CN209086750U - 服务机器人的控制装置及服务机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种服务机器人的控制装置，包括：姿态传感器，用于采集服务机器人的姿态信息；语音模块，用于输出语音提示；主控模块，分别与所述姿态传感器和所述语音模块相连，用于根据所述姿态信息控制所述语音模块进行输出。利用本实用新型，能够在服务机器人被人为遮挡或人为拖拽或被碰倒时，进行智能语音交互，提高了用户体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及人机交互技术，尤其涉及一种服务机器人的控制装置及服务机器人。
背景技术
现有技术中，服务机器人的动作交互往往是由控制人员事先设定好机器人的动作状态、行走路线等，当外界出现人为遮挡、干涉服务机器人行走路线或动作状态，例如遮挡住服务机器人的行走路线，或碰倒服务机器人时，服务机器人往往没有反应，只是改变路线行走，或保持碰倒状态。这样会使得服务机器人在人机交互过程中，显得迟钝、呆滞，无法带来主动的人机交互体验。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种服务机器人的控制装置及服务机器人，以解决现有技术中的问题，提高服务机器人的智能交互能力。
本实用新型提供了一种服务机器人的控制装置，其中，包括：
姿态传感器，用于采集服务机器人的姿态信息；
语音模块，用于输出语音提示；
主控模块，分别与所述姿态传感器和所述语音模块相连，用于根据所述姿态信息控制所述语音模块进行输出。
可选地，还包括：
图像传感器，用于采集服务机器人前方设定区域的障碍物的图像信息；
所述主控模块还与所述图像传感器相连，用于根据所述图像信息控制所述语音模块进行输出。
可选地，还包括：
姿态传感器，用于采集服务机器人的姿态信息；
所述主控模块还与所述姿态传感器相连，用于根据所述姿态信息控制所述语音模块进行输出。
可选地，还包括：
工控机，所述图像传感器和所述姿态传感器通过所述工控机与所述主控模块相连，所述工控机用于将所述图像信息和所述姿态信息处理后发给所述主控模块。
可选地，还包括：
音频电路，分别与所述主控模块和所述语音模块相连，用于根据所述主控模块的控制指令驱动所述语音模块；
所述主控模块用于将处理后的图像信息和姿态信息发给云端，通过云端自动唤醒所述语音模块，以进行语音交互。
可选地，所述姿态传感器包括惯性测量单元和磁传感器；
所述惯性测量单元用于采集服务机器人的姿态变化方向信息；
所述磁传感器用于采集服务机器人的姿态变化角度信息。
可选地，所述惯性测量单元包括加速度计和陀螺仪。
可选地，所述磁传感器为磁力计。
可选地，还包括：
雷达，用于采集所述障碍物的外围轮廓和体积。
可选地，还包括：
超声波传感器，用于采集所述障碍物距离所述服务机器人的距离。
本实用新型还提供了一种服务机器人，包括底盘和本体，其中，所述服务机器人还包括本实用新型提供的控制装置；
所述图像传感器设置在所述底盘上；
所述语音模块和所述主控模块均设置在所述本体上。
本实用新型提供的服务机器人的控制装置及服务机器人通过设置图像传感器、主控模块和语音模块，使主控模块根据图像传感器采集的图像信息控制语音模块进行输出，从而进行语音提示，在服务机器人被人为遮挡时，能够进行智能语音交互。
进一步地，通过设置姿态传感器，使主控模块能够根据姿态传感器采集的姿态信息控制语音模块进行输出，从而进行语音提示，在服务机器人被人为拖拽或被碰倒时，能够进行智能语音交互，提高了用户体验。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的服务机器人的控制装置的结构框图。
附图标记说明：
1-底盘101-图像传感器102-姿态传感器103-工控机104-雷达105-超声波传感器2-本体201-语音模块202-主控模块203-音频电路3-云端
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
图1为本实用新型实施例提供的服务机器人的控制装置的结构框图，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种服务机器人的控制装置，包括图像传感器101、语音模块201和主控模块202。其中，图像传感器101用于采集服务机器人前方设定区域的障碍物的图像信息，语音模块201用于输出语音提示，主控模块202分别与图像传感器101和语音模块201相连，用于根据上述图像信息控制语音模块201进行输出。
本实施例中的障碍物为人，即人为遮挡服务机器人造成的障碍，当发生人为遮挡时，服务机器人能够作出语音提示，从而实现更好的人机交互体验。
本实用新型实施例中，图像传感器101优选地为深度相机。深度相机的工作原理是：通过红外激光源发出有编码的红外激光，这串激光打到中的场景内的物体(本实施例中为障碍物人)上之后，被这种不可见的已编码的红外激光标记过后，服务机器人上的接收器接收到返回来的红外激光，并把接收到的信息交给服务机器人上的主控芯片进行处理，最后把结果返回给应用程序前台，就形成了我们所看到的场景深度图像。本实施例中，通过深度相机来得到障碍物的图像信息，深度相机通过算法处理该图像信息，由此能够得到人的行走区域及路线，也能判断遭遇的遮挡是人为的遮挡还是当前空间所存在的固定摆设造成的遮挡，深度相机将处理过的信息发送给本实施例中的主控模块202，主控模块202则根据上述图像信息控制语音模块201输出语音提示，以提示人的行为错误，例如发出提醒“请勿遮挡行走路线”等。深度相机对图像的处理算法可以采用现有技术中的算法，在此不再赘述。
优选地，本实用新型实施例提供的控制装置还包括姿态传感器102，用于采集服务机器人的姿态信息。主控模块202还与该姿态传感器102相连，用于根据上述姿态信息控制语音模块201进行输出。
上述姿态传感器102能够对服务机器人的姿态进行采集和判断，当人为地对服务机器人进行拖拽导致服务机器人被碰倒或摔倒，可以通过语音提示，请求规避不正常的姿态。
优选地，该控制装置还包括工控机103，图像传感器101和姿态传感器102均通过该工控机与主控模块202相连，用于将上述图像信息和姿态信息处理后发给主控模块202。可以理解的是，工控机103对图像信息和姿态信息的处理算法可以采用现有技术中的算法，在此不再赘述。
优选地，本实施例提供自动唤醒功能，具体地，本实施例提供的控制装置还进一步包括音频电路203，分别与主控模块202和语音模块201相连，用于根据主控模块202的控制指令驱动语音模块201。主控模块202将处理后的图像信息和姿态信息发给云端3，通过云端3自动唤醒语音模块201，以进行语音交互。
在上述实施例的基础上，姿态传感器102包括惯性测量单元和磁传感器。惯性测量单元用于采集服务机器人的姿态变化方向信息，磁传感器用于采集服务机器人的姿态变化角度信息。通过将两个数据进行融合，从而得到准确的角度值，工控机103进行处理后传输到主控模块202，主控模块202再发送给云端3，将语音模块201唤醒，以提醒人的行为错误，规避推拽行为。
上述的惯性测量单元包括加速度计和陀螺仪。磁传感器可以是磁力计。当出现人为推拽导致机器人姿态由直立变成横向时，通过加速度计和陀螺仪可测量出在横向状态下机器人的速度和加速度并未发生变化，但长时间下会有漂移，而磁力计适合长时和静态的，在横向静止时测量当前角度。通过各传感器的相互作用和数据融合，提高了精度和可靠性。
另外，本实用新型实施例提供的控制装置还包括雷达104，用于采集障碍物的外围轮廓和体积，以对该障碍物是否造成遮挡作出判断。本实施例中的雷达104具有高精度、远距离测距等特点，测量信号稳定、盲区小。其原理是激光发射器发出激光脉冲，当激光碰到物体后，部分激光反射回激光接收器。通过计算发射/接收脉冲时间差，可以计算出距离值。激光发射器连续不停的发射激光脉冲，由旋转的光学机构将激光脉冲按一定角度间隔(角度分辨率)发射至扫描角度内的各个方向而形成一个二维扫描面，从而捕捉到测量区域物体的外围轮廓和体积。
进一步地，本实用新型实施例提供的控制装置还包括超声波传感器105，用于采集障碍物距离服务机器人的距离。本实施例中的超声波传感器105，测距精度可达1cm以内，具有IO电平触发等通讯方式，工作稳定可靠。超声波传感器105的发射探头发送超声波，遇到障碍物后被反射，被超声波传感器105接收探头接收，根据反射时间计算出障碍物的距离。
本实用新型实施例还提供了一种服务机器人，包括底盘1和本体2，还包括本实用新型任意实施例提供的上述控制装置。其中，上述图像传感器101设置在底盘1上，语音模块201和主控模块202均设置在本体2上。
可以理解的是，根据设计空间和电路连接的需求，可以将上述姿态传感器102、工控机103、雷达104和超声波传感器105均设置在底盘1上或底盘1内部。上述音频电路203可以设置在本体2内部。
在服务机器人的底盘1建图后，通过工控机103实时监测姿态传感器102、雷达104和超声波传感器105的数据，并通过运动算法去匹配三者测量值的权重，从而规划机器人的行走路径。当遇到人为的拖拽或遮挡时，语音模块201能够发出语音提示，从而提高了机器人的智能交互能力。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种服务机器人的控制装置，其特征在于，包括：
姿态传感器，用于采集服务机器人的姿态信息；
语音模块，用于输出语音提示；
主控模块，分别与所述姿态传感器和所述语音模块相连，用于根据所述姿态信息控制所述语音模块进行输出。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括：
图像传感器，用于采集服务机器人前方设定区域的障碍物的图像信息；
所述主控模块还与所述图像传感器相连，用于根据所述图像信息控制所述语音模块进行输出。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，还包括：
工控机，所述图像传感器和所述姿态传感器通过所述工控机与所述主控模块相连，所述工控机用于将所述图像信息和所述姿态信息处理后发给所述主控模块。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，还包括：
音频电路，分别与所述主控模块和所述语音模块相连，用于根据所述主控模块的控制指令驱动所述语音模块；
所述主控模块用于将处理后的图像信息和姿态信息发给云端，通过云端自动唤醒所述语音模块，以进行语音交互。
5.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述姿态传感器包括惯性测量单元和磁传感器；
所述惯性测量单元用于采集服务机器人的姿态变化方向信息；
所述磁传感器用于采集服务机器人的姿态变化角度信息。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述惯性测量单元包括加速度计和陀螺仪。
7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述磁传感器为磁力计。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的控制装置，其特征在于，还包括：
雷达，用于采集所述障碍物的外围轮廓和体积。
9.根据权利要求2-7中任一项所述的控制装置，其特征在于，还包括：
超声波传感器，用于采集所述障碍物距离所述服务机器人的距离。
10.一种服务机器人，包括底盘和本体，其特征在于，所述服务机器人还包括权利要求1-9中任一项所述的控制装置；
所述图像传感器设置在所述底盘上；
所述语音模块和所述主控模块均设置在所述本体上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821572127.0U CN209086750U (zh) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 服务机器人的控制装置及服务机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821572127.0U CN209086750U (zh) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 服务机器人的控制装置及服务机器人 |
Publications (1)
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| CN209086750U true CN209086750U (zh) | 2019-07-09 |
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Family Applications (1)
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| CN201821572127.0U Active CN209086750U (zh) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 服务机器人的控制装置及服务机器人 |
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| CN (1) | CN209086750U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111984008A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-24 | 深圳优地科技有限公司 | 一种机器人控制方法、装置、终端和存储介质 |
-
2018
- 2018-09-26 CN CN201821572127.0U patent/CN209086750U/zh active Active
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