CN209221483U - 一种主动攻击式的娱乐机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种主动攻击式的娱乐机器人，包括信息处理单元、信息采集单元、控制单元、存储单元和执行机构；执行机构至少包括头体、躯体、肢体和驱动装置；头体和躯体之间以铰接的方式连接；躯体和肢体之间以铰接的方式连接；驱动装置与头体、躯体和肢体分别相连；其中，信息处理单元按照将信息采集单元采集的信息与存储单元存储的主动攻击模式的方式与控制单元建立有线和/或无线数据连接；控制单元反馈执行命令的方式与驱动装置建立有线和/或无线数据连接，从而，头体能够基于控制单元反馈的执行命令和躯体转动连接；和/或躯体能够基于控制单元反馈的执行命令和肢体转动连接。

Description

一种主动攻击式的娱乐机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种主动攻击式的娱乐机器人。

背景技术

随着科学技术的发展，机械人领域也发生着巨大的改变，多元化的机器人逐渐问世。机器人也逐步从工业领域扩展到了娱乐领域和家用领域，密切地围绕人类的生活娱乐而开发。然而，一种人-机互动或者机-机互动的机器人还尚少，例如普通大众能不能与机器人进行击剑游戏，能不能与机器人进行CS游戏，能不能与机器人进行足球游戏，亦或者能不能观赏到机器人之间的篮球大战。因此，为了国民生活质量更加优越，需要一种能够与人类对抗的机器人。

例如，公开号为CN204182134U的中国专利公开的一种家用机器人，本实用新型公开了一种家用娱乐机器人，包括机体，机体包括头部、四肢和躯体，所述头部分为上下两部分，头部上方设眼睛，头部下方设嘴巴，头部上方中设闪光灯装置和音乐播放器，头部下方中设嘴巴运动机构，头部与躯体之间设空间转向机构，所述四肢包括两个相互铰接的肢杆，四肢与躯体铰接，躯体中部电路板和电源板，躯体外部设插槽、光盘播放区、马达控制盘、电源开关以及充电接口，所述四肢包括双手和双脚，脚下部设出轮装置，所有的部件铰接处设马达。本实用新型的目的在于提供一种家用娱乐机器人，解决机器人在提供家庭娱乐的同时又比较节能的问题。

不过，该实用新型仅仅能够实现简单的播放功能，适用于安静环境状态下的娱乐活动。而不能用于一些具有强度的互相对抗的娱乐活动。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种主动攻击式的娱乐机器人，包括信息处理单元、信息采集单元、控制单元、存储单元和执行机构；所述执行机构至少包括头体、躯体、肢体和驱动装置；所述头体和所述躯体之间以铰接的方式连接；所述躯体和所述肢体之间以铰接的方式连接；所述驱动装置与所述头体、所述躯体和所述肢体分别相连；其中，在所述信息采集单元采集的第一信息传输至所述信息处理单元的情况下，所述信息处理单元与所述存储单元建立有线和/或无线数据连接；在所述信息处理单元将第二信息传输至所述控制单元的情况下，所述控制单元按照反馈第三信息的方式与所述驱动装置建立有线和/或无线数据连接；从而，所述头体能够基于所述控制单元反馈的所述第三信息和所述躯体转动连接；和/或所述躯体能够基于所述控制单元反馈的所述第三信息和所述肢体转动连接。

根据一种优选的实施方式，所述信息采集单元包括内置于头体眼部的图像采集器和/或所述头体眼部的测距仪；在所述图像采集器和/或测距仪将图像信息和/或距离信息传输至所述信息处理单元的情况下，所述信息处理单元与所述存储单元建立有线/或无线数据连接。

根据一种优选的实施方式，所述信息采集单元包括内置于头体耳部的语音识别器，在所述语音识别器将语音信息传输至所述信息处理单元的情况下，所述信息处理单元与所述存储单元建立有线/或无线数据连接。

根据一种优选的实施方式，所述头体、所述躯体与所述肢体通过穿戴和 /或镶嵌的方式设置有光敏传感器和压力传感器，在所述光敏传感器将光信息传输至所述信息处理单元和/或所述压力传感器将压力信息传输至所述信息处理单元的情况下，所述信息处理单元与所述存储单元连接；和/或所述信息处理单元基于所述光敏传感器的光信息和/或压力传感器的压力信息与所述控制单元直接地建立有线数据和/或无线数据连接。

根据一种优选的实施方式，所述执行机构还包括设置于所述头体和所述躯体铰接部的设置有放烟电磁阀的烟雾装置；所述放烟电磁阀基于所述信息处理单元反馈的所述光敏传感器的光信息和/或压力传感器的压力信息与所述控制单元间接地建立有线数据和/或无线数据连接。

根据一种优选的实施方式，所述驱动装置至少包括电机，所述电机的开关与所述控制单元以有线和/或无线的方式连接。

根据一种优选的实施方式，所述肢体包括与所述躯体上部铰接的上肢体和与所述躯体下部铰接下肢体；其中，所述上肢体包括所述左上臂、左下臂、左手、右上臂、右下臂和右手；所述左上臂与所述躯体上部铰接；所述左上臂与所述左下臂铰接；所述左下臂与所述左手铰接；所述右上臂与所述躯体上部铰接；所述右上臂与所述右下臂铰接；所述右下臂和所述右手铰接；所述下肢体包括所述左上腿、左下腿、左脚、右上腿、右下腿和右脚；所述左上腿与所述躯体下部铰接；所述左上腿与所述左下腿铰接；所述左下腿与所述左脚铰接；所述右上腿与所述躯体下部铰接；所述右上腿与所述右下腿铰接；所述右下腿和所述右脚铰接。

根据一种优选的实施方式，所述机器人还包括供电单元；所述供电单元分别与所述信息处理单元、所述信息采集单元、所述控制单元直接地或间接地供电连接。

根据一种优选的实施方式，所述机器人还包括与所述控制单元以有线和 /或无线方式连接的语音输出单元，所述语音输出单元设置于头体嘴部。

根据一种优选的实施方式，所述存储单元是RAM、ROM和/或磁盘中的一种或几种。

本实用新型提供一种主动攻击式的娱乐机器人，通过信息采集单元采集到的信息，对对手的行为进行判定并且根据该行为选着主动攻击模式，并由控制单元反馈至执行机构，执行主动攻击。能够有效的提高机器人的娱乐效果，使得国民生活更多元化。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种主动攻击式的娱乐机器人的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种主动攻击式的娱乐机器人的简易结构示意图；和

图3是本实用新型提供的一种主动攻击式的娱乐机器人的逻辑模块示意图。

附图标记列表

1：信息处理单元 5d-1：放烟电磁阀

2：信息采集单元 5a-2：头体耳部

3：控制单元 5a-3：头体嘴部

4：存储单元 5c-1：左上臂

5：执行机构 5c-2：左下臂

2a：图像采集器 5c-3：左手

2b：测距仪 5c-4：右上臂

2c：语音识别器 5c-5：右下臂

2d：光敏传感器 5c-6：右手

2e：压力传感器 5c-7：左上腿

5a：头体 5c-8：左下腿

5b：躯体 5c-9：左脚

5c：肢体 5c-10：右上腿

5d：烟雾装置 5c-11：右下腿

5e：驱动装置 5c-12：右手

5a-1：头体眼部

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”和仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”和的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“内侧”、“内部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，术语“以可拆卸的方式”是粘接、键连接、螺纹连接、销连接、卡接、铰接、间隙配合或过渡配合中的一种。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种主动攻击式的娱乐机器人，如图1所示。该娱乐机器人包括信息处理单元1、信息采集单元2、控制单元3、存储单元4和执行机构5。如图3所示，执行机构5至少包括头体5a、躯体5b、肢体5c和驱动装置。头体和躯体之间以铰接的方式连接。躯体和肢体之间以铰接的方式连接。驱动装置与头体5a、躯体5b和肢体5c分别相连。其中，在信息采集单元2采集的第一信息传输至信息处理单元1的情况下，信息处理单元 1与存储单元4建立有线和/或无线数据连接。在信息处理单元1将第二信息传输至控制单元3的情况下，控制单元3按照反馈第三信息的方式与驱动装置建立有线和/或无线数据连接。其中，第二信息是基于第一信息与存储单元的存储信息由信息处理单元1生成。第三信息是基于第二信息生成。例如，第一信息是压力信息，则第二信息基于压力信息与存储单元4中存储的压力信息生成。具体地，信息处理单元1按照将信息采集单元2采集的信息与存储单元4存储的主动攻击模式的方式与控制单元3建立有线和/或无线数据连接。控制单元3反馈执行命令的方式与驱动装置建立有线和/或无线数据连接，从而，头体能够基于控制单元3反馈的执行命令和躯体转动连接。和/或躯体能够基于控制单元3反馈的执行命令和肢体转动连接。本实施例中的铰接方式可以通过球体与球孔的过渡配合实现，也可以通过圆柱状滚动轴与在滚动轴孔的过渡配合实现，以形成转动副。球体与球孔的配合方式优选为过渡配合。例如，躯体5b的上端具有球孔，头体5a的下部具有球体，球孔与球体5之间通过过渡配合，以形成转动副，使得躯体5b与头体5a 之间的转动连接。主动攻击模式至少包括拳击、肘击、射击和头击。主动攻击模式的动作经过训练卷积神经网络的集成电路板获得并且存储于存储单元4。本实施例通过信息采集单元1采集到的信息，对对手的行为进行判定并且根据该行为选择主动攻击模式，并由控制单元反馈至执行机构，执行主动攻击。能够有效的提高机器人的娱乐效果，使得国民生活更多元化。

优选的，如图1和2所示，信息采集单元2包括内置于头体眼部5a-1 的图像采集器2a和/或头体眼部5a-1的测距仪2b。在图像采集器2a将图像信息和/或测距仪2b将距离信息传输至信息处理单元1的情况下，信息处理单元1与所述存储单元4建立有线/或无线数据连接。例如，信息处理单元1按照图像采集器2a采集到的图像信息和/或测距仪2b采集到的距离信息对存储单元4存储的主动攻击模式检索的方式与控制单元3建立有线数据和/或无线数据连接。图像采集器2a可以是集成有卷积神经网络的集成电路板，经过训练完成的卷积神经网络能够基于图像信息中的特征点进行识别而准确完成对攻击对象的行为判断。例如，图像采集器2a的型号可以是 PIXCIEB1 5384。测距仪2b可以是红外测距仪和激光测距仪。例如，机器人通过确定与对手之间的距离，确定不同的攻击模式，例如近身搏击还是远程射击。图像采集器2a可以采集对手的动作特征，以使得机器人能够跟随对手的特征，主动出击。

优选的，信息采集单元2包括内置于头体耳部5a-2的语音识别器2c。在所述语音识别器2c将语音信息传输至所述信息处理单元1的情况下，所述信息处理单元1与所述存储单元4建立有线/或无线数据连接。语音识别器2c可以是集成有卷积神经网络的集成电路板，经过训练完成的卷积神经网络能够基于语音信息中的特征点进行识别而准确完成对攻击对象的行为判断。例如，语音识别器2c的型号可以是YQ5969。

优选的，头体5a、躯体5b与肢体5c通过穿戴和/或镶嵌的方式设置有光敏传感器2d和压力传感器2e。在光敏传感器2d将光信息传输至信息处理单元1和/或压力传感器2e将压力信息传输至信息处理单元1的情况下，信息处理单元1与所存储单元4建立有线和/或无线数据连接。信息处理单元1基于光敏传感器2d的光信息和压力传感器2e的压力信息对主动攻击模式检索的方式与对存储单元4存储的主动攻击模式检索的方式与控制单元3 间接地建立有线数据和/或无线数据连接。当压力信息的压力值未能超过压力淘汰值或者压力丢分值时，或者当光信息值未能超过光能淘汰值或者光能丢分值时，娱乐机器人能够判断压力信息和光能信息选择主动攻击模式给与反击。和/或信息处理单元1基于光敏传感器2d的光信息和/或压力传感器 2e的压力信息与控制单元3直接地建立有线数据和/或无线数据连接。根据不同的娱乐项目，光敏传感器2d和压力传感器2e可以设置于不同的部位。当压力信息的压力值超过压力淘汰值或者压力丢分值时，或者当光信息值超过光能淘汰值或者光能丢分值时，娱乐机器人认定传递至控制单元3结束该轮游戏或者暂停游戏。例如，击剑项目中，可以将压力传感器2e根据击剑项目的规则穿戴或镶嵌于不同部位。光敏传感器2d适用于以光作为娱乐武器的场合，例如以激光发射器作为娱乐武器(如真人CS项目)。压力传感器 2e适用于以机械武器的场合，例如击剑。

优选的，执行机构5还包括设置于头体5a和躯体5b铰接部的设置有放烟电磁阀5d-1的烟雾装置5d。放烟电磁阀5d-1基于信息处理单元1反馈的光敏传感器2d的光信息和/或压力传感器2e的压力信息与控制单元3间接地建立有线数据和/或无线数据连接。例如，烟雾装置5d中预先装有红色烟雾。当压力传感器2e的压力信息反馈至信息处理单元1时，超过了预定的压力淘汰值或光能淘汰值。信息处理单元1将该信息传递至控制单元3生成执行命令反馈至放烟电磁阀5d-1，放烟电磁阀5d-1打开，释放红色烟雾，以此表明该机器人被淘汰或者丢分。同理，光敏传感器2d的光信息，光信息反馈至信息处理单元1时，光信息携带的光能超过了预定的光能淘汰值或光能丢分值。信息处理单元1将该信息传递至控制单元3生成执行命令反馈至放烟电磁阀5d-1，放烟电磁阀5d-1打开，释放红色烟雾。

优选的，驱动装置至少包括电机。电机的开关与控制单元3以有线和/ 或无线的方式连接。优选的，电机的输出轴与各执行机构的运动轴直接连接， (例如焊接或者插接)以实现各执行机构的转动。优选的，电机的输出轴上固定(例如焊接)圆盘，圆盘的一端面固定有连杆，连杆的一端与各执行机构的运动轴连接，以实现各执行机构的摆动。从而，能够实现各执行机构既能转动又能摆动，丰富了机器人的攻击模式，提高了娱乐效果。例如，电机放置于头体5a，且头体5a中设置有运动轴，电机的输出轴与运动轴焊接，从而能够实现头体的转动。又如，电机放置于躯体5b，且躯体5b中设置有运动轴，电机的输出轴上焊接有圆盘，圆盘的一端面焊接有连杆，连杆的一端与该运动轴连接，以实现躯体的摆动。

优选的，肢体5c包括与躯体5b上部铰接的上肢体和与躯体5b下部铰接下肢体。其中，上肢体包括左上臂5c-1、左下臂5c-2、左手5c-3、右上臂5c-4、右下臂5c-5和右手5c-6。左上臂5c-1与躯体5b上部铰接。左上臂5c-1与左下臂5c-2铰接。左下臂5c-2铰接与左手5c-3铰接。右上臂5c-4 与躯体5b上部铰接。右上臂5c-4与右下臂5c-5铰接。右下臂5c-5和右手5c-6铰接。下肢体包括左上腿5c-7、左下腿5c-8、左脚5c-9、右上腿5c-10、右下腿5c-11和右脚5c-12。左上腿5c-7与躯体5b下部铰接。左上腿5c-7 与左下腿5c-8铰接。左下腿5c-8铰接与左脚5c-9铰接。右上腿5c-10与躯体5b下部铰接。右上腿5c-10与右下腿5c-11铰接。右下腿5c-11和右脚5c-12铰接。优选的，铰接是两连接部件之间通过球体嵌入球孔以形成转动副而成。例如，左上臂5c-1的一端具有球体，躯体5b上具有球孔，当该球体与该球孔配合，左上臂5c-1和躯体5b铰接形成可转动的转动副。本实施例中的铰接方式均可通过该方式实现以形成转动副。球体与球孔的配合方式优选为过渡配合。

优选的，机器人还包括供电单元。供电单元分别与信息处理单元1、信息采集单元2、控制单元3直接地或间接地供电连接。具体地，供电单元是充电电池，也可以是干电池和蓄电池。

优选的，机器人还包括与控制单元3以有线和/或无线方式连接的语音输出单元。语音输出单元设置于头体嘴部5a-3。具体地，语音输出单元包括语音芯片，语音数据库和输出装置。语音芯片基于控制单元3的反馈命令与语音数据库建立NB-Lot数据连接并且将信息处理后生产语音传递至输出装置输出。输出装置可以是喇叭和音响中的一种。

优选的，射击可以通过将射击装置放置于机器人的左手5c-3或者右手 5c-6。通过控制单元的控制命令执行射击动作。优选的，射击装置可以是激光发射器，可以是射击用娱乐枪。

优选的，存储单元4是RAM、ROM和/或磁盘中的一种或几种。

优选的，本实施例中有线数据连接的方式可以是光纤。无线的数据连接的方式Wifi、GPRS、EnOcean和NB-Lot中的一种。考虑娱乐效果，本实用新型提供的数据连接方式是NB-Lot。

优选的，信息处理单元1包括处理器。例如，处理器可以是酷睿i7系列。优选的，控制单元3是PLC控制器。PLC控制器是厂家根据客户提出需求预先设置好的，其内部参数能够通过厂家调整。其中，PLC控制器包括微处理器、输入和状态显示电路、编程借口、RS485通信接口和输出驱动电路。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种主动攻击式的娱乐机器人，包括信息处理单元(1)、信息采集单元(2)、控制单元(3)、存储单元(4)和执行机构(5)；其特征在于，所述执行机构(5)至少包括头体(5a)、躯体(5b)、肢体(5c)和驱动装置(5e)；所述头体和所述躯体之间以铰接的方式连接；所述躯体和所述肢体之间以铰接的方式连接；所述驱动装置与所述头体(5a)、所述躯体(5b)和所述肢体(5c)分别相连；

其中，在所述信息采集单元(2)采集的第一信息传输至所述信息处理单元(1)的情况下，所述信息处理单元(1)与所述存储单元(4)建立有线和/或无线数据连接；在所述信息处理单元(1)将第二信息传输至所述控制单元(3)的情况下，所述控制单元(3)按照反馈第三信息的方式与所述驱动装置(5e)建立有线和/或无线数据连接；

从而，所述头体能够基于所述控制单元(3)反馈的所述第三信息和所述躯体转动连接；和/或所述躯体能够基于所述控制单元(3)反馈的所述第三信息和所述肢体转动连接。

2.如权利要求1所述的主动攻击式的娱乐机器人，其特征在于，所述信息采集单元(2)包括内置于头体眼部(5a-1)的图像采集器(2a)和/或所述头体眼部(5a-1)的测距仪(2b)；

在所述图像采集器(2a)和/或测距仪(2b)将图像信息和/或距离信息传输至所述信息处理单元(1)的情况下，所述信息处理单元(1)与所述存储单元(4)建立有线/或无线数据连接。

3.如权利要求1或2所述的主动攻击式的娱乐机器人，其特征在于，所述信息采集单元(2)包括内置于头体耳部(5a-2)的语音识别器(2c)，

在所述语音识别器(2c)将语音信息传输至所述信息处理单元(1)的情况下，所述信息处理单元(1)与所述存储单元(4)建立有线/或无线数据连接。

4.如权利要求3所述的主动攻击式的娱乐机器人，其特征在于，所述头体(5a)、所述躯体(5b)与所述肢体(5c)通过穿戴和/或镶嵌的方式设置有光敏传感器(2d)和压力传感器(2e)，

在所述光敏传感器(2d)将光信息传输至所述信息处理单元(1)和/或所述压力传感器(2e)将压力信息传输至所述信息处理单元(1)的情况下，所述信息处理单元(1)与所述存储单元(4)连接；和/或

所述信息处理单元(1)基于所述光敏传感器(2d)的光信息和/或压力传感器(2e)的压力信息与所述控制单元(3)直接地建立有线数据和/或无线数据连接。

5.如权利要求4所述的主动攻击式的娱乐机器人，其特征在于，所述执行机构(5)还包括分别设置于所述头体(5a)和所述躯体(5b)的铰接部的设置有放烟电磁阀(5d-1)的烟雾装置(5d)；

所述放烟电磁阀基于所述信息处理单元(1)反馈的所述光敏传感器(2d)的光信息和/或压力传感器(2e)的压力信息与所述控制单元(3)间接地建立有线数据和/或无线数据连接。

6.如权利要求5所述的主动攻击式的娱乐机器人，其特征在于，所述驱动装置(5e)至少包括电机，所述电机的开关与所述控制单元(3)以有线和/或无线的方式连接。

7.如权利要求6所述的主动攻击式的娱乐机器人，其特征在于，所述肢体(5c)包括与所述躯体(5b)上部铰接的上肢体和与所述躯体(5b)下部铰接下肢体；

其中，所述上肢体包括左上臂(5c-1)、左下臂(5c-2)、左手(5c-3)、右上臂(5c-4)、右下臂(5c-5)和右手(5c-6)；所述左上臂(5c-1)与所述躯体(5b)上部铰接；所述左上臂(5c-1)与所述左下臂(5c-2)铰接；所述左下臂(5c-2)与所述左手(5c-3)铰接；所述右上臂(5c-4)与所述躯体(5b)上部铰接；所述右上臂(5c-4)与所述右下臂(5c-5)铰接；所述右下臂(5c-5)和所述右手(5c-6)铰接；

所述下肢体包括左上腿(5c-7)、左下腿(5c-8)、左脚(5c-9)、右上腿(5c-10)、右下腿(5c-11)和右脚(5c-12)；所述左上腿(5c-7)与所述躯体(5b)下部铰接；所述左上腿(5c-7)与所述左下腿(5c-8)铰接；所述左下腿(5c-8)与所述左脚(5c-9)铰接；所述右上腿(5c-10)与所述躯体(5b)下部铰接；所述右上腿(5c-10)与所述右下腿(5c-11)铰接；所述右下腿(5c-11)和所述右脚(5c-12)铰接。

8.如权利要求7所述的主动攻击式的娱乐机器人，其特征在于，所述机器人还包括供电单元；

所述供电单元分别与所述信息处理单元(1)、所述信息采集单元(2)、所述控制单元(3)直接地或间接地供电连接。

9.如权利要求8所述的主动攻击式的娱乐机器人，其特征在于，所述机器人还包括与所述控制单元(3)以有线和/或无线方式连接的语音输出单元，所述语音输出单元设置于头体嘴部(5a-3)。

10.如权利要求9所述的主动攻击式的娱乐机器人，其特征在于，所述存储单元(4)是RAM、ROM和/或磁盘中的一种或几种。