CN203861914U - 一种宠物机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宠物机器人，其中，包括传感器组、动作机构、效果灯、麦克风、MP3模块、喇叭、交互模块、电源、以及一微处理器；所述传感器组、动作机构、效果灯、麦克风、MP3模块、交互模块和电源分别连接微处理器；所述微处理器通过所述MP3模块连接喇叭；通过传感器组来感应外界环境参数并通过微处理器发送至交互模块再发送至移动终端；通过克风来采集声音信息发送给微处理器，再通过交互模块发送给移动终端；通过微处理器发送语音信息至MP3模块解码，最终通过喇叭播放语音信息；使得宠物机器人功能较多，且可以与移动终端进行数据交互，给用户带来了大大的方便。

Description

一种宠物机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种宠物机器人。

背景技术

现有智能电子宠物系统较多，可分为以下几类：运行于智能平台上虚拟宠物，该类型的电子宠物缺乏真实感，用户只能通过显示设备在虚拟世界中感受它的存在；玩具或机器人性质的独立实体电子宠物，该类型系统虽然真实性强，但受到处理能力等因素的制约，表现出的智能性往往是有限的。现有的宠物机器人不能感应外界环境参数，也不能表达宠物机器人的信息，更不能与移动终端交互，功能较少，使得智能化程度不高，给用户带来了大大的不便，导致用户体验不好。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种宠物机器人，旨在解决现有技术中宠物机器人功能较少且不具备与移动终端交互的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种宠物机器人，其中，包括：

用于感应外界环境参数的传感器组；

用于控制宠物机器人进行机械运动的动作机构；

用于表达宠物机器人眼睛信息的效果灯；

用于接收外接语音信息的麦克风；

用于输出语音信息的MP3模块；

用于播放语音信息的喇叭；

用于与移动终端进行数据交互的交互模块；

用于供电的电源；

以及一微处理器；

所述传感器组、动作机构、效果灯、麦克风、MP3模块、交互模块和电源分别连接微处理器；所述微处理器通过所述MP3模块连接喇叭。

所述的宠物机器人，其中，所述传感器组包括触摸传感器、光感应传感器、加速度传感器和温度传感器；所述触摸传感器、光感应传感器、加速度传感器和温度传感器分别连接微处理器。

所述的宠物机器人，其中，所述效果灯为两组TFT屏、LCD或LED灯。

所述的宠物机器人，其中，所述交互模块为蓝牙模块或WIFI模块；所述微处理器连接所述蓝牙模块或WIFI模块。

所述的宠物机器人，其中，还包括：用于输入操作指令的自定义按键；所述自定义按键连接微处理器。

所述的宠物机器人，其中，还包括：用于验证用户身份的身份认证模块；所述身份认证模块连接微处理器。

所述的宠物机器人，其中，所述身份认证模块为人脸识别器。

所述的宠物机器人，其中，还包括：用于控制所述宠物机器人的移动终端；所述移动终端无线连接交互模块。

所述的宠物机器人，其中，所述移动终端为手机或平板电脑。

所述的宠物机器人，其中，还包括：用于存储宠物机器人数据的服务器；所述服务器无线连接移动终端。

相较于现有技术，本实用新型提供的一种宠物机器人，由于采用了包括传感器组、动作机构、效果灯、麦克风、MP3模块、喇叭、交互模块、电源、以及一微处理器；所述传感器组、动作机构、效果灯、麦克风、MP3模块、交互模块和电源分别连接微处理器；所述微处理器通过所述MP3模块连接喇叭；通过传感器组来感应外界环境参数并通过微处理器发送至交互模块再发送至移动终端进行处理；通过效果灯来代表宠物机器人眼睛；麦克风来采集声音信息发送给微处理器，再通过交互模块发送给移动终端，移动终端反馈相应的声音信息通过交互模块发送至微处理器，再通过微处理器发送至MP3模块，最终通过喇叭播放语音信息；使得宠物机器人功能较多，且可以与移动终端进行数据交互，给用户带来了大大的方便。

附图说明

图1为本实用新型宠物机器人较佳实施例的结构框图。

图2为本实用新型宠物机器人应用实施例的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种宠物机器人，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，图1为本实用新型宠物机器人的结构框图。如图1所示，所述宠物机器人包括传感器组110、动作机构120、效果灯130、麦克风140、MP3模块150、喇叭160、交互模块170、电源180、以及一微处理器190；所述传感器组110、动作机构120、效果灯130、麦克风140、MP3模块150、交互模块170和电源180分别连接微处理器190；所述微处理器190通过所述MP3模块150连接喇叭160。

具体来说，所述传感器组110用于感应外界环境参数的传感器组。本实用新型为了实现宠物机器人的生命感，通过一系列传感器来检测外部信息，所述传感器组110包括触摸传感器、光感应传感器、加速度传感器及温度传感器等，从而感知触摸、光敏、加速度、温度等多种传感信息，使宠物机器人像真正的宠物一样能充分感知外部信息，这些传感器采集到的信息通过各自的接口传送到微处理器190即MCU。所述微处理器190通过交互模块170发送至移动终端。所述动作机构120用于控制宠物机器人进行机械运动，具体可采用相应的电机来驱动宠物机器人进行机械运动，譬如行走、蹲下等。所述微处理器190通过控制所述动作机构120便可实现控制宠物机器人的行动。

所述效果灯130用于表达宠物机器人眼睛信息，从而使得宠物机器人可以对外部信息进行反馈。在实际应用时，所述效果灯为两组TFT屏、LCD或LED灯通过两组TFT屏、LCD或LED灯实现类似于眼睛表情显示，例如：笑容、生气及流泪等，也可以根据场景显示其动画与图片，也可以通过LED灯的颜色不同来表示不同的眼睛表情。

所述麦克风140用于接收外接语音信息，也就是采集声音信息，通过微处理器190对所述声音信息进行处理，并反馈对应的语音信息至MP3模块150进行来解码，再通过音频放大模块以及喇叭160实现声音输出。当然，也可以麦克风140来采集声音信息发送给微处理器190，再通过交互模块170发送给移动终端，移动终端反馈相应的声音信息通过交互模块170发送至微处理器190，再通过微处理器190发送至MP3模块150解码，最终通过喇叭160播放语音信息。这样，通过这套音频系统，当用户和宠物机器人进行语音交流时，宠物机器人可以通过语言对用户进行回应，使得宠物机器人活灵活现。除语音反馈外，还可以通过肢体语言对用户进行回应，例如：摸机器人头时会摇摇胳膊、撒撒娇之类。这是通过微处理器190控制动作机构120来控制宠物机器人的机械运动便可实现。

所述交互模块170用于与移动终端进行数据交互。在实际应用时，所述交互模块170可为蓝牙模块或WIFI模块；所述微处理器190连接所述蓝牙模块或WIFI模块.所述微处理器190将传感器组110收集信息采集的数据信息通过交互模块170发送给移动终端，所述交互模块170接收移动终端的指令发送给微处理器190，所述微处理器190根据所述指令对应控制宠物机器人。也就说，所述宠物机器人也可以通过WIFI模块与移动终端进行交互，即可通过蓝牙或WIFI的方式和移动终端无线通讯，实现音频、视频、控制指令的传输。

所述电源180用于供电，采用可充锂电池供电。

优选地，所述宠物机器人还包括：用于摄像的摄像头；所述摄像头连接微处理器。

优选地，所述宠物机器人，还包括：用于输入操作指令的自定义按键；所述自定义按键连接微处理器。所述自定义按键设置在宠物机器人身上，从而使得用户可以直接输入操作指令来控制宠物机器人。

优选地，所述宠物机器人，还包括：用于验证用户身份的身份认证模块；所述身份认证模块连接微处理器。具体来说，所述身份认证用于识别用户的身份，譬如通过人脸识别器进行人脸识别，可以作为用户身份确认的一种方式，可以通过对用户人脸的识别，确认系统当前的使用者，同样可以确保系统的信息安全。

优选地，所述宠物机器人还包括：用于控制所述宠物机器人的移动终端；所述移动终端无线连接交互模块170。具体来说，由于宠物机器人涉及到大量的音视频处理、语音识别、互联网以及本机搜索，为了实现宠物机器人的高速运算，本实用新型将进行大量运算，分离到已有的便携式设备上，譬如移动终端，同时的算法在PC或便携式设备上进行运算，减轻了下位机微处理器190的运算量，使微处理器190只进行控制和信息采集，降低了硬件要求，简化了系统硬件结构，节约了成本。优选地，所述移动终端为手机或平板电脑。

优选地，所述宠物机器人还包括：用于存储宠物机器人数据的服务器；所述服务器无线连接移动终端。具体来说，宠物机器人通过微处理器190来实现基本信息的处理，通过便携式设备进行宠物活动相关的应用与运算。最终信息记录于服务器，给缔造宠物“世界”提供了前提条件。

本实用新型为宠物机器人缔造了一个“世界”，通过服务器以及便携式设备高性能运算与强大的数据统计处理能力赋予宠物机器人更加鲜活的生命感。同时基于该系统结构使交互体验不减弱的前提下，降低了系统复杂度，降低了宠物机器人本体成本。

所述便携式设备（移动终端）的软件部分围绕着宠物机器人社区性和宠物性对宠物机器人本体采集到的信息进行分析处理，最终控制宠物机器人进行相应的响应；或者宠物机器人根据一定的事件主动向外表达信息；或者宠物机器人与宠物机器人之间进行信息交流，例如：宠物机器人感知到有人过来，主动打招呼；能够认出主人；能够以父母的口吻像小孩说话或以宠物的口吻像小孩表达父母的观点；以及通过社区播报，排名等功能方式实现宠物机器人的生命感。宠物机器人的社区性和宠物性在软件方面主要通过以下技术实现：

1、语音识别。具体如下：建立常用对话语料库和常用命令词库，如：你好，天气预报，股票，诗词等。在应用场景环境下，录制这些命令的语音数据库，用来训练语音识别系统的声学模型，使之与应用环境相适应。设计与应用场景相适应的语言模型。对说话人自适应算法和语音识别系统解码部分进行优化，在正确识别的前提下，满足实时性的要求。依据人进行语音交互的流程，拟使用三大重要模块作为对话系统的核心框架。依次是用语音识别模块来完成宠物机器人能听懂人类语言的功能，即将语音信号转化为可以理解处理的文字；用映射模块来完成大脑的功能，即根据接受的输入文本和已有的数据库或搜索得来的信息，给出回答当前的语句的文字，同时在此可能会有直接对语音或背景声音信号的理解，加强系统对用户和当前环境的进一步认识。

2、情感识别。具体如下：根据应用场景设计出需要具有的几种情感（拟采用正向情感，如：兴奋、快乐等），并相应地设计一套情感词库，将常见的表现该种类情感的关键词包括进来，通过对这些关键词的识别就能够获取服务对象语音中的情感信息。语音的声调、响度等声学特征的变化也能够反映出人的情绪，比如：人激动的时候，声调会变高，平静的时候，声调会趋于平缓等。通过对服务对象语音中基音（pitch）等信息的跟踪和提取，就能够从声调的变化中获取人的情感信息。还有语音中重音的位置，语音的能量的信息都能从一定程度上反映人的情感信息，利用这些语音特征来辅助情感信息的判断将使得本项目对语音中包含的情感信息的识别变得更为准确。

在以上基础上可实现众多应用，如进行特定环境下人与宠物的智能对话；判断用户不同的心情状态做出特定的一些响应，以及语音指令让宠物机器人放某首歌曲，或者切换等互操作。

3、图像处理。具体如下：图像处理部分包括人脸识别、标志物识别、图像检测与跟踪。人脸识别可以作为用户身份确认的一种方式，可以通过对用户人脸的识别，确认宠物机器人当前的使用者，同样可以确保宠物机器人的信息安全。同时通过视觉方法对用户面部表情进行如喜怒哀乐等进行检测与识别，可以将用户的表情通过宠物机器人的眼睛屏显示出来完成与用户的互动，比如当用户高兴时，宠物机器人会为用户播放一只欢快的歌曲伴随着优美的舞蹈；如果用户表现出悲伤表情 ，宠物机器人会对用户进行一定的安慰。图像检测与跟踪功能可以检测用户的移动方向，确实用户在宠物机器人的视觉范围之内。通过该功能用户不必担忧视频聊天时无意出了摄像头的视场。

4、多传感器信息融合。具体如下：人手触摸检测是人机交互重要的交互方式之一。人手触摸检测利用宠物机器人不同部位的触摸传感器对用户的指令进行采集，不同的部位将会产生不同的用户指令信息。比如触摸宠物机器人的头部，宠物机器人会提示用户说出需要执行的指令或者执行拍照功能；触摸宠物机器人的嘴部，宠物机器人会播放一首音乐；触摸宠物机器人的背部，宠物机器人就会表演一套舞蹈等。挥手检测指在宠物机器人前部一定距离之内对挥手动作进行检测。当检测到用户的挥手动作时，宠物机器人会认为接到了用户打招呼的指令，宠物机器人会自动的表演出欢迎的舞蹈以及欢快的音乐。在宠物机器人运行中实时对挥手动作进行检测，不同的运行状态，挥手动作将代表不同的用户指令。

本实用新型具备现有技术实体宠物与虚拟宠物相结合的系统的优点，同时，它的硬件系统作为一个平台，为丰富软件应用提供了条件，如能进行简单的语言交流、读新闻、讲故事，听音乐等。由于通过服务器实现宠物特性以及社区性，方便升级和优化。因此赋予宠物机器人更强的生命感，不但能达到传统的递加式成长，最主要的可以在自己的圈子里互动，使宠物机器人不是单独存在。同时将处理分离到便携式设备上，减小了宠物机器人本体的复杂度，降低了成本。

请参阅图2，图2为本实用新型宠物机器人应用实施例的结构示意图。如图所示，宠物机器人本体包括外界环境参数采集传感器组，所述传感器组具体包括触摸片、以及与触摸片连接的触摸芯片；加速度传感器、温度传感器等，还包括光感应传感器，所述光感应传感器包括光敏二极管和信号调制；这些传感器的参数通过ADC数模转换发送至微处理器中。所述宠物机器人本体还包括效果灯（具体灯数量请参阅图2），通过PWM驱动芯片来驱动灯组显示不同的颜色。所述宠物机器人本体还包括喇叭模块，所述喇叭模块包括音频放大和喇叭，具体参数请参阅图2。所述电源模块包括锂电池，譬如1000mAh容量的锂电池，及用于指示充电的充电指示LED灯，及电源指示LED灯。优选地还有充电管理芯片对充电进行关联。优选地还设置低压差线性稳压器（图2所示的LDO）进行稳压。所述便携式设备与宠物机器人无线通信连接。所述便携式设备与服务器无线通信连接。

综上所述，本实用新型提供的宠物机器人，包括传感器组、动作机构、效果灯、麦克风、MP3模块、喇叭、交互模块、电源、以及一微处理器；所述传感器组、动作机构、效果灯、麦克风、MP3模块、交互模块和电源分别连接微处理器；所述微处理器通过所述MP3模块连接喇叭；通过传感器组来感应外界环境参数并通过微处理器发送至交互模块再发送至移动终端；通过克风来采集声音信息发送给微处理器，再通过交互模块发送给移动终端；通过微处理器发送语音信息至MP3模块解码，最终通过喇叭播放语音信息；使得宠物机器人功能较多，且可以与移动终端进行数据交互，给用户带来了大大的方便。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种宠物机器人，其特征在于，包括：

用于感应外界环境参数的传感器组；

用于控制宠物机器人进行机械运动的动作机构；

用于表达宠物机器人眼睛信息的效果灯；

用于接收外接语音信息的麦克风；

用于输出语音信息的MP3模块；

用于播放语音信息的喇叭；

用于与移动终端进行数据交互的交互模块；

用于供电的电源；

以及一微处理器；

所述传感器组、动作机构、效果灯、麦克风、MP3模块、交互模块和电源分别连接微处理器；所述微处理器通过所述MP3模块连接喇叭；

所述交互模块为蓝牙模块或WIFI模块；所述微处理器连接所述蓝牙模块或WIFI模块。

2.根据权利要求1所述的宠物机器人，其特征在于，所述传感器组包括触摸传感器、光感应传感器、加速度传感器和温度传感器；所述触摸传感器、光感应传感器、加速度传感器和温度传感器分别连接微处理器。

3.根据权利要求1所述的宠物机器人，其特征在于，所述效果灯为两组TFT屏、LCD或LED灯。

4.根据权利要求1所述的宠物机器人，其特征在于，还包括：用于输入操作指令的自定义按键；所述自定义按键连接微处理器。

5.根据权利要求1所述的宠物机器人，其特征在于，还包括：用于验证用户身份的身份认证模块；所述身份认证模块连接微处理器。

6.根据权利要求5所述的宠物机器人，其特征在于，所述身份认证模块为人脸识别器。

7.根据权利要求1所述的宠物机器人，其特征在于，还包括：用于控制所述宠物机器人的移动终端；所述移动终端无线连接交互模块。

8.根据权利要求7所述的宠物机器人，其特征在于，所述移动终端为手机或平板电脑。

9.根据权利要求7所述的宠物机器人，其特征在于，还包括：用于存储宠物机器人数据的服务器；所述服务器无线连接移动终端。