DE202022103050U1

DE202022103050U1 - Artificial intelligence based decision making of intelligent humanoid robots

Info

Publication number: DE202022103050U1
Application number: DE202022103050.2U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-05-31
Filing date: 2022-05-31
Publication date: 2022-06-28
Anticipated expiration: 2032-06-01

Abstract

Ein intelligenter humanoider Roboter, der in der Lage ist, selbstständig Entscheidungen zu treffen, um ein intelligentes System bereitzustellen, das in der Lage ist, verschiedene Funktionen effektiv und zeitnah auszuführen und das dazu ausgelegt ist, mit Menschen zu sprechen und gleichzeitig das Hindernis vor und entlang zu erkennen Richtungen und treffen daher Entscheidungen entsprechend zusammen mit zusätzlichen Funktionen des Spracherkennungsmoduls zusammen mit dem Text-zu-Sprache-Konvertermodul EMIC-2, das den Roboter interaktiv macht.An intelligent humanoid robot capable of autonomous decision-making to provide an intelligent system capable of performing various functions effectively and timely, designed to talk to humans while clearing the obstacle in front and along to recognize directions and therefore make decisions accordingly along with additional features of the speech recognition module along with the text-to-speech converter module EMIC-2 that makes the robot interactive.

Description

Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen intelligenten humanoiden Roboter, der auf künstlicher Intelligenz basiert und Entscheidungen trifft.The present invention relates to an intelligent humanoid robot based on artificial intelligence and making decisions.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Die nachstehenden Hintergrundinformationen beziehen sich auf die vorliegende Offenbarung, sind aber nicht notwendigerweise Stand der Technik.The following background information relates to the present disclosure but is not necessarily prior art.

Ein humanoider Roboter ist ein Roboter, dessen Körperform dem menschlichen Körper nachempfunden ist. Ein humanoides Design kann funktionalen Zwecken dienen, wie der Interaktion mit menschlichen Werkzeugen und Umgebungen, experimentellen Zwecken, wie der Untersuchung der Fortbewegung auf zwei Beinen, oder anderen Zwecken. Im Allgemeinen haben humanoide Roboter einen Torso, einen Kopf, zwei Arme und zwei Beine; obwohl einige Formen von humanoiden Robotern möglicherweise nur einen Teil des Körpers modellieren, beispielsweise von der Hüfte aufwärts. Einige humanoide Roboter können auch Köpfe haben, die so gestaltet sind, dass sie menschliche Gesichtszüge wie Augen und Münder nachbilden. Androiden sind humanoide Roboter, die so gebaut sind, dass sie Menschen ästhetisch ähneln. Humanoide Roboter werden als Forschungswerkzeug in mehreren wissenschaftlichen Bereichen eingesetzt. Forscher müssen die Struktur und das Verhalten des menschlichen Körpers (Biomechanik) verstehen, um humanoide Roboter zu bauen und zu untersuchen. Auf der anderen Seite führt der Versuch der Simulation des menschlichen Körpers zu einem besseren Verständnis desselben.A humanoid robot is a robot whose body shape is based on the human body. A humanoid design can serve functional purposes such as interaction with human tools and environments, experimental purposes such as studying bipedal locomotion, or other purposes. In general, humanoid robots have a torso, a head, two arms, and two legs; although some forms of humanoid robots may only model part of the body, for example from the waist up. Some humanoid robots can also have heads designed to mimic human facial features, such as eyes and mouths. Androids are humanoid robots built to aesthetically resemble humans. Humanoid robots are used as research tools in several scientific fields. Researchers need to understand the structure and behavior of the human body (biomechanics) in order to build and study humanoid robots. On the other hand, trying to simulate the human body leads to a better understanding of it.

Ein Echtzeit-Emulationssystem für einen Mittelstürmer-Roboter von Apery ist in CN 101254347 A offenbart. Die Erfindung offenbart ein Echtzeit-Simulationssystem für einen humanoiden Roboter-Fußballwettbewerb auf dem Gebiet der Computersimulationstechnologie und umfasst vier Module: ein Client-Ende, einen Server, a Überwachungsmodul und ein Informationsinteraktionsmodul. Drei humanoide Robotermodule sind am Clientende angeordnet, jedes humanoide Robotermodul erhält die Szeneninformationen vom Server durch das Informationsinteraktionsmodul, rekonstruiert das Umgebungsmodul des Szenenwettbewerbs, analysiert die aktuelle Umgebung, generiert die Entscheidungsinformationen und synthetisiert die Standardanweisung zu vom Informationsinteraktionsmodul an den Server gesendet werden, um den Wettbewerb zwischen den beiden Teams durchzuführen; Das Überwachungsmodul führt die Echtzeitanzeige der Wettbewerbsbedingungen zwischen den beiden Mannschaften durch, und die vier Module bilden das 3D-Echtzeitsimulationssystem für den Drei-zu-Drei-Humanoid-Roboter-Fußballwettbewerb. Das Echtzeit-Simulationssystem des humanoiden Roboter-Fußballwettbewerbs spiegelt tatsächlich den Prozess des humanoiden Roboter-Fußballwettbewerbs wider und bietet eine großartige Testplattform zur Verbesserung verschiedener Theorien, Algorithmen und der Struktur des humanoiden Robotersystems.A real-time center forward robot emulation system from Apery is in CN 101254347A disclosed. The invention discloses a real-time simulation system for a humanoid robot soccer competition in the field of computer simulation technology and comprises four modules: a client end, a server, a monitoring module and an information interaction module. Three humanoid robot modules are placed at the client end, each humanoid robot module receives the scene information from the server through the information interaction module, reconstructs the scene competition environment module, analyzes the current environment, generates the decision information, and synthesizes the standard instruction to be sent from the information interaction module to the server to competition to perform between the two teams; The monitoring module carries out the real-time display of the competitive conditions between the two teams, and the four modules form the 3D real-time simulation system for the three-to-three humanoid robot soccer competition. The humanoid robot soccer competition real-time simulation system actually reflects the humanoid robot soccer competition process, providing a great testing platform to improve various theories, algorithms and the structure of the humanoid robot system.

Eine weitere US 8332068 B2 offenbart ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Roboters mit mindestens zwei Beinen, die aus einer aufrechten Haltung nach unten fallen. Es wird eine zulässige Trittzone bestimmt, in die der Roboter treten kann, während er fällt. Die zulässige Schrittzone kann basierend auf Jacobi-Beinen des Roboters und maximalen Gelenkgeschwindigkeiten des Roboters bestimmt werden. Eine Schrittstelle innerhalb der zulässigen Schrittzone zum Vermeiden eines Objekts wird bestimmt. Der bestimmte Schrittort maximiert einen Vermeidungswinkel, der einen durch das zu vermeidende Objekt gebildeten Winkel, einen Druckmittelpunkt des Roboters beim Betreten des Schrittorts und einen Bezugspunkt des Roboters beim Betreten des Schrittorts umfasst. Der Referenzpunkt, der ein Fangpunkt des Roboters sein kann, gibt die Fallrichtung des Roboters an. Der Roboter wird so gesteuert, dass er einen Schritt in Richtung der Schrittstelle macht.Another US8332068B2 discloses a system and method for controlling a robot having at least two legs that fall down from an upright posture. An allowable stepping zone is determined for the robot to step into while falling. The allowable stepping zone can be determined based on the robot's Jacobian legs and maximum joint speeds of the robot. A step location within the allowable step zone for avoiding an object is determined. The determined stepping location maximizes an avoidance angle that includes an angle formed by the object to be avoided, a center of pressure of the robot entering the stepping location, and a reference point of the robot entering the stepping location. The reference point, which can be a snap point of the robot, indicates the falling direction of the robot. The robot is controlled to take a step toward the step location.

Ziel der Erfindungaim of the invention

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen auf künstlicher Intelligenz basierenden intelligenten humanoiden Roboter zur Entscheidungsfindung bereitzustellen.An object of the present invention is to provide an artificial intelligence based intelligent humanoid robot for decision making.

Diese und andere Aufgaben und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden aus der weiteren Offenbarung ersichtlich, die in der unten gegebenen detaillierten Beschreibung zu machen ist.These and other objects and features of the present invention will become apparent from the further disclosure to be made in the detailed description given below.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Dementsprechend bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen intelligenten humanoiden Roboter, der auf künstlicher Intelligenz basiert und Entscheidungen trifft. Das Hauptziel besteht darin, ein intelligentes System zu realisieren, das in der Lage ist, verschiedene Funktionen effektiv und zeitnah auszuführen. Die vorliegende Erfindung ist dazu ausgelegt, mit Menschen zu sprechen und gleichzeitig das Hindernis vor sowie in allen Richtungen zu erkennen und dementsprechend Entscheidungen zu treffen. Dies hat zusätzliche Funktionen des Spracherkennungsmoduls zusammen mit dem Text-zu-Sprache-Konvertermodul EMIC-2, das unseren Roboter interaktiv macht.Accordingly, the present invention relates to an intelligent humanoid robot based on artificial intelligence and making decisions. The main goal is to realize an intelligent system capable of performing various functions effectively and in a timely manner. The present invention is designed to talk to people while recognizing the obstacle ahead and in all directions and making decisions accordingly. This has additional features of speech recognition module along with text to speech converter module EMIC-2 that makes our robot interactive.

Hier wird die Motortreiber-H-Brücke verwendet, um zwei Motoren anzutreiben, die mit 9-V-Gleichstrombatterien arbeiten. Gleichstrommotoren sind an den Mikrocontroller angeschlossen. Der Roboter kann mit dem Android-Telefon in alle vier Richtungen bewegt werden. Die Schaltung verwendet zwei 9-V-Batterien - eine zur Stromversorgung der ATMEGA8-Steuerplatine und die andere zur Stromversorgung der Motoren. Beim Brennen des Programms im Mikrocontroller von ATMega2560 wird die Ausgabeentscheidung von ATMEGA2560 an den Motortreiber gesendet, um die Servomotoren in die erforderliche Richtung für menschenähnliche Bewegungen zu steuern. Das APR9600-Gerät bietet echte Single-Chip-Sprachaufzeichnung, flüchtige Speicherung und Wiedergabefähigkeit für 40 bis 60 Sekunden. Mit einem RTC können wir lange Zeitpläne verfolgen.Here the Motor Driver H-Bridge is used to drive two motors that operate on 9V DC batteries. DC motors are connected to the microcontroller. The robot can be moved in all four directions with the Android phone. The circuit uses two 9V batteries - one to power the ATMEGA8 control board and the other to power the motors. When burning the program in ATMega2560's microcontroller, ATMEGA2560's output decision is sent to the motor driver to control the servo motors in the required direction for human-like movements. The APR9600 device offers true single-chip voice recording, volatile storage and playback capability for 40 to 60 seconds. With an RTC we can keep track of long schedules.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Beispielhafte Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden und sollte nicht als auf die hierin dargelegten Ausführungsformen beschränkt angesehen werden; vielmehr werden diese Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Erfindung gründlich und vollständig ist und ihren Umfang Fachleuten vollständig vermittelt.Exemplary embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings. The invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein; rather, these embodiments are provided so that this invention will be thorough and complete, and will fully convey the scope of this invention to those skilled in the art.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen intelligenten humanoiden Roboter, der auf künstlicher Intelligenz basiert und Entscheidungen trifft. Das Hauptziel besteht darin, ein intelligentes System zu realisieren, das in der Lage ist, verschiedene Funktionen effektiv und zeitnah auszuführen. Die vorliegende Erfindung ist dazu ausgelegt, mit Menschen zu sprechen und gleichzeitig das Hindernis vor sowie in allen Richtungen zu erkennen und dementsprechend Entscheidungen zu treffen.The present invention relates to an intelligent humanoid robot based on artificial intelligence and making decisions. The main goal is to realize an intelligent system capable of performing various functions effectively and in a timely manner. The present invention is designed to talk to people while recognizing the obstacle ahead and in all directions and making decisions accordingly.

Dies hat zusätzliche Funktionen des Spracherkennungsmoduls zusammen mit dem Text-zu-Sprache-Konvertermodul EMIC-2, das unseren Roboter interaktiv macht. Hier wird die Motortreiber-H-Brücke verwendet, um zwei Motoren anzutreiben, die mit 9-V-Gleichstrombatterien arbeiten. Gleichstrommotoren sind an den Mikrocontroller angeschlossen. Der Roboter kann mit dem Android-Telefon in alle vier Richtungen bewegt werden.This has additional features of speech recognition module along with text to speech converter module EMIC-2 that makes our robot interactive. Here the Motor Driver H-Bridge is used to drive two motors that operate on 9V DC batteries. DC motors are connected to the microcontroller. The robot can be moved in all four directions with the Android phone.

Die Schaltung verwendet zwei 9-V-Batterien - eine zur Stromversorgung der ATMEGA8-Steuerplatine und die andere zur Stromversorgung der Motoren. Beim Brennen des Programms im Mikrocontroller von ATMega2560 wird die Ausgangsentscheidung von ATMEGA2560 an den Motortreiber gesendet, um die 25 Servomotoren in der erforderlichen Richtung für menschenähnliche Bewegungen zu steuern. Das APR9600-Gerät bietet echte Single-Chip-Sprachaufzeichnung, flüchtige Speicherung und Wiedergabefähigkeit für 40 bis 60 Sekunden. Mit einem RTC können wir lange Zeitpläne verfolgen.The circuit uses two 9V batteries - one to power the ATMEGA8 control board and the other to power the motors. When burning the program in ATMega2560's microcontroller, the ATMEGA2560's output decision is sent to the motor driver to control the 25 servo motors in the required direction for human-like movements. The APR9600 device offers true single-chip voice recording, volatile storage and playback capability for 40 to 60 seconds. With an RTC we can keep track of long schedules.

Menschliche Kognition ist ein Studiengebiet, das sich darauf konzentriert, wie Menschen aus sensorischen Informationen lernen, um Wahrnehmungs- und Motorikfähigkeiten zu erwerben. Dieses Wissen wird verwendet, um Computermodelle des menschlichen Verhaltens zu entwickeln, und es hat sich im Laufe der Zeit verbessert. Es wurde vermutet, dass sehr fortschrittliche Robotik die Verbesserung gewöhnlicher Menschen erleichtern wird. Obwohl das ursprüngliche Ziel der humanoiden Forschung darin bestand, bessere Orthesen und Prothesen für Menschen zu bauen, wurde das Wissen zwischen beiden Disziplinen weitergegeben. Einige Beispiele sind: elektrische Beinprothesen für neuromuskuläre Beeinträchtigungen, Knöchel-Fuß-Orthesen, biologisch realistische Beinprothesen und Unterarmprothesen.Human cognition is an area of study focused on how humans learn from sensory information to acquire perceptual and motor skills. This knowledge is used to develop computer models of human behavior and has improved over time. It has been suggested that very advanced robotics will make it easier for ordinary people to improve. Although the original goal of humanoid research was to build better orthotics and prosthetics for humans, knowledge was passed between both disciplines. Some examples are: electric prosthetic legs for neuromuscular impairments, ankle-foot orthoses, biologically realistic prosthetic legs, and prosthetic forearms.

Neben der Forschung werden humanoide Roboter entwickelt, um menschliche Aufgaben wie persönliche Assistenz zu übernehmen, wo sie in der Lage sein sollten, Kranken und älteren Menschen zu helfen, und schmutzige oder gefährliche Jobs. Normale Jobs wie Rezeptionistin oder Arbeiter in der Automobilfertigung sind ebenfalls für Humanoide geeignet. Da sie Werkzeuge verwenden und Geräte und Fahrzeuge bedienen können, die für die menschliche Form entwickelt wurden, könnten Humanoide theoretisch jede Aufgabe ausführen, die ein Mensch ausführen kann, solange sie über die richtige Software verfügen. Allerdings ist die Komplexität dabei täuschend groß. Auch für die Unterhaltung werden sie immer beliebter.In addition to research, humanoid robots are being developed to take on human tasks such as personal assistance, where they should be able to help the sick and elderly, and dirty or dangerous jobs. Normal jobs like receptionist or car manufacturing worker are also suitable for humanoids. Because they can use tools and operate gadgets and vehicles designed for the human form, humanoids could theoretically perform any task a human could perform, as long as they had the right software. However, the complexity is deceptively large. They are also becoming increasingly popular for entertainment.

Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung, wie sie allgemein von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden wird, zu dem diese Erfindung gehört. Es versteht sich ferner, dass Begriffe, wie sie in allgemein verwendeten Wörterbüchern definiert sind, so interpretiert werden sollten, dass sie eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Kontext der relevanten Technik übereinstimmt, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinne interpretiert werden, es sei denn hierin ausdrücklich so definiert.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention pertains. It is further understood that terms as defined in commonly used dictionaries should be interpreted to have a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant art and not in an idealized or overly formal sense , except as expressly defined herein.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

CN101254347A [0004]
US 8332068 B2 [0005]

Claims

An intelligent humanoid robot capable of autonomous decision-making to provide an intelligent system capable of performing various functions effectively and timely, designed to talk to humans while clearing the obstacle in front and along to recognize directions and therefore make decisions accordingly along with additional features of the speech recognition module along with the text-to-speech converter module EMIC-2 that makes the robot interactive.

The intelligent humanoid robot after claim 1 , where the HBridge motor driver is used to drive two motors running on 9 volt DC batteries, with DC motors connected to the microcontroller.

The intelligent humanoid robot after claim 1 , where the robot can be made to move in all four directions using the Android phone.

The intelligent humanoid robot after claim 1 , with the circuit using two 9V batteries - one to run the ATMEGA8 control board and the other to run the motors.

The intelligent humanoid robot after claim 1 , where when the 5th program is burned in the microcontroller of the ATMega2560, the output decision of the ATMEGA2560 is sent to the motor driver to control the servo motors in the required direction for human-like movements.

The intelligent humanoid robot after claim 1 , where the APR9600 device offers true single-chip voice recording, volatile storage and 40-60 second playback capability, with an RTC to track long schedules.