本實(shí)用新型屬于機(jī)器人技術(shù)，具體涉及一種多功能智能機(jī)器人。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展，智能機(jī)器人越來(lái)越受到人們的關(guān)注，智能機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為智能家居技術(shù)最為迅猛的發(fā)展方向，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，智能機(jī)器人也已經(jīng)開始進(jìn)入家庭服務(wù)行業(yè)，機(jī)器人應(yīng)用于家居領(lǐng)域，主要用來(lái)解決家居生活中的各種問(wèn)題，例如代替人完成清潔衛(wèi)生和電話接聽等。雖然這些機(jī)器人用于清理家中的灰塵，提供清潔的環(huán)境；語(yǔ)音娛樂機(jī)器人用于增加家居生活中的樂趣；但是，這些機(jī)器人只是解決了人們某一方面的問(wèn)題，存在功能單一、智能程度低等缺點(diǎn)，而且，我國(guó)是世界上老年人口數(shù)量最多的國(guó)家，老齡化、高齡化、空巢化、家庭小型化引發(fā)的老年生活照料、陪護(hù)等問(wèn)題日益突出，其中“空巢老人”尤其引人關(guān)注，并且在空巢老人中存在心理問(wèn)題的比例達(dá)到60％。因此，對(duì)于平時(shí)身邊無(wú)人陪伴的老人，如何能夠既有效的監(jiān)護(hù)其的安全，又能起到陪伴的作用，避免其心理疾病的發(fā)生，成為當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題，研制多功能智能家居機(jī)器人成為一種必然的趨勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種多功能智能機(jī)器人。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種多功能智能機(jī)器人，其改進(jìn)之處在于：所述機(jī)器人包括機(jī)器人本體，以及設(shè)置在所述機(jī)器人本體上的主控器、聲音采集模塊、聲音特征提取模塊、語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊、跟蹤處理模塊、無(wú)線通信模塊、視頻采集模塊、視頻存儲(chǔ)模塊、報(bào)警模塊、行走模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、機(jī)械手和供電模塊；所述主控器與所述聲音采集模塊、聲音特征提取模塊、語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊、跟蹤處理模塊、無(wú)線通信模塊、視頻采集模塊、視頻存儲(chǔ)模塊、報(bào)警模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和供電模塊連接，所述機(jī)械手和行走模塊與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接。

優(yōu)選的，所述主控器包括接收模塊、數(shù)據(jù)生成模塊、人機(jī)交互模塊和處理模塊；其中，所述接收模塊用于接收聲音采集模塊采集到的使用者語(yǔ)音信息；所述數(shù)據(jù)生成模塊，用于通過(guò)聲音特征提取模塊和語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊將語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音電信號(hào)；所述人機(jī)交互模塊，用于通過(guò)使用者語(yǔ)音信息發(fā)送的命令智能識(shí)別，做出對(duì)應(yīng)的操作指令；所述處理模塊，用于發(fā)送人機(jī)交互模塊下達(dá)的操作命令通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送至跟蹤處理模塊，還用于根據(jù)操作命令驅(qū)動(dòng)機(jī)械手和行走模塊。

進(jìn)一步的，所述聲音采集模塊、聲音特征提取模塊、語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊和跟蹤處理模塊依次連接；

所述聲音采集模塊，用于在采集使用者的語(yǔ)音信息，所述采集的聲音作為輸入聲音；

所述聲音特征提取模塊，用以計(jì)算得到輸入聲音信息的特征參數(shù)；

所述語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊，用于將語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音電信號(hào)，所述語(yǔ)音電信號(hào)作為輸出聲音；

所述跟蹤處理模塊位于機(jī)器人本體的跟蹤發(fā)射器，用于將使用者所產(chǎn)生的操作指令發(fā)送至接收者；

所述無(wú)線通信模塊通過(guò)聲音特征提取模塊接收用戶并傳輸至所述主控器；

所述主控器處理模塊通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制機(jī)械手和行走模塊完成使用者命令操作；

所述主控器處理模塊通過(guò)跟蹤處理模塊執(zhí)行通信操作。

優(yōu)選的，所述機(jī)器人還包括文本語(yǔ)音轉(zhuǎn)換器，所述文本語(yǔ)音轉(zhuǎn)換器接收所述語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的語(yǔ)音電信號(hào)并將該語(yǔ)音電信號(hào)轉(zhuǎn)換為文本信息后通過(guò)跟蹤處理模塊發(fā)送至接收者。

進(jìn)一步的，所述主控器控制所述報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，通過(guò)所述跟蹤處理模塊將使用者語(yǔ)音電信號(hào)通過(guò)所述無(wú)線通信模塊發(fā)送至警務(wù)人員。

進(jìn)一步的，其特征在于：所述無(wú)線通信模塊通過(guò)跟蹤處理模塊將所述語(yǔ)音電信號(hào)發(fā)送至接收者；

所述無(wú)線通信模塊通過(guò)文本語(yǔ)音轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的文本信息后發(fā)送至接收者，并接收反饋信息；

所述無(wú)線通信模塊采用WiFi模塊和/或者GPRS模塊和/或者3G通信模塊和/或者4G通信模塊進(jìn)行通信。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括多個(gè)旋轉(zhuǎn)和/或翻轉(zhuǎn)輪軸和傳感器；每個(gè)輪軸至少包括一個(gè)馬達(dá)；其中，所述馬達(dá)用于產(chǎn)生機(jī)械手和/或行走模塊的運(yùn)動(dòng)；所述傳感器為安裝在機(jī)器人本體前方的紅外目標(biāo)識(shí)別追蹤傳感器，用于探測(cè)機(jī)器人周圍環(huán)境，以執(zhí)行主控器運(yùn)動(dòng)指令。

優(yōu)選的，所述主控器通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制所述行走模塊帶動(dòng)所述機(jī)器人主體移動(dòng)；所述主控器通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制所述機(jī)械手帶動(dòng)所述機(jī)器人做肢體操作命令。

優(yōu)選的，所述視頻采集模塊實(shí)時(shí)拍攝所述機(jī)器人主體所在空間中的視頻圖像，并傳輸至視頻存儲(chǔ)模塊中進(jìn)行存儲(chǔ)，所述視頻采集模塊將拍攝的人臉圖像傳輸至所述人臉識(shí)別模塊，所述人臉識(shí)別模塊對(duì)人臉圖像進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至所述主控器。

進(jìn)一步的，所述主控器通過(guò)人臉識(shí)別模塊發(fā)現(xiàn)異常，控制述報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，并通過(guò)所述跟蹤處理模塊通過(guò)所述無(wú)線通信模塊發(fā)送求救信息至接收者或警務(wù)人員，并將人臉圖像發(fā)送接收者或警務(wù)人員。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型多功能智能機(jī)器人可以提供更為豐富交流方式，可以根據(jù)使用者不同的語(yǔ)音信息來(lái)定義、識(shí)別，有針對(duì)性輔助老人，同時(shí)機(jī)器人聲音也可自定義。本實(shí)用新型多功能智能機(jī)器人還可以根據(jù)日常行為記錄情況做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，達(dá)到最佳的輔助目的。

本實(shí)用新型的機(jī)器人的集成智能芯片的所有檢測(cè)和輸出的設(shè)備，結(jié)構(gòu)十分緊湊，功能強(qiáng)大。各個(gè)模塊共同工作，相互協(xié)調(diào)，極大地完善了機(jī)器人的功能。

本實(shí)用新型通過(guò)接收使用者聲音輸入時(shí)，進(jìn)行處理后轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音電信號(hào)，降低周圍環(huán)境噪音影響，提高聲音鑒別的準(zhǔn)確性。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，使用操作便捷，能夠自主判斷并執(zhí)行使用者語(yǔ)音操作命令并在突發(fā)情況下進(jìn)行報(bào)警，并且能夠與接收者進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)溝通控制，控制可靠性高，工作穩(wěn)定性高，使用壽命長(zhǎng)，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型提供的一種多功能智能機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種多功能智能機(jī)器人，機(jī)器人包括機(jī)器人本體，以及設(shè)置在所述機(jī)器人本體上的主控器、聲音采集模塊、聲音特征提取模塊、語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊、跟蹤處理模塊、無(wú)線通信模塊、視頻采集模塊、視頻存儲(chǔ)模塊、報(bào)警模塊、行走模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、機(jī)械手和供電模塊；所述主控器與所述聲音采集模塊、聲音特征提取模塊、語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊、跟蹤處理模塊、無(wú)線通信模塊、視頻采集模塊、視頻存儲(chǔ)模塊、報(bào)警模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和供電模塊連接，所述機(jī)械手和行走模塊與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接。

主控器包括接收模塊、數(shù)據(jù)生成模塊、人機(jī)交互模塊和處理模塊；其中，接收模塊用于接收聲音采集模塊采集到的使用者語(yǔ)音信息；

數(shù)據(jù)生成模塊，用于通過(guò)聲音特征提取模塊和語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊將語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音電信號(hào)；

人機(jī)交互模塊，用于通過(guò)使用者語(yǔ)音信息發(fā)送的命令智能識(shí)別，做出對(duì)應(yīng)的操作指令；

處理模塊，用于發(fā)送人機(jī)交互模塊下達(dá)的操作命令通過(guò)無(wú)線通信模塊至跟蹤處理模塊，還用于根據(jù)操作命令驅(qū)動(dòng)機(jī)械手和行走模塊。

聲音采集模塊，用于在采集使用者的語(yǔ)音信息，所述采集的聲音作為輸入聲音；采集使用者的可靠語(yǔ)音信號(hào)，將采集的可靠語(yǔ)音信號(hào)作為輸入聲音，采集需要鑒別的可靠聲音信息，為了保證聲音識(shí)別的準(zhǔn)確率，在不同情況下使用者的語(yǔ)音信息進(jìn)行去噪識(shí)別處理。

聲音特征提取模塊，用以計(jì)算得到輸入聲音信息的特征參數(shù)；眾所周知，人口中發(fā)出的語(yǔ)音信息的聲譜中，對(duì)話傳輸所必需的聲譜中的95％集中在300Hz～3.4KHz之間，通過(guò)計(jì)算得到輸入聲音信息的特征參數(shù)，過(guò)濾這個(gè)范圍內(nèi)的聲譜，減輕因混入外部雜音等導(dǎo)致聲音難以聽清的影響。

語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊，用于將語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音電信號(hào)，所述語(yǔ)音電信號(hào)作為輸出聲音；將使用者聲音音域中300Hz到3.4KHz以外的聲音都攔截掉后，語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音電信號(hào)，轉(zhuǎn)換過(guò)的語(yǔ)音電信號(hào)，被放大到話筒可識(shí)別的語(yǔ)音信息水平或通過(guò)均衡器將語(yǔ)音電信號(hào)傳達(dá)，通過(guò)信號(hào)補(bǔ)償變成適應(yīng)對(duì)話傳輸?shù)念l率之后，驅(qū)動(dòng)話筒或均衡器作為輸出聲音。

跟蹤處理模塊位于機(jī)器人本體的跟蹤發(fā)射器，用于將使用者所產(chǎn)生的操作指令發(fā)送至接收者；將使用者發(fā)出的語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換過(guò)的語(yǔ)音電信號(hào)通過(guò)話筒或均衡器作為輸出聲音發(fā)送至接收者。

無(wú)線通信模塊用于通過(guò)聲音特征提取模塊接收使用者語(yǔ)音信息并傳輸至所述主控器；

主控器處理模塊通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制機(jī)械手和行走模塊完成使用者命令操作；

主控器處理模塊通過(guò)跟蹤處理模塊執(zhí)行通信操作。

機(jī)器人還包括文本語(yǔ)音轉(zhuǎn)換器，文本語(yǔ)音轉(zhuǎn)換器用于接收語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的語(yǔ)音電信號(hào)并將該語(yǔ)音電信號(hào)轉(zhuǎn)換為文本信息后通過(guò)跟蹤處理模塊發(fā)送至接收者，跟蹤處理模塊接收文本信息發(fā)送成功后的反饋信息成功報(bào)告。

主控器中人機(jī)交互模塊通過(guò)使用者語(yǔ)音信息發(fā)送的命令智能識(shí)別，可控制所述報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，通過(guò)跟蹤處理模塊將使用者語(yǔ)音電信號(hào)通過(guò)所述無(wú)線通信模塊發(fā)送至警務(wù)人員。

無(wú)線通信模塊還用于通過(guò)跟蹤處理模塊將所述語(yǔ)音電信號(hào)發(fā)送至接收者；

無(wú)線通信模塊還用于通過(guò)文本語(yǔ)音轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的文本信息后發(fā)送至接收者，并接收反饋信息；

無(wú)線通信模塊采用WiFi模塊和/或者GPRS模塊和/或者3G通信模塊和/或者4G通信模塊進(jìn)行通信。無(wú)線通信模塊集成了WiFi模塊、GPRS模塊、3G通信模塊和者4G通信模塊，也可以根據(jù)需要集成上述四種通信模塊的一種或者多種；無(wú)線通信模塊集成多種通信模塊可以提供機(jī)器人的移動(dòng)性，提高了其實(shí)用性，即只要能夠通過(guò)任一種方式進(jìn)行通信，就可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型進(jìn)行通信。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊包括多個(gè)旋轉(zhuǎn)和/或翻轉(zhuǎn)輪軸和傳感器；每個(gè)輪軸至少包括一個(gè)馬達(dá)；其中，馬達(dá)用于產(chǎn)生機(jī)械手和/或行走模塊的運(yùn)動(dòng)；傳感器為安裝在機(jī)器人本體前方的紅外目標(biāo)識(shí)別追蹤傳感器，用于探測(cè)機(jī)器人周圍環(huán)境，以執(zhí)行主控器運(yùn)動(dòng)指令。

主控器通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制行走模塊帶動(dòng)機(jī)器人主體移動(dòng)；主控器通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制機(jī)械手帶動(dòng)所述機(jī)器人做肢體操作命令。

視頻采集模塊實(shí)時(shí)拍攝機(jī)器人主體所在空間中的視頻圖像，并傳輸至視頻存儲(chǔ)模塊中進(jìn)行存儲(chǔ)，所述視頻采集模塊將拍攝的人臉圖像傳輸至所述人臉識(shí)別模塊，所述人臉識(shí)別模塊對(duì)人臉圖像進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至所述主控器。

主控器通過(guò)人臉識(shí)別模塊發(fā)現(xiàn)異常，控制所述報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，并通過(guò)所述跟蹤處理模塊通過(guò)無(wú)線通信模塊發(fā)送求救信息至接收者或警務(wù)人員；并將人臉圖像發(fā)送接收者或警務(wù)人員。

實(shí)施例：

當(dāng)使用者需要機(jī)器人打掃衛(wèi)生或幫自己拿一些日常用品時(shí)，對(duì)機(jī)器人發(fā)送語(yǔ)音指令，例如：使用者口述需要機(jī)器人幫自己去拿一個(gè)杯子送過(guò)來(lái)，機(jī)器人通過(guò)聲音采集模塊采集使用者口述的語(yǔ)音信息，通過(guò)主控器中數(shù)據(jù)生成模塊將信息通過(guò)聲音特征提取模塊和語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊將語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音電信號(hào)，通過(guò)主控器中人機(jī)交互模塊將語(yǔ)音信息發(fā)送的命令智能識(shí)別，做出對(duì)應(yīng)的操作指令；通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制行走模塊帶動(dòng)機(jī)器人主體移動(dòng)；通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制機(jī)械手帶動(dòng)所述機(jī)器人做肢體操作命令，通過(guò)安裝在機(jī)器人本體前方的紅外目標(biāo)識(shí)別追蹤傳感器，用于探測(cè)機(jī)器人周圍環(huán)境，以執(zhí)行主控器運(yùn)動(dòng)指令，將杯子拿到使用者面前。

當(dāng)使用者需要機(jī)器人幫自己打個(gè)電話或發(fā)給信息給身邊朋友或親屬時(shí)，對(duì)機(jī)器人發(fā)送語(yǔ)音指令，例如：給自己的子女打電話或發(fā)信息說(shuō)早點(diǎn)回家。機(jī)器人通過(guò)聲音采集模塊采集使用者口述的語(yǔ)音信息，通過(guò)主控器中數(shù)據(jù)生成模塊將信息通過(guò)聲音特征提取模塊和語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊將語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音電信號(hào)，通過(guò)主控器中人機(jī)交互模塊將語(yǔ)音信息發(fā)送的命令智能識(shí)別，做出對(duì)應(yīng)的操作指令；通過(guò)跟蹤處理模塊位于機(jī)器人本體的跟蹤發(fā)射器查找到接收者的電話信息；通過(guò)無(wú)線通信模塊與接收者建立通信連接，將使用者口述的語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換后語(yǔ)音電信號(hào)通過(guò)話筒或均衡器作為輸出聲音已語(yǔ)音通話形式發(fā)送至接收者；也可通過(guò)文本語(yǔ)音轉(zhuǎn)換器將使用者口述的語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換后語(yǔ)音電信號(hào)轉(zhuǎn)換為文本信息，通過(guò)跟蹤處理模塊位于機(jī)器人本體的跟蹤發(fā)射器查找到接收者的電話信息；通過(guò)無(wú)線通信模塊與接收者建立通信連接，將文本信息發(fā)送至接收者，并接收文本信息發(fā)送成功后的反饋信息成功報(bào)告告知使用者已發(fā)送成功。

當(dāng)使用者發(fā)現(xiàn)突發(fā)情況，需要機(jī)器人幫自己報(bào)警或通知家人時(shí)，對(duì)機(jī)器人發(fā)送語(yǔ)音指令，例如：自己身邊無(wú)人，突然心臟病發(fā)作，需要及時(shí)治療。機(jī)器人通過(guò)聲音采集模塊采集使用者口述的語(yǔ)音信息，通過(guò)主控器中數(shù)據(jù)生成模塊將信息通過(guò)聲音特征提取模塊和語(yǔ)音轉(zhuǎn)換模塊將語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音電信號(hào)，通過(guò)主控器中人機(jī)交互模塊將語(yǔ)音信息發(fā)送的命令智能識(shí)別，做出對(duì)應(yīng)的操作指令；通過(guò)跟蹤處理模塊位于機(jī)器人本體的跟蹤發(fā)射器查找到警察局或接收者的電話信息；通過(guò)無(wú)線通信模塊與警察局或接收者建立通信連接，將使用者口述的語(yǔ)音信息轉(zhuǎn)換后語(yǔ)音電信號(hào)通過(guò)話筒或均衡器作為輸出聲音已語(yǔ)音通話形式發(fā)送至警察局或接收者。

機(jī)器人正常運(yùn)行狀態(tài)下，主控器控制視頻采集模塊實(shí)時(shí)拍攝機(jī)器人主體所在空間中的視頻圖像，并傳輸至視頻存儲(chǔ)模塊中進(jìn)行存儲(chǔ)，視頻采集模塊將拍攝的人臉圖像傳輸至人臉識(shí)別模塊人臉識(shí)別模塊對(duì)人臉圖像進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果傳輸至所述主控器，主控器通過(guò)人臉識(shí)別模塊發(fā)現(xiàn)異常，控制述報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，并通過(guò)所述跟蹤處理模塊通過(guò)所述無(wú)線通信模塊發(fā)送求救信息至接收者或至警務(wù)人員，并將人臉圖像發(fā)送接收者或警務(wù)人員。

本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。