CN115091482B - 一种智能交流机器人 - Google Patents

Abstract

本发明揭露了一种智能交流机器人，包括壳体，智能交流机器人还包括设置于壳体上的用于安抚用户情绪的情感慰藉模块、用于激励用户的奖赏模块、用于确定用户情绪的情绪捕捉模块、用于与用户交流的情感交互模块、用于帮助用户分析问题且提出建议的情绪支援模块、控制器，控制器分别与情绪慰藉模块、奖赏模块、情绪捕捉模块、情感交互模块、情绪支援模块连接。本发明通过情感慰藉模块可以在用户情绪低迷时及时安抚用户，通过奖赏模块可以及时的激励用户，让用户充满自信，并且通过情感交互模块及情感支援模块可以对用户情绪进行分析评估并给出用户理想化情绪交互及支援的计划，潜意识陪伴用户，让用户扼杀患有抑郁症风险的几率。

Description

一种智能交流机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种智能交流机器人。

背景技术

随着当今世界的发展，社会也更加的复杂多样，因此，急需一种可以与人进行智能交流的心理陪伴机器人。

因此，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的智能交流机器人。

为达到本发明之目的，采用如下技术方案：

一种智能交流机器人，包括壳体，所述智能交流机器人还包括设置于所述壳体上的用于安抚用户情绪的情感慰藉模块、用于激励用户的奖赏模块、用于确定用户情绪的情绪捕捉模块、用于与用户交流的情感交互模块、用于帮助用户分析问题且提出建议的情绪支援模块、控制器，所述控制器分别与所述情感慰藉模块、奖赏模块、情绪捕捉模块、情感交互模块、情绪支援模块连接。

优选地，所述情感慰藉模块包括设置于所述壳体上的吹风机及位于所述吹风机出风口处的纸巾盒。

优选地，所述奖赏模块包括礼物输出通道及用于将所述礼物输出通道内的礼物顶出的传动装置。

优选地，所述传动装置包括可在所述礼物输出通道内来回移动且将礼物顶出的顶杆。

优选地，所述传动装置还包括与所述顶杆连接的滑块、与所述滑块连接的传动杆、与所述传动杆可旋转且偏心传动连接的齿轮、与所述齿轮啮合的齿轮传动座及与所述齿轮传动座连接的电机。

优选地，所述情绪捕捉模块包括与所述控制器连接的红外摄像头、声音传感器及动态行为传感器。

优选地，所述情绪交互模块包括与所述控制器连接的语音识别传感器及知识库问答系统。

优选地，所述情绪支援模块包括情感分析语料库系统及动态百科全书系统。

优选地，所述智能交流机器人还包括与所述控制连接的语言检测器、扬声器。

优选地，所述智能交流机器人还包括与所述控制器连接的显示器、无线连接模块，所述无线连接模块用于与智能设备连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明智能交流机器人通过情感慰藉模块可以在用户情绪低迷时及时安抚用户，帮助用户走出困境，可以正视面对自己的问题，同时不管在任何时候都可以被关心及安慰，通过奖赏模块可以及时的激励用户，让用户充满自信，并且通过情感交互模块及情感支援模块可以对用户情绪进行分析评估并给出用户理想化情绪交互及支援的计划，潜意识陪伴用户，扼杀用户患有抑郁症风险的几率；本发明通过无线连接模块可与智能设备连接，以便随时随地的陪伴用户，聆听用户分享和寻求帮助，为用户提出合理的建议、计划和切实可行的帮助；本发明可以做到对用户鼓励、夸赞、认可、理解、批评、奖励、帮助用户并且将用户选择的不同种人物角色和声音模拟用户想要得到的关怀，并辅助用户在生活中、学习中、工作中成为更好的自己。

附图说明

图1为本发明智能交流机器人的整体装配示意图；

图2为本发明智能交流机器人的打开状态示意图；

图3为本发明智能交流机器人的传动装置示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明智能交流机器人做出清楚完整的说明。

如图1至图3所示，本发明智能交流机器人包括壳体4、设置于所述壳体4上的情感慰藉模块、奖赏模块、情绪捕捉模块、情感交互模块、情绪支援模块及控制器5。

所述情感慰藉模块包括吹风机11及设置于所述吹风机11出风口处的纸巾盒12。所述吹风机11可以为市面上常见的吹风机，其属于现有技术，故在此不再赘述。所述纸巾盒12亦为市面上常见的纸巾盒，其属于现有技术，故在此不再赘述，所述纸巾盒12处于所述吹风机11出风口处，以便将纸巾盒12上的纸巾吹出。

具体的，情感慰藉模块主要用于在情绪低迷时起到安慰的作用，其中，吹风机11包括一组电热丝和一个高速旋转的小风扇组成，当检测到用户情绪不开心或者难过时，吹风机11朝向纸巾盒12吹气，使得纸巾盒12内的纸巾随小风扇缓缓摆动，通过吹风机11的声音和语音形式提醒用户拿纸擦眼泪。

优选的，所述吹风机11与所述纸巾盒12设置于所述壳体4中间部分，所述吹风机11可以设置于所述壳体4内，且所述纸巾盒12上的纸巾可以处于所述壳体11的外部。

所述吹风机11与所述控制器5电连接，以便通过所述控制器5控制所述吹风机11打开或者关闭。

如图1至图3所示，所述奖赏模块包括礼物漏斗3、位于所述礼物漏斗3下方的礼物输送管道14、设置于所述礼物输送管道14下方的礼物输出管道13及用于将所述礼物输出管道13内的礼物24顶出的传动装置2。所述传动装置2包括传动杆18、齿轮19、电机20、齿轮传动座21、滑块22、顶杆23。

具体的，所述礼物漏斗3的上下表面相通，所述礼物漏斗3的上表面的面积大于其下表面的面积，所述礼物漏斗3的下端与所述礼物输送管道14的上端固定连接且连通，使得礼物漏斗3的内部与所述礼物输送管道14的内部连通，方便礼物漏斗3内的礼物24可以进入到所述礼物输送管道14内。所述礼物输送管道14的下端与所述礼物输出管道13固定连接且与其内部连通，使得礼物输送管道14的内部与所述礼物输出管道13的内部连通，进一步的，所述礼物输送管道14呈竖直状且所述礼物输出管道13呈水平状。

其中，礼物漏斗3内的礼物24需要用户自放。

所述礼物可以为游戏字谜等纸条，从而可以与用户进行互动，防止礼物被套用。

所述电机20与所述齿轮传动座21连接，使得所述电机20可以带动所述齿轮传动座21旋转，所述齿轮传动座21与所述齿轮19传动连接，使得所述齿轮传动座21旋转时可以带动所述齿轮19旋转，所述齿轮19可自转的设置于所述壳体4内，优选的，所述齿轮19收容于所述齿轮传动座21内切与其啮合，使得所述齿轮传动座21旋转时可以带动所述齿轮19旋转。

所述电机20与所述控制器5电连接，所述控制器5可以控制所述电机20运行或者关闭。

所述传动杆18优选呈长条状，所述传动杆18的一端可旋转的偏心传动连接所述齿轮19，使得所述齿轮19旋转时可以带动所述传动杆18周期性的来回移动。所述传动杆18的另一端与所述滑块22连接，使得所述传动杆18可以带动所述滑块22来回移动。所述滑块22与所述顶杆23连接，使得所述顶杆23可以随之来回移动，所述顶杆23的一端部分收容于所述礼物输出管道13内，以便将所述礼物输出管道13内的礼物24从所述礼物输出管道13的出口顶出。

所述情绪捕捉模块包括设置于所述壳体4上，所述情绪捕捉模块用于捕捉分辨用户的情绪，所述情绪捕捉模块包括红外摄像头7、声音传感器及动态行为传感器。所述红外摄像头7、声音传感器及动态行为传感器均与所述控制器5电连接，以便使得所述控制器5可以对其接收的红外摄像头7、声音传感器及动态行为传感器的数据进行处理，且可以控制其打开或者关闭。

所述红外摄像头7用于进行图形捕捉，捕捉用户表情图像和行为动作将数据传输至控制器5，所述控制器5优选为单片机，所述控制器5将其接收到的数据进行分析匹配并作出相应处理。具体的，红外摄像头7用于收集用户的面部图像信息及动态行为信息，所述控制器5中具有图像分析模块，图像分析模块与所述红外摄像头7连接，使得图像分析模块可以对用户表情进行识别，使得所呈现的表情符号与用户表情情绪一致，从而判断出用户的情绪。

所述红外摄像头7用于采集用户的人脸图像、行为图像，所述声音传感器用于探测用户的音频信息，所述动态行为传感器用于检测用户的动态行为，从而可以综合的获得用户的情绪，使得获得的情绪更加精准，减小误差。红外摄像头7、声音传感器及动态行为传感器将其接收到的数据传输至控制器5中进行处理，从而可以识别愉快、悲伤、害怕、厌恶、惊讶、愤怒、自然和轻蔑等的情绪。

所述情绪交互模块包括语音识别传感器、知识库问答系统。所述语音识别传感器、知识库问答系统均与所述控制器5电连接。所述语音识别传感器可以对其接收的音频数据进行处理，从而通过声纹识别分辨用户，当识别出不是用户时可礼貌用语。当情绪捕捉模块捕捉到用户情绪时，其进一步传输至情绪交互模块，对所述当前状态传输到知识库问答系统摘取重要关键词与用语进行交流并交互。

其中，知识库问答系统为现有技术，且可以预先录入相关的问答知识，并且可以通过后期的数据更新实现问答信息的更新，从而可以满足不同的需求，由于其属于现有技术，故在此不再赘述。

情绪支援模块用于帮助用户分析问题，并且向用户提出建议及支招，所述情绪支援模块包括情感分析语料库系统、动态的百科全书系统。所述情感分析语料库系统及动态的百科全书系统均与所述控制器5电连接。所述情绪捕捉模块在捕捉到用户的情绪结果数据后传输至情绪交互模块，并通过情绪交互模块进一步分析及分辨用户问题，以对用户情绪做探测性的猜测询问，然后所述情绪支援模块通过情感分析语料库系统、动态的百科全书系统中摘取并解决用户的各种问题，包括生活问题、情感问题、工作问题及疾病问题等。

其中，情感分析语料库系统及动态的百科全书为现有技术，且其内部存储有需要的相关知识信息，同时可以预先录入相关的知识信息或者删除不需要的信息，其系统及操作均属于现有技术，故在此不再赘述。

控制器5用于对情绪捕捉模块、情绪交互模块及情绪支援模块的数据进行传输及运算分析，具体包括图像识别的运算分析、语音处理的运算分析等。

所述本发明智能交流机器人还包括语言检测器8、存储器（未图示）、扬声器9，所述语言检测器8与所述控制器5、存储器电连接，以便通过控制器5控制其工作或者关闭，所述扬声器9与所述控制器5及存储器电连接，以便通过控制器5控制扬声器9工作或者关闭，所述语言检测器8用于检测音频及获取音频信息。所述存储器中可以预设存储各种声音，以便用户自定义输出人物形象的声音，比如真人声音、卡通人物的声音、卡通动物的声音等，亦可以定制化独特的声音。当定制化独特的声音时，可通过语言检测器8事先录入，即将声音的模拟信号转换成数字信号，然后再将数字信号转换成可以播放的格式，比如可以扮演用户朋友、知己、长辈、领导等各种角色声音进行交流，用于用户在生活中避免社恐，积极与他人交谈，并更快的融入这个社会。

所述本发明智能交流机器人还包括显示器10，所述显示器与所述控制器5电连接，以便显示需要显示的信息。进一步的，所述存储器中还可以预先存储人物形象的图像，比如真人、卡通人物、卡通动物等多类虚拟形象，并通过显示器10显示出来，得到可扮演用户朋友、知己、长辈、领导等各种角色进行交流，进一步将人物角色形象通过声音及图像等多方位显示出来，以达到最大的情绪交互效果。

所述本发明智能交流机器人还包括无线连接模块，所述无线连接模块包括蓝牙模块及WIFI模块，所述蓝牙模块、WIFI模块均与所述控制器5电连接，以便对其接收的数据进行处理。所述蓝牙模块可与智能设备无线连接，实现与其他设备的交互，所述WIFI模块亦可与其他智能设备无线连接，以便实现与其他设备的交互。并且通过蓝牙模块、WIFI模块可将声音、图像等通过远程传输至智能设备中，智能设备的摄像头在用户允许的情况下识别用于情绪，可方便用户随时随地与装置远程对话交流，对用户进行情绪捕捉、情感交流、情绪支援等操作，并且用户可远程操作机器人。所述无线连接模块与所述控制器5连接。

本发明所述智能交流机器人外表憨厚可爱，外表可根据用户需求黏贴贴纸装扮等，圆润可爱的外表不会对用户造成一定视觉压力及心理压力，反而能抚平用户一天的疲惫，用户更愿意去抚摸机器人的大脑袋，机器人也会成为用户最忠实的伙伴。并且，本发明所述智能交流机器人的大小优选为大型宠物大小，使得用户能够更容易的摆放并放置机器人，机器人也会更灵活的随在用户左右。

所述本发明智能交流机器人还包括预先信息录入模块，所述预先信息录入模块与所述控制器5电连接，所述预先信息录入模块可供用户预先录入用户的信息，比如爱好、梦想、性格、生活中的自我等等，进一步更方便快捷的了解用户的性格特点和行为习惯，使得机器人可以更真实准确的对用户进行陪伴及交流。

所述壳体4包括上机身17、下机身16、底部15。所述底部15上设有若干万向轮1，从而可以带动本发明移动。所述下机身16与所述底座15固定连接，以便实现两者的固定。所述上机身17可开合的设置于所述下机身16上，使得所述上机身17可打开或者可关闭。所述红外摄像头7固定于所述上机身17的上端，用于采集用户面糊图像信息及行为图像信息。

所述情感慰藉模块、奖赏模块设置于所述下机身16上，用于慰藉用户与用户共情使得用户感受到陪伴。

所述底部15可移动的用于躲避障碍物并及时跟随用户左右。所述底部15上设有若干万向轮1，用于驱动本发明移动，该万向轮1上设有驱动电机（未图示），所述控制器5与所述驱动电机电连接，以便驱动本发明移动至需要的位置，所述底部15亦可以设置定位模块，比如GPS定位模块，所述定位模块与所述控制器5电连接，以便获取本发明所在的位置。

所述本发明智能交流机器人还包括充电口6，所述充电口6与电源（未图示）电连接，为其充电，使其可以循环使用，所述电源与所述吹风机11、电机20、显示器10、红外摄像头7、声音传感器、动态行为传感器、控制器5、语音识别传感器、知识库问答系统、情感分析语料库系统、动态的百科全书系统、语言检测器8、存储器、扬声器9、蓝牙模块及WIFI模块电连接，为其提供电能，使其可以正常运行。

本发明还揭露一种智能交流机器人的交流方法，其包括以下步骤：

步骤一：当用户出现动静时，控制器5驱动底部15上的万向轮移动，并且通过定位模块进行定位，以便将机器人移动至用户身边，并通过红外摄像头7拍摄用户图像，以便识别用户，同时可以通过语音识别传感器分辨用户，并且控制器5通过扬声器9对用户进行日常问候；

步骤二：情绪捕捉模块通过捕捉用户的语气、行为及表情确定用户的情绪；

具体为，情绪捕捉模块的红外摄像头7用于进行图形捕捉，捕捉用户表情图像和行为动作将数据传输至控制器5，同时，所述声音传感器用于探测用户的音频信息，所述动态行为传感器用于检测用户的动态行为，从而可以综合的获得用户的情绪，使得获得的情绪更加精准，减小误差。

步骤三：所述情绪捕捉模块将其确定的用户情绪信息发送至情绪交互模块，所述情绪交互模块通过知识库问答系统以猜测的方式询问用户在生活的某些方面出现的情况，比如工作、家庭、朋友、学习及其他方面。

情绪捕捉模块将其确定的用户情绪信息发送至控制器5后，所述控制器5对其进行处理后发送至所述情绪交互模块。

步骤四：所述情绪交互模块将其获取的信息发送至情绪支援模块，所述情绪支援模块根据情感分析语料库系统、动态的百科全书系统分析其获取的信息，并对用于的情绪进行分析判断：当用户为正面积极情绪，本发明智能交流机器人进行倾听陪聊且适当的肯定及夸赞用户，根据用户需求以朋友、家人、长辈、领导的口吻进行聊天，且转步骤五和步骤六：当用户为负面情绪，根据用户需求本发明智能交流机器人从聆听到共情以朋友、家人、长辈、领导口吻进行安慰和聊天，且转步骤五和步骤七；

其中，情绪交互模块将其获取的信息发送至控制器5中，然后控制器5将其接收的数据进行处理后发送至情绪支援模块中。

步骤五：所述智能交流机器人通过红外摄像头7实时摄像了解用户行为及面部情绪，并且根据用户情绪做出正确判断：当用户开心时陪伴开心；当用户难过时人心聆听；当用户遇到问题需要帮助时为用户出谋划策；帮助用户保守秘密及用户隐私，结束；

步骤六：所述智能交流机器人根据聊天情况通过奖赏模块奖励糖果或者夸赞礼物，结束；

步骤七：在用户痛苦流泪时通过情感慰藉模块弹出纸巾，给出解决对策和建议，当情况不可控时所述智能交流机器人急速寻求求救电话，帮助用户度过难过，结束。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种智能交流机器人，包括壳体，其特征在于：所述智能交流机器人还包括设置于所述壳体上的用于安抚用户情绪的情感慰藉模块、用于激励用户的奖赏模块、用于确定用户情绪的情绪捕捉模块、用于与用户交流的情感交互模块、用于帮助用户分析问题且提出建议的情绪支援模块、控制器，所述控制器分别与所述情感慰藉模块、奖赏模块、情绪捕捉模块、情感交互模块、情绪支援模块连接，

所述情绪捕捉模块包括与所述控制器连接的红外摄像头、声音传感器及动态行为传感器，所述红外摄像头用于采集用户的人脸图像、行为图像，所述声音传感器用于探测用户的音频信息，所述动态行为传感器用于检测用户的动态行为，

所述情绪支援模块包括情感分析语料库系统及动态的百科全书系统，

所述情绪捕捉模块在捕捉到用户的情绪结果数据后传输至情绪交互模块，并通过情绪交互模块进一步分析及分辨用户问题，以对用户情绪做探测性的猜测询问，然后所述情绪支援模块通过情感分析语料库系统、动态的百科全书系统中摘取并解决用户的各种问题，

还包括预先信息录入模块，所述预先信息录入模块与所述控制器电连接，所述预先信息录入模块可供用户预先录入用户的信息。

2.如权利要求1所述的智能交流机器人，其特征在于：所述情感慰藉模块包括设置于所述壳体上的吹风机及位于所述吹风机出风口处的纸巾盒。

3.如权利要求2所述的智能交流机器人，其特征在于：所述奖赏模块包括礼物输出通道及用于将所述礼物输出通道内的礼物顶出的传动装置。

4.如权利要求3所述的智能交流机器人，其特征在于：所述传动装置包括可在所述礼物输出通道内来回移动且将礼物顶出的顶杆。

5.如权利要求4所述的智能交流机器人，其特征在于：所述传动装置还包括与所述顶杆连接的滑块、与所述滑块连接的传动杆、与所述传动杆可旋转且偏心传动连接的齿轮、与所述齿轮啮合的齿轮传动座及与所述齿轮传动座连接的电机。

6.如权利要求5所述的智能交流机器人，其特征在于：所述情绪交互模块包括与所述控制器连接的语音识别传感器及知识库问答系统。

7.如权利要求6所述的智能交流机器人，其特征在于：所述智能交流机器人还包括与所述控制连接的语言检测器、扬声器。

8.如权利要求7所述的智能交流机器人，其特征在于：所述智能交流机器人还包括与所述控制器连接的显示器、无线连接模块，所述无线连接模块用于与智能设备连接。

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