CN206883648U - 机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人。其中，该机器人的外形为植物形状包括：图像采集模块，包括至少一个摄像头，其中，摄像头用于采集图像数据；控制器，与图像采集模块通信连接，用于根据图像采集模块所采集到的图像数据生成控制指令；以及植物本体，包括驱动电机，其中，驱动电机与控制器连接，驱动电机用于根据控制器所生成的控制指令控制植物本体执行预定动作。本实用新型解决了相关技术中的智能迎宾花功能和动作比较单一，缺少与用户之间的交互，导致用户使用体验较差的技术问题。

Description

机器人

技术领域

本实用新型涉及仿生植物领域，具体而言，涉及一种机器人。

背景技术

在大型游乐场所，需要植物进行点缀装饰，有些使用真花，需要定期培养护理，还会收到气候的影响；有些使用仿真假花，但是假花比较单调，没有气息感，仅作观赏用；有些使用机器迎宾花，功能和动作单一，智能性差。

目前现有的机器迎宾花，对于结构实现，目前常用的有连杆方式、曲柄滑块方式、凸轮方式、电缸推动、齿轮机构推动等方式；对于人机交互的实现，目前主要是通过传感器感知人的靠近，然后进行一定的动作回馈；对于通信，目前常用的有有线通信和无线通信两种形式；对于场景应用，主要用于观赏和装饰场景。

针对相关技术中的智能迎宾花功能和动作比较单一，缺少与用户之间的交互，导致用户使用体验较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种机器人，以至少解决相关技术中的智能迎宾花功能和动作比较单一，缺少与用户之间的交互，导致用户使用体验较差的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种机器人，所述机器人的外形为植物形状，其中，所述机器人包括：图像采集模块，包括至少一个摄像头，其中，所述摄像头用于采集图像数据；控制器，与所述图像采集模块通信连接，用于根据所述图像采集模块所采集到的所述图像数据生成控制指令；以及植物本体，包括驱动电机，其中，所述驱动电机与所述控制器连接，所述驱动电机用于根据所述控制器所生成的所述控制指令控制所述植物本体执行预定动作。

进一步地，所述机器人还包括：图像识别模块，分别与所述图像采集模块、所述控制器通信连接，用于对所述摄像头所采集到的所述图像数据进行识别，并将识别结果发送给所述控制器。

进一步地，所述图像识别模块包括：人脸识别模块，用于识别所述机器人用户的面部表情；手势识别模块，用于识别所述机器人用户的手势动作。

进一步地，所述控制器为所述机器人自身的处理器，其中，所述处理器与所述图像采集模块通信连接。

进一步地，所述控制器为云服务器，所述机器人还包括：云端通信模块，其中，所述云服务器通过所述云端通信模块与所述图像采集模块通信连接。

进一步地，所述机器人的外形为花朵形状。

进一步地，所述植物本体包括以下至少之一：面部表情模块，其中，所述驱动电机用于控制所述面部表情模块执行变换面部表情动作；花朵模块，其中，所述驱动电机用于控制所述花朵模块执行花瓣打开和闭合动作；点头模块，其中，所述驱动电机用于控制所述点头模块执行花朵点头动作；茎干模块以及底盘模块，其中，所述驱动电机用于控制所述茎干模块以及所述底盘模块执行花朵旋转动作。

进一步地，所述面部表情模块包括：舵机、第一连杆、末端执行机构，其中，所述舵机带动所述第一连杆，所述第一连杆带动所述末端执行机构运动，所述末端执行结构设置于所述面部表情模块中的以下模块中的至少之一：眼睛模块、眼皮模块、眉毛模块、嘴巴模块以及脸颊模块。

进一步地，所述花朵模块包括：步进电机、圆盘、第二连杆、转轴，其中，所述步进电机带动所述圆盘转动，所述圆盘带动所述第二连杆伸缩，所述第二连杆通过铰链与所述转轴相连，所述转轴连接在所述花朵模块中的花瓣的末端。

进一步地，所述点头模块包括：推杆电机、两个销轴、固定轴，其中，所述推杆电机与所述两个销轴连接，所述推杆电机伸缩带动所述点头模块围绕所述固定轴旋转。

进一步地，所述茎干模块与底盘模块连接，其中，所述茎干模块上设置有主轴，所述驱动电机为步进电机，所述步进电机通过联轴器与一对齿轮连接，所述齿轮带动所述主轴旋转。

进一步地，所述植物本体的材质包括以下至少之一：ABS树脂、聚氨酯、EVA树脂、亚克力。

在本实用新型实施例中，机器人通过图像采集模块中的摄像头采集图像数据，再通过控制器根据图像采集模块所采集到的图像数据生成相应的控制指令，使机器人的植物本体在驱动电机的作用下，根据控制指令执行预定动作，从而使机器人可以通过图像采集模块中的摄像头识别相应的指令，让机器人可以根据不同指令执行不用的动作，丰富了机器人的动作，还可以完成机器人与用户之间的互动，解决相关技术中的智能迎宾花功能和动作比较单一，缺少与用户之间的交互，导致用户使用体验较差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种机器人的示意图；

图2(a)是根据本实用新型实施例的一种可选的智能迎宾花本体部分正面的示意图；

图2(b)是根据本实用新型实施例的一种可选的智能迎宾花本体部分侧面的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的智能迎宾花的软件控制系统的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的智能迎宾花的硬件控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它单元。

图1是根据本实用新型实施例的一种机器人的示意图，如图1所示机器人的外形为植物形状，其中，机器人包括：图像采集模块11，包括至少一个摄像头，其中，摄像头用于采集图像数据；控制器13，与图像采集模块通信连接，用于根据图像采集模块所采集到的图像数据生成控制指令；以及植物本体15，包括驱动电机17，其中，驱动电机与控制器连接，驱动电机用于根据控制器所生成的控制指令控制植物本体执行预定动作。

采用本实用新型上述实施例，机器人通过图像采集模块中的摄像头采集图像数据，再通过控制器根据图像采集模块所采集到的图像数据生成相应的控制指令，使机器人的植物本体在驱动电机的作用下，根据控制指令执行预定动作，从而使机器人可以通过图像采集模块中的摄像头识别相应的指令，让机器人可以根据不同指令执行不用的动作，丰富了机器人的动作，还可以完成机器人与用户之间的互动，解决相关技术中的智能迎宾花功能和动作比较单一，缺少与用户之间的交互，导致用户使用体验较差的技术问题。

作为一种可选的实施例，机器人还包括：图像识别模块，分别与图像采集模块、控制器通信连接，用于对摄像头所采集到的图像数据进行识别，并将识别结果发送给控制器。

采用本实用新型上述实施例，在机器人上设置图像识别模块，并将图像识别模块与图像采集模块和控制器建立通信连接，从而可以识别通过图像采集模块采集到的图像指令，并将识别出的指令发送给控制器，便于控制器根据图像指令控制机器人动作。

作为一种可选的实施例，图像识别模块包括：人脸识别模块，用于识别机器人用户的面部表情；手势识别模块，用于识别机器人用户的手势动作。

采用实用新型上述实施例，通过图像指令中的人脸识别模块识别用户的面部表情，通过手势识别模块识别用户的手势动作，从而可以丰富可供机器人识别的指令类型，便于机器人根据不同类型的指令产生相应的动作。

作为一个可选的示例，机器人可以通过人脸识别模块识别用户的面部表情，从而使机器人可以根据用户的面部表情做出相应的动作。例如，在用户的面部表情为笑的情况下，机器人可以左右摇摆表示欢快；在用户的面部表情为悲伤的情况下，机器人可以根据用户的面部表情做出慢慢弯曲的动作表示悲伤。

作为一种可选的实施例，控制器为机器人自身的处理器，其中，处理器与图像采集模块通信连接。

采用本实用新型上述实施例，使用机器人自身的处理器作为控制器与图像采集模块通信连接，从而可以通过处理器接收图像采集模块采集的图像，还可以通过处理器发出机器人的动作指令，控制机器人动作。并且，使用机器人自身的处理器作为控制器，可以无需添加新的器件即可完成机器人的需求，从而简化了机器人的结构。

作为一种可选的实施例，控制器为云服务器，机器人还包括：云端通信模块，其中，云服务器通过云端通信模块与图像采集模块通信连接。

采用本实用新型上述实施例，通过云端通信模块建立云服务器与图像采集模块之间的通信连接，可以将采集到的图像上传至云服务器存储，还可以通过云服务器对采集的图像进行处理，识别出图像中的指令，并将该指令发送至机器人。由于云服务器没有体积的限制，从而可以通过更大型的，运算速度更快处理器对采集的图像进行识别，可以加快对图像识别的速度，还可以加强对图像识别的准确性。

作为一种可选的实施例，机器人的外形可以为花朵形状。

采用本实用新型上述实施例，将机器人的外形设置为花朵的形状，可以使用机器人代替真实的花朵，增强机器人的美观效果，从而可以使用机器人代替真实花朵，使花朵可以执行丰富的动作。

可选地，机器人的外形还可以包括但不限于仿生植物，可开合花朵，智能花朵，智能植物，开花盆栽，开花植物，玩具植物等领域。

作为一种可选的实施例，植物本体包括以下至少之一：面部表情模块，其中，驱动电机用于控制面部表情模块执行变换面部表情动作；花朵模块，其中，驱动电机用于控制花朵模块执行花瓣打开和闭合动作；点头模块，其中，驱动电机用于控制点头模块执行花朵点头动作；茎干模块以及底盘模块，其中，驱动电机用于控制茎干模块以及底盘模块执行花朵旋转动作。

采用本实用新型上述实施例，通过机器人的面部表情模块，使机器人可以在驱动电机的控制下执行变换面部表情的动作；通过机器人的花朵模块，使机器人可以在驱动电机的控制下执行花瓣打开和闭合动作；通过机器人的茎干模块以及底盘模块，使机器人可以在驱动电机的控制下执行花朵的旋转动作，从而可以丰富机器人的动作种类。

可选地，面部表情模块可以设置在植物形状机器人的花朵中心部位，可以在驱动电机的作用下展示相应的面部表情。

可选地，面部表情模块可以根据图形采集模块采集的用户表情图像，展示与用户表情相同的面部表情。

作为一种可选的实施例，面部表情模块包括：舵机、第一连杆以及末端执行机构，其中，舵机带动第一连杆，第一连杆带动末端执行机构运动，末端执行结构设置于面部表情模块中的以下模块中的至少之一：眼睛模块、眼皮模块、眉毛模块、嘴巴模块以及脸颊模块。

采用本实用新型上述实施例，在机器人的面部表情模块中，通过舵机带动第一连杆，再通过第一连杆带动末端的执行机构，控制机器人面部表情模块中的多个模块，例如眼睛模块、眼皮模块、眉毛模块、嘴巴模块以及脸颊模块，从而使机器人面部表情模块中的多个模块执行相应的动作，完成面部表情的展示。

作为一种可选的实施例，花朵模块包括：步进电机、圆盘、第二连杆以及转轴，其中，步进电机带动圆盘转动，圆盘带动第二连杆伸缩，第二连杆通过铰链与转轴相连，转轴连接在花朵模块中的花瓣的末端。

采用本实用新型上述实施例，通过步进电机带动圆盘，使圆盘带动第二连杆伸缩，再通过铰链将第二连杆与转轴相连，进而将转轴连接在花朵模块中花瓣的末端，从而可以通过步进电机控制花瓣的打开与闭合。

作为一种可选的实施例，点头模块包括：推杆电机、两个销轴以及固定轴，其中，推杆电机与两个销轴连接，推杆电机伸缩带动点头模块围绕固定轴旋转。

采用本实用新型上述实施例，将推杆电机与两个销轴连接，可以使推杆电机在伸缩运动过程中带动点头模块围绕固定轴旋转，完成花朵的点头动作。

作为一种可选的实施例，茎干模块与底盘模块连接，其中，茎干模块上设置有主轴，驱动电机为步进电机，步进电机通过联轴器与一对齿轮连接，齿轮带动主轴旋转。

采用本实用新型上述实施例，将机器人的茎干模块与底盘模块连接，并在茎干模块上设置主轴，将步进电机通过联轴器与一对齿轮连接，并通过齿轮带动主轴，从而可以通过步进电机带动主轴旋转，控制机器人完成花朵旋转的动作。

作为一种可选的实施例，植物本体的材质包括以下至少之一：ABS树脂、聚氨酯、EVA树脂、亚克力。

采用本实用新型上述实施例，使用ABS树脂、聚氨酯、EVA树脂、亚克力等材质制作机器人的植物本体，可以增强花瓣等表皮部分的仿真度，使机器人的植物本体形状更加接近真实的植物，并且由于ABS树脂、聚氨酯、EVA树脂、亚克力等材质具有的耐腐蚀，耐磨损的特点，可以增加机器人的使用期限。

本实用新型还提供了一种优选实施例，该优选实施例提供了一种人机互动的迎宾花。

本实用新型属于仿生植物技术领域，提供了一种可以人机互动交互的花形机器人，涉及迎宾花的外观、结构实现、运动控制、人机交互、信息通信、场景应用等，可以感知人靠近，能识别和定位一定范围内的人，还可以响应做出一定的运动，发出声音，散发气味等。

本实用新型提供的智能迎宾花应用在生活中，可以起到美化、互动等功能，给整个使用场景增添了奇妙的乐趣。

本实用新型提供的智能迎宾花，分为本体部分和控制系统部分，本体部分包括面部表情、花朵、点头部分、茎干，底盘；控制系统分软件部分和硬件部分。

图2(a)是根据本实用新型实施例的一种可选的智能迎宾花本体部分正面的示意图，图2(b)是根据本实用新型实施例的一种可选的智能迎宾花本体部分侧面的示意图，如图2(a)和图2(b)所示，智能迎宾花本体部分包括面部表情模块21、花朵模块23、点头模块25、茎干模块27、以及底盘模块29。

本实用新型提供的智能迎宾花，具有独特的外观本体、内部通过机械结构实现各种表情和动作，当需要人机互动时，通过摄像头捕捉人的表情动作，经过算法处理分析后给出动作指令，由运动控制板发送指令控制电机驱动来实现花的动作，其中花的动作有开花、点头、整体旋转、面部表情等。

本实用新型提供的智能迎宾花，是利用仿真花的材质作为外皮，可以选用ABS、PU、EVA，亚克力等材质，花瓣等表皮仿真度高，远观难易区分是真花还是假花。

本实用新型提供的智能迎宾花，主要动作有面部表情、开花、点头、整体旋转等动作。

可选地，本实用新型提供的智能迎宾花的面部表情模块，可以包含9个自由度，分别是两只眼睛的上下运动、左右运动、利用眼皮的眨眼、眉毛的运动、两侧脸颊的运动、嘴巴的开合等，分别是由舵机控制，舵机带动连杆，连杆带动末端执行机构，实现不同轨迹的运动。

可选地，本实用新型提供的智能迎宾花的花朵模块，可以利用步进电机转动带动一个圆盘转动，圆盘带动连杆伸缩，连杆通过一个铰链与一个转轴相连，转轴连接在花瓣的末端，带动花瓣绕轴旋转，使得花瓣做摆动的动作，实现花瓣的打开和闭合。

可选地，本实用新型提供的智能迎宾花的点头模块，可以利用推杆电机与两个销轴连接，通过推杆电机的伸缩，使得花朵围绕一个固定轴旋转，实现点头的动作。

可选地，本实用新型提供的智能迎宾花的茎干模块以及底盘模块，可以利用步进电机通过联轴器和一对锥齿轮连接，锥齿轮带动一根主轴旋转，主轴固定在花的茎干上，同时带动茎干旋转，实现花的整体旋转。

本实用新型提供的智能迎宾花，具备更智能的表现，可以实现手势识别以及人脸识别，根据指定动作做出反应，并具有云端交互功能，通过无线通信系统与外界实现信息的传递。

图3是根据本实用新型实施例的一种可选的智能迎宾花的软件控制系统的示意图，如图3所示，该软件控制系统主要包括：植物本体的单片机主控系统31，摄像头处理系统33和云端处理系统35。单片机主控系统控制电机驱动模块311，负责通过电机直接控制植物本体的动作，单片机主控系统具备有线和无线两种通信方式，通过无线/有线通信模块313连接到摄像头处理系统。摄像头处理系统通过摄像头采集模块331(即图像采集模块)采集用户图像，并通过单片机通信模块333将采集到的图像传输至单片机；再通过人脸/手势识别模块335(即图像识别模块)将采集的图像在本地进行人脸识别和手势识别处理；在本地处理结果不精确的情况下，通过云端通信模块337将采集到的图像发送到云端处理系统进行处理，然后接收处理结果。云端处理系统通过Zmq通信模块接收采集到的图像，并将处理后的处理结果通过Zmq通信模块351发送至摄像头处理系统，从而将处理结果进行综合然后发送给植物本体，实现表情和手势控制植物运动的功能。

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的智能迎宾花的硬件控制系统的示意图，如图4所示，该硬件控制系统包括植物本体41，图像采集模块43以及云端服务器45。

可选地，每十株植物共用一个图像采集模块，并且各自连接至此图像采集模块。图像采集模块通过网络连接至云服务器，将采集到的数据传给云端服务器进行处理，云端服务器在处理完毕后，将控制指令发送回图像采集模块，然后再发送给每株植物，控制植物的形态，或者图像采集模块在收集到摄像头数据后直接交给植物本机内的中央处理器处理，然后根据处理结果控制植物动作。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括：

图像采集模块，包括至少一个摄像头，其中，所述摄像头用于采集图像数据；

控制器，与所述图像采集模块通信连接，用于根据所述图像采集模块所采集到的所述图像数据生成控制指令；以及

本体，包括驱动电机，其中，所述驱动电机与所述控制器连接，所述驱动电机用于根据所述控制器所生成的所述控制指令控制所述本体执行预定动作。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括：

图像识别模块，分别与所述图像采集模块、所述控制器通信连接，用于对所述摄像头所采集到的所述图像数据进行识别，并将识别结果发送给所述控制器。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述图像识别模块包括：

人脸识别模块，用于识别所述机器人用户的面部表情；

手势识别模块，用于识别所述机器人用户的手势动作。

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述控制器为所述机器人自身的处理器，其中，所述处理器与所述图像采集模块通信连接。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述控制器为云服务器，所述机器人还包括：云端通信模块，其中，所述云服务器通过所述云端通信模块与所述图像采集模块通信连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人，其特征在于，所述本体包括以下至少之一：

面部表情模块，其中，所述驱动电机用于控制所述面部表情模块执行变换面部表情动作；

花朵模块，其中，所述驱动电机用于控制所述花朵模块执行花瓣打开和闭合动作；

点头模块，其中，所述驱动电机用于控制所述点头模块执行花朵点头动作；

茎干模块以及底盘模块，其中，所述驱动电机用于控制所述茎干模块以及所述底盘模块执行花朵旋转动作。

7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述面部表情模块包括：

舵机、第一连杆、末端执行机构，其中，所述舵机带动所述第一连杆，所述第一连杆带动所述末端执行机构运动，所述末端执行结构设置于所述面部表情模块中的以下模块中的至少之一：眼睛模块、眼皮模块、眉毛模块、嘴巴模块以及脸颊模块。

8.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述花朵模块包括：

步进电机、圆盘、第二连杆、转轴，其中，所述步进电机带动所述圆盘转动，所述圆盘带动所述第二连杆伸缩，所述第二连杆通过铰链与所述转轴相连，所述转轴连接在所述花朵模块中的花瓣的末端。

9.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述点头模块包括：

推杆电机、两个销轴、固定轴，其中，所述推杆电机与所述两个销轴连接，所述推杆电机伸缩带动所述点头模块围绕所述固定轴旋转。

10.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述茎干模块与底盘模块连接，其中，所述茎干模块上设置有主轴，所述驱动电机为步进电机，所述步进电机通过联轴器与一对齿轮连接，所述齿轮带动所述主轴旋转。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人，其特征在于，所述本体的材质包括以下至少之一：

ABS树脂、聚氨酯、EVA树脂、亚克力。