專利名稱：一種用于互聯(lián)網(wǎng)的機器人裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機器人技術領域，特別涉及一種用于互聯(lián)網(wǎng)的機器人裝置。
背景技術：
人類對機器人的潛在需求是各種各樣的，未來機器人一定會成為人們的生活必需品。例如現(xiàn)在有許多人對通過按鈕輸入手機號碼或通過鍵盤給PC機進行輸入感到厭煩，如果只要向機器人發(fā)出命令就能完成這些任務，那么在生活中的方方面面就會感到非常方便。但是要實現(xiàn)這一點有許多技術課題，機器人必有具備語音識別功能、情感交流功能、傳動功能等。在機器人研究領域比較領先的有日本、美國等國家，2002年一2003年，日本總務省實施“網(wǎng)絡機器人調(diào)查研究會”，形成了其基本要點。日本東京大學佐藤等人早在1992年·就提出了將機器人的傳感功能和傳動功能擴大到整個房間里形成“機器人住宅”。2005 年起歐洲的EURON II ( European Robotics Network )內(nèi)創(chuàng)建了 (網(wǎng)絡機器人系統(tǒng)研究室)Research Atelier on Network Robot System,以巴塞羅那為中心的歐洲版網(wǎng)絡機器人項目 URUS (Ubiquitous Networking Robotics in Urban Settings)是ー個從2006年12月開始執(zhí)行的3年計劃。驗證實驗從2008年開始進行。現(xiàn)在，法國、意大利亞、瑞士、葡萄牙、英國、西班牙等6國都在進行著相應的研究和開發(fā)。從早期的研究成果可以看出，網(wǎng)絡技術和機器人技術的融合，可以通過獲取機器人所處的環(huán)境信息提供補充信息來代替人完成某項工作，提高單個機器人的功能。另一方面，由于計算機實現(xiàn)了網(wǎng)絡化，與此同時原來的智能化系統(tǒng)通過網(wǎng)絡就能夠和已有的機器人相互連結起來，就能夠實現(xiàn)単一智能化系統(tǒng)不能實現(xiàn)的許多服務?；ヂ?lián)網(wǎng)機器人是機器人技術與網(wǎng)絡技術的融合技術，是ー種能夠實現(xiàn)單體機器人無法完成的服務的機器人，一定會成為在今后泛在社會中應用的ー項重要技木。目前，我國在互聯(lián)網(wǎng)技術人領域也進行了大量的研究專利201020518029. 6實現(xiàn)了對機器人的網(wǎng)絡遠程語音監(jiān)控，當操作人員與機器人之間存在一定距離吋，操作人員可以通過無線的方式向機器人下達語音指令，實現(xiàn)機器人在工作環(huán)境惡劣或者從事危險工作時，操作人員對機器人的遠程監(jiān)控；專利200510011525.6為電信網(wǎng)絡通即時通信機器人，即SMIM機器人。即時通信用戶把SMIM機器人添加為聯(lián)系人，就可以與目的移動電話進行短消息或語音通信過程，等等?？偟膩碚f，我們可以將其研究方向概括為兩個方面一是用戶通過網(wǎng)絡向機器人下達指令，機器人根據(jù)指令執(zhí)行相關動作；ニ是即時通訊技木。然而，目前的研究都只是用戶通過網(wǎng)絡來控制機器人，而沒有實現(xiàn)用戶通過機器人來實現(xiàn)訪問網(wǎng)絡，并相應根據(jù)網(wǎng)絡訪問結果作出信息反饋或其他動作。另外，機器人自身也一般是實現(xiàn)比較單ー的智能化，而無法更加全面地理解用戶的意圖。有鑒于此，現(xiàn)有技術還有待改進和提高。
實用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種用于互聯(lián)網(wǎng)的機器人裝置，與互聯(lián)網(wǎng)技術有機融合后，能夠比較全面地理解用戶意圖，充分地利用各種網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)與用戶的智能互動。為了達到上述目的，本實用新型采取了以下技術方案 一種用于互聯(lián)網(wǎng)的機器人裝置，具有ー連接外部處理服務器的接ロ，其中，所述機器人裝置包括一設置在機器人外殼內(nèi)的電路板，在所述電路板上設置有處理裝置，所述機器人裝置還包括信息采集裝置、信息反饋裝置和外部處理服務器；其中，所述處理裝置通過所述接ロ連接外部處理服務器，所述處理裝置連接 信息采集裝置和信息反饋裝置；在所述處理裝置中設置有一微處理器，所述微處理器采用單片機。所述的機器人裝置，其中，所述接ロ為USB接ロ。所述的機器人裝置，其中，所述處理裝置還包括電源裝置、中斷控制裝置、存儲器、外部處理設備接口和加密芯片的對應電路，所述微處理器分別連接控制電源裝置、中斷控制裝置、存儲器、外部處理設備接ロ、加密芯片。所述的機器人裝置，其中，所述微處理器為ARM7處理器。所述的機器人裝置，其中，所述信息采集裝置包括語音采集裝置、圖像采集裝置和傳感器裝置；所述傳感器裝置包括用于用戶觸摸時產(chǎn)生電容信號的銅箔、對電容信號進行采集的電容式觸摸傳感器、對于機器人肢體運動位置信息進行采集的電位器和用于非接觸感應的光敏傳感器。所述的機器人裝置，其中，所述語音采集裝置采用麥克風。所述的機器人裝置，其中，所述圖像采集裝置采用攝像頭。所述的機器人裝置，其中，所述信息反饋裝置包括動作反饋裝置、表情反饋裝置和語言反饋裝置；所述表情反饋裝置包括兩組顯示屏和ー組心形燈；所述動作反饋裝置包括控制機器人肢體運動的直流電機；所述語言反饋裝置包括喇叭。所述的機器人裝置，其中，所述電源裝置包括一 5V電源適配器和一用于將5V電壓轉為3. 3V電壓的電源轉換裝置。所述的機器人裝置，其中，所述存儲器為ー FLASH芯片；所述中斷觸發(fā)裝置為兩個限位開關。有益效果本實用新型的一種用于互聯(lián)網(wǎng)的機器人裝置通過互聯(lián)網(wǎng)技術和機器人技術的有機融合，以機器人為操控對象實現(xiàn)ー種使用互聯(lián)網(wǎng)的方便快捷的人機智能交互方式。用戶可以像和自己朋友交流一祥和機器人進行交流，實現(xiàn)信息獲取以及和網(wǎng)絡或本機的互動。。

圖I是本實用新型的機器人裝置的組成結構框圖。圖2是本實用新型實施例的機器人裝置的示意圖。
具體實施方式
[0027]本實用新型提供一種用于互聯(lián)網(wǎng)的機器人裝置，為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進ー步詳細說明。應當理解，此處 所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。請參閱圖1，圖I為本實用新型的用于互聯(lián)網(wǎng)的機器人裝置的組成結構框圖。如圖所示，所述機器人裝置10包括一設置在機器人外殼內(nèi)的電路板，在所述電路板上設置有處理裝置100，所述機器人裝置還包括信息采集裝置200、信息反饋裝置300和外部處理服務器20 ;這些裝置的實現(xiàn)為現(xiàn)有技術中所知，在此不再贅述；所述處理裝置100通過所述接ロ11連接外部處理服務器20、所述處理裝置100連接信息采集裝置200和信息反饋裝置300。因為本實用新型的機器人裝置涉及到大量的音視頻處理、語音識別、互聯(lián)網(wǎng)以及自身捜索，為了實現(xiàn)機器人裝置(下面也稱為機器人)自身的高速運算，故將所述機器人連接一外部處理服務器，將進行大量運算的算法在外部處理服務器20上進行，減輕了機器人自身的處理裝置100的運算量，使處理裝置100只進行控制和信息采集(控制與信息采集裝置200和信息反饋裝置300)。因此，所述處理裝置100只要滿足機器人外設所需的接口和硬件資源即可。所述處理裝置包括一微處理器，所述微處理器采用單片機。所述單片機適用于簡單的測控系統(tǒng)，功能相對簡單，價格較低，應用可以很廣，可以包括狹義的8位單片機、ARM單片機、DSP單片機等等。進ー步地，所述處理裝置還包括電源裝置、中斷控制裝置、存儲器、外部處理設備接口和加密芯片的對應電路，所述微處理器分別連接控制電源裝置、中斷控制裝置、存儲器、外部處理設備接ロ、加密芯片。而信息采集裝置200則為了實現(xiàn)機器人與用戶的智能交互，設計了多種信息的采集，使機器人具有視覺、聽覺、觸覺等功能；信息反饋裝置300用于針對信息采集裝置200采集的信息，做出相應的反饋行為。下面通過ー個具體的硬件系統(tǒng)來說明下本實用新型的機器人是如何實現(xiàn)的，在本實施例中，所述處理裝置包括一微處理器、電源裝置、中斷控制裝置、存儲器、外部處理設備接口和加密芯片，所述微處理器分別連接電源裝置、中斷控制裝置、存儲器、外部處理設備接ロ、加密芯片。因為微處理器的運算要求不高，ARM7系列處理器速度已經(jīng)可以滿足需求了。例如NXP公司的LPC1752微處理器片內(nèi)提供了多路？麗、12(^0、5 1、臥町、舊8、可中斷I/O等資源，簡化了系統(tǒng)硬件結構，節(jié)約了成本。當微處理器采用ARM7處理器時，相應的其他硬件設計可以采用如圖2所示來進行。請參閱圖2，圖2為本實用新型的第一實施例的機器人的硬件系統(tǒng)的結構框圖。如圖所示，在本實施例中，所述微處理器為ARM7處理器(圖中用ARM表示)；所述電源裝置包括一 5V電源適配器和一用于將5V電壓轉為3. 3V電壓的電源轉換裝置；所述存儲器為ーFLASH芯片(在本實施例中，所述FLASH芯片為4M);所述連接外部處理設備的接ロ為多個USB接ロ(圖中用USB Hub表示)；所述中斷觸發(fā)裝置為限位開關(在本實施例中為兩個)。具體來說，所述5V電源適配器用于為本實用新型的機器人提供電源，并通過ー電源轉換裝置為ARM7處理器來提供合適的工作電壓；所述FLASH芯片與ARM7處理器連接(通過4個輸入輸出接ロ)，可進行可快速存儲、擦除數(shù)據(jù)；所述外部處理設備接ロ用于連接外部處理服務器(也可以連接信息采集裝置和信息反饋裝置，下面會介紹到)和ARM7處理器，在本實施例中，所述外部處理服務器包括一 PC，其不但可以進行大量運算，還可以通過PC的網(wǎng)絡接ロ與互聯(lián)網(wǎng)進行交互，另外，所述外部處理服務器還包括用于存儲本地數(shù)據(jù)庫的存儲設備，實現(xiàn)與本地數(shù)據(jù)庫之間的信息交流。進ー步地，所述信息采集裝置還可以包括語音采集裝置、圖像采集裝置和傳感器裝置(應當理解的是，上述語音采集裝置、圖像采集裝置和傳感器裝置可以根據(jù)需要來進行組合在機器人裝置上，相互之間是獨立的)，從而使機器人具有視覺、聽覺、觸覺等功能。舉例來說，如圖2所示，所述語音采集裝置為麥克風(圖中用MIC表示)，所述圖像采集裝置為攝像頭，ARM7處理器USB Hub連接PC，將采集到的聲音、圖像信息發(fā)送到PC，由PC來進行相應的處理。另外，所述傳感器裝置包括觸摸傳感器芯片、2個位置傳感器和I個光敏傳感器，通過電容式觸摸傳感器模塊實現(xiàn)電容信號的采集，再通過銅箔完成用戶觸摸時電容信號的感知。所述觸摸傳感器芯片連接n個感應片，這些感應片可安裝在機器人地不同部位，實現(xiàn)機器人自身的觸覺，例如頭、胳膊等身體任意位置。再通過電位器進行位置信息采集，實現(xiàn)電機運動位置信息反饋；通過光電傳感器實現(xiàn)運動限位。通過光敏傳感器實現(xiàn)非接觸式感應。更進一歩地，所述信息反饋裝置可以包括動作反饋裝置、表情反饋裝置和語言反饋裝置。具體來說，在本實施例中，如圖2所示，所述表情反饋裝置包括兩組顯示屏和ー組心形燈；所述動作反饋裝置包括控制機器人肢體運動的直流電機(圖中直流電機的個數(shù)為4個，其通過驅動電路連接ARM7處理器)；所述語言反饋裝置包括音頻輸出裝置(圖中喇叭I、喇叭2通過音頻放大LM4871模塊和解碼芯片連接USB Hub)。所述信息反饋裝置通過兩組顯示屏實現(xiàn)類似于眼睛表情顯示，例如笑容、生氣、流淚，也可以根據(jù)場景顯示其動畫與圖片；通過喇叭I和喇叭2，實現(xiàn)了當用戶和機器人進行交互時，機器人可以通過語言對用戶進行回應，使得機器人活靈活現(xiàn)；除了以上反饋外機器人還可以通過肢體語言對用戶進行回應，例如摸機器人頭時會搖搖胳膊、撒撒嬌之類(其通過動作反饋裝置來實現(xiàn))。應當理解地是，所述動作反饋裝置、表情反饋裝置和語言反饋裝置可以組合使用(機器人的各種技術模塊可自由組合，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)人機智能交互和多種功能)，更全面地與用戶進行交互，提供服務。下面舉幾個例子來說明下本實用新型的第一實施例中的機器人是如何工作的實現(xiàn)智能點歌的機器人當安裝在機器人某一部位的感應片(如頭部，背部等)感知到觸摸后，將相應信號傳輸?shù)接|摸傳感器芯片，該芯片對信號進行處理后將結果傳遞給機器人微處理器，微處理器(ARM7處理器)按照協(xié)議將結果傳輸給PC機上的客戶端(即外部處理服務器)同時通過心形燈(LED)對用戶進行反饋，客戶端啟動語音識別軟件，對MIC采集到的語音信息進行識別(如“捜索歌曲‘真的愛你指令)，客戶端開始通過互聯(lián)網(wǎng)搜索該歌曲，同時控制交互回饋系統(tǒng)對用戶進行應答，如客戶端將音頻信息通過USB接ロ輸出到機器人，通過音頻解碼芯片將信息轉變成模擬信號，再通過音頻功率放大，最后通過喇叭(喇叭I、喇叭2)播放語音應答“正在所搜，主人請稍等”，客戶端向機器人微處理器發(fā)送表情命令和動作命令，微處理器調(diào)用FLASH中數(shù)據(jù)，使顯示屏(可以為TFT屏)顯示搜索標志圖片，表現(xiàn)出機器人眼睛顯示搜索標示，以及微處理器按照客戶端指令控制相應部位驅動電路帶動電機做一定速度、一定方向的運動，表現(xiàn)出機器人肢體動作。隨后搜索完成后開始該歌曲播放。物品捜索機器人將要尋找的物品給本實用新型的機器人看，機器人的圖像采集裝置(例如CMOS傳感器)在驅動電路的配合下采集該物品圖片信息，再通過USB接ロ傳送給外部處理服務器，外部處理服務器啟動圖像識別功能，提取圖片特征，然后通過互聯(lián)網(wǎng)搜索匹配圖片，最終和上例一祥PC上的客戶端像機器人發(fā)送指令控制交互反饋系統(tǒng)，將查詢到的信息播報給用戶，同時配合一定的表情與動作。類似方法實現(xiàn)的功能如股票行情、天氣預報、新聞播報、講故事、講古詩等。綜上所述，本實用新型的用于互聯(lián)網(wǎng)的機器人裝置，具有ー連接外部處理服務器的接ロ，其中，所述機器人裝置包括一設置在機器人外殼內(nèi)的電路板，在所述電路板上設置有處理裝置，所述機器人裝置還包括信息采集裝置、信息反饋裝置和外部處理服務器；所述處理裝置通過所述接ロ連接外部處理服務器，所述處理裝置連接信息采集裝置和信息反饋裝置。通過本實用新型的機器人裝置，用戶可以像和自己朋友交流一祥和機器人進行交流，實現(xiàn)信息獲取以及網(wǎng)絡或本機的互動。機器人的各種技術模塊可自由組合，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)人機智能交互和多種功能。從而更全面地理解用戶意圖，人性化的為用戶提供了各種網(wǎng)絡資源，方便了用戶，尤其是老年人和兒童對網(wǎng)絡的使用?？梢岳斫獾氖牵瑢Ρ绢I域普通技術人員來說，可以根據(jù)本實用新型的技術方案及·其實用新型構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種用于互聯(lián)網(wǎng)的機器人裝置，具有ー連接外部處理服務器的接ロ，其特征在于，所述機器人裝置包括一設置在機器人外殼內(nèi)的電路板，在所述電路板上設置有處理裝置，所述機器人裝置還包括信息采集裝置、信息反饋裝置和外部處理服務器；其中，所述處理裝置通過所述接ロ連接外部處理服務器，所述處理裝置連接信息采集裝置和信息反饋裝置； 在所述處理裝置中設置有一微處理器，所述微處理器采用單片機。
2.根據(jù)權利要求I所述的機器人裝置，其特征在于，所述接ロ為USB接ロ。
3.根據(jù)權利要求I所述的機器人裝置，其特征在于，所述處理裝置還包括電源裝置、中斷控制裝置、存儲器、外部處理設備接口和加密芯片的對應電路，所述微處理器分別連接控制電源裝置、中斷控制裝置、存儲器、外部處理設備接ロ、加密芯片。
4.根據(jù)權利要求3所述的機器人裝置，其特征在于，所述微處理器為ARM7處理器。
5.根據(jù)權利要求3所述的機器人裝置，其特征在于，所述信息采集裝置包括語音采集·裝置、圖像采集裝置和傳感器裝置；所述傳感器裝置包括用于用戶觸摸時產(chǎn)生電容信號的銅箔、對電容信號進行采集的電容式觸摸傳感器、對于機器人肢體運動位置信息進行采集的電位器和用于非接觸感應的光敏傳感器。
6.根據(jù)權利要求5所述的機器人裝置，其特征在于，所述語音采集裝置采用麥克風。
7.根據(jù)權利要求5所述的機器人裝置，其特征在于，所述圖像采集裝置采用攝像頭。
8.根據(jù)權利要求3所述的機器人裝置，其特征在干，所述信息反饋裝置包括動作反饋裝置、表情反饋裝置和語言反饋裝置；所述表情反饋裝置包括兩組顯示屏和ー組心形燈；所述動作反饋裝置包括控制機器人肢體運動的直流電機；所述語言反饋裝置包括喇叭。
9.根據(jù)權利要求3所述的機器人裝置，其特征在于，所述電源裝置包括一5V電源適配器和一用于將5V電壓轉為3. 3V電壓的電源轉換裝置。
10.根據(jù)權利要求3所述的機器人裝置，其特征在于，所述存儲器為ーFLASH芯片；所述中斷觸發(fā)裝置為兩個限位開關。
專利摘要本實用新型公開了一種用于互聯(lián)網(wǎng)的機器人裝置，具有一連接外部處理服務器的接口，其中，所述機器人裝置包括一設置在機器人外殼內(nèi)的電路板，在所述電路板上設置有處理裝置，所述機器人裝置還包括信息采集裝置、信息反饋裝置和外部處理服務器；所述處理裝置通過所述接口連接外部處理服務器，所述處理裝置連接信息采集裝置和信息反饋裝置。通過本實用新型的機器人裝置，用戶可以像和自己朋友交流一樣和機器人進行交流，實現(xiàn)信息獲取以及網(wǎng)絡或本機的互動。機器人的各種技術模塊可自由組合，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)人機智能交互和多種功能。從而更全面地理解用戶意圖，人性化的為用戶提供了各種網(wǎng)絡資源，方便了用戶，尤其是老年人和兒童對網(wǎng)絡的使用。
文檔編號B25J11/00GK202753155SQ20122034858
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權日2012年7月18日
發(fā)明者金勁松, 秦傳宇, 曹佳, 方琎, 唐沐, 羅宇, 杜健, 王濤 申請人:深圳市中科睿成智能科技有限公司, 深圳市騰訊計算機系統(tǒng)有限公司