射比，可以使主体的显示器显示像，也可以让显示器黑色显示时作为镜子进行照镜子、主体支撑件、底座、头部天线、头部维修口、右侧紧固件、左侧紧固件主体维修口、底座电源口、主体电源口、头部显示屏驱动模块、头部控制主板(大脑)、音频采集驱动模块、主体显示屏驱动模块、喇叭功放模块、主体控制主板（大脑）、喇叭模块（口）、灯带和电源以及音频控制主板、电源调节模块、电源继电器模块、灯带控制模块、各种传感模块（感官）。

从外部结构看,头部内容显示模块(表情)用来显示头部信息,头部外壳用来保护头部内容显示模块(表情),头部天线用来增强头部的网络信号,头部维修口可以在头部不正常工作时进行维修与调试设备,头部和主体通过头部和主体连接件进行连接,当不需要头部的时候,可以通过去掉头部和主体连接件来去除头部,连接主体部分加一个外壳即可,头部和主体的数据及信号、供电通过头部和主体连接件内部中空结构来进行连接。

主体部分：顶部音频采集模块(耳)来采集用户的声音，同时外形结构上相当于机器人的脖子。主体显示及触摸模块(身体)用来显示主体的内容信息及反馈用户触摸信息，特殊材料涂抹的黑色面板用来配合机器人使用镜子功能做底色，环绕主体的灯带用来闪烁灯光，提醒用户我看见你啦，左侧耳朵与右侧耳朵用来保护内部电路及相当于机器人耳朵的作用，左侧耳孔内部是主体天线用来增强主体的网络信号，右侧耳孔内部是图像采集模块（眼）用来采集用户信息，特制玻璃该玻璃本身具有一定的投射反射比，可以使主体的显示器显示像，也可以让显示器黑色显示时作为镜子进行照镜子，主体支撑件和底座用来整体支撑机器人，通过改变底座的配重可以调节机器人的稳定性，右侧紧固件和左侧紧固件两者用来连接机器人主体和主体支撑件，当主体出现问题时，可以通过主体维修口来进行维修与调试，外部电线可以通过底座电源口内部走线经过主体支撑件来连接到主体电源口来为机器人进行供电。

从内部结构看，当主体电源口供电后，通过电源调节模块，可以调节电压及电流变为各个模块的所需电压及电流。当设备供电后，各个模块可以正常运行，主体控制主板（大脑）、灯带和电源以及音频控制主板及头部控制主板(大脑)来控制各个模块及信号传输，主体控制主板，通电后自动启动系统及机器人程序，将显示信号发送给主体显示触摸驱动模块，主体显示触摸驱动模块来控制主体显示及触摸模块(身体)进行内容显示，同时用户的触摸信息也会经过主体显示触摸驱动模块反馈给主体控制主板（大脑）。主体控制主板（大脑）将为图像采集模块（眼）提供供电及控制信号，图像采集模块（眼）将采集的信号传输给主体控制主板（大脑），主体控制主板（大脑）内部识别算法识别后发现前方有人，将控制对应的内容显示，同时控制信号及数据传输给灯带和电源以及音频控制主板，灯带和电源以及音频控制主板将供电及控制信号提供给灯带控制模块，灯带控制模块来控制灯带模块的亮度及闪烁，同时灯带和电源以及音频控制主板在开机启动后，默认控制电源继电器模块为主体控制主板（大脑）进行供电，同时主体控制主板可以将设备的开关机规则传输给灯带和电源以及音频控制主板，来达到控制设备主体及头部的供电及显示触摸等情况。主体控制主板（大脑）根据用户的触摸信号及业务逻辑判断后可以通过喇叭功放模块来控制喇叭模块（口）进行声音播报，相当于机器人的嘴巴说话。主体控制主板（大脑）可以将控制信号发送给灯带和电源以及音频控制主板，灯带和电源以及音频控制主板可以控制音频采集驱动模块是否进行声音采集的开关，当打开音频采集的时候，音频采集模块(耳)将采集的音频信息经过音频采集驱动模块传输给主体控制主板（大脑），主体控制主板（大脑）通过语音识别算法来进行分析判断，并控制机器人做出下一步动作行为或内容。

主体控制主板（大脑）可以将用户的行为及操作还有机器人识别的信息等传输给头部控制主板(大脑)，头部控制主板(大脑)经过头部显示屏驱动模块来控制内容显示，同时，头部控制主板还可以将头部正在进行的显示及信号传输给主体控制主板（大脑），主体控制主板（大脑）判断是否控制机器人做出动作，做出什么动作。各种传感模块（感官）可以感受外界的各种信号（如：震动、压强、湿度等，通过各种传感器来实现），将测量的信号传输给主体控制主板（大脑）来做进一步加工处理。

本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所述的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.仿生智能交互体系机器人，包括头部内容显示模块（1）、主体内容显示及触摸模块（5）和底座（14），其特征在于：所述头部内容显示模块（1）外侧设有外壳（2），所述外壳（2）背面通过主体连接件（3）与主体内容显示及触摸模块（5）背面连接，所述主体内容显示及触摸模块（5）背面通过主体支撑件（13）与底座（14）连接，所述主体内容显示及触摸模块（5）上端面设有音频采集模块（4），所述主体内容显示及触摸模块（5）背面左右两侧分别设有左侧耳朵（8）和右侧耳朵（10），所述左侧耳朵（8）和右侧耳朵（10）正面设有左侧耳孔（9）和右侧耳孔（11），所述主体内容显示及触摸模块（5）正面设有灯带（7），所述灯带（7）内侧设有黑色面板（6），所述主体连接件（3）背面靠近底座（14）的一端上设有底座电源口（20），所述外壳（2）内设有头部显示屏驱动模块（22）和头部控制主板（23），所述音频采集模块（4）内设有音频采集驱动模块（24），所述主体内容显示及触摸模块（5）内设有主体显示屏驱动模块（25）、喇叭功放模块（26）、主体控制主板（27）、喇叭模块（28）、灯带和电源以及音频控制主板（29）、电源调节模块（30）、电源继电器模块（31）、灯带控制模块（32）和各种传感模块（33）。

2.根据权利要求1所述的仿生智能交互体系机器人，其特征在于：所述主体控制主板（27）与灯带和电源以及音频控制主板（29）、主体显示屏驱动模块（25）、音频采集驱动模块（24）、电源继电器模块（31）、各种传感模块（33）、喇叭功放模块（26）和头部控制主板（23）信号连接，所述头部控制主板（23）与头部显示屏驱动模块（22）信号连接，所述头部显示屏驱动模块（22）与头部内容显示模块（1）信号连接，所述主体显示屏驱动模块（25）与主体内容显示及触摸模块（5）信号连接，所述音频采集驱动模块（24）与音频采集模块（4）信号连接，所述灯带和电源以及音频控制主板（29）与灯带控制模块（32）信号连接，所述喇叭功放模块（26）与喇叭模块（28）信号连接，所述灯带和电源以及音频控制主板（29）与电源继电器模块（31）信号连接。

3.根据权利要求1所述的仿生智能交互体系机器人，其特征在于：所述电源调节模块（30）与头部显示屏驱动模块（22）、头部控制主板（23）、主体显示屏驱动模块（25）、主体控制主板（27）和喇叭模块（28）、灯带和电源以及音频控制主板（29）电性连接。

4.根据权利要求1所述的仿生智能交互体系机器人，其特征在于：所述外壳（2）背面设有头部天线（15）。

5.根据权利要求1所述的仿生智能交互体系机器人，其特征在于：所述主体内容显示及触摸模块（5）背面设有主体维修口（19），所述主体维修口（19）上设有主体电源口（21）。

6.根据权利要求1所述的仿生智能交互体系机器人，其特征在于：所述主体支撑件（13）通过左侧紧固件（18）和右侧紧固件（17）与主体内容显示及触摸模块（5）背面连接。

7.根据权利要求1所述的仿生智能交互体系机器人，其特征在于：所述主体内容显示及触摸模块（5）前侧设有与其连接的特制玻璃（12）。

8.根据权利要求1所述的仿生智能交互体系机器人，其特征在于：所述主体连接件（3）呈弧形，所述底座（14）内设有配重块。

9.根据权利要求1所述的仿生智能交互体系机器人，其特征在于：所述外壳（2）背面设有头部维修口（16）。

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