本發(fā)明涉及智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種寵物型機(jī)器人及機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會，老齡化問題日益突出，老年性癡呆是一個(gè)典型的與老齡化相關(guān)的疾病，這種病被命名為阿爾茨海默病，隨著老齡化和人類壽命的延長，發(fā)病率急劇上升。目前這種病尚無法治愈，現(xiàn)在的治療手段對臨床癥狀的改善作用甚微，僅可保持病情現(xiàn)狀，減緩病情惡化速度?；加欣夏晷园V呆的老人需要更多的心理慰藉和情感陪護(hù)。大量研究表明，寵物型機(jī)器人能緩解老年性癡呆，在日本、美國、芬蘭、新西蘭養(yǎng)老機(jī)構(gòu)，寵物治療機(jī)器人，例如機(jī)器人paro，機(jī)器人necoro等，對治療老年性癡呆具有有效的積極作用，增進(jìn)老年人互動交流、減輕身體和心理壓力。

研究表明，長期有伴侶寵物陪伴的空巢老人在生理和心理指標(biāo)上都更健康，并且擁有更高的生活滿意度。老人養(yǎng)寵物是調(diào)整身心、消除寂寞的一種很好方式，被稱為動物療法。但是飼養(yǎng)寵物一方面需要老人照顧寵物的衣食住行，另一方面寵物身上寄生病菌和生物可能會侵?jǐn)_到老人，給老人帶來疾病。

因此，一款寵物型的機(jī)器人對老年癡呆癥和空巢具有很大的幫助，但目前現(xiàn)有的機(jī)器人智能化程度低、功能不全面，難以實(shí)現(xiàn)情感交互。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種寵物型機(jī)器人及機(jī)器人控制系統(tǒng)，以緩解現(xiàn)有的機(jī)器人智能化程度低、功能不全面，難以實(shí)現(xiàn)情感交互的問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種寵物型機(jī)器人，該寵物型機(jī)器人包括殼體、設(shè)置于所述殼體內(nèi)部的主控板以及與所述主控板連接的語音交互模塊、圖像采集裝置、表情顯示模塊、動作執(zhí)行部件、傳感器組件；

所述傳感器組件獲取外界環(huán)境的環(huán)境參數(shù)，并將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至所述主控板；

所述語音交互模塊進(jìn)行語音識別并生成語音識別結(jié)果，將所述語音識別結(jié)果發(fā)送至所述主控板，以使所述主控板根據(jù)所述語音識別結(jié)果生成動作指令；

所述動作執(zhí)行部件執(zhí)行所述主控板發(fā)送的動作指令；

所述圖像采集裝置獲取外界環(huán)境的視頻信息或者圖像信息，將所述視頻信息或者圖像信息發(fā)送至所述主控板；

所述表情顯示模塊接收所述主控板發(fā)送的視頻信息或者圖像信息，并根據(jù)所述視頻信息或者圖像信息生成表情圖像數(shù)據(jù)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，還包括設(shè)置于所述殼體內(nèi)部的電源模塊，所述電源模塊包括順次連接的電池、放電保護(hù)電路以及電源轉(zhuǎn)換電路；

所述電源模塊為所述主控板、所述語音交互模塊、所述圖像采集裝置、所述表情顯示模塊、所述動作執(zhí)行部件、所述傳感器組件供電。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述傳感器組件包括分別與所述主控板連接的壓力傳感器、光電傳感器、溫度傳感器、姿態(tài)傳感器、超聲避障傳感器以及氣體傳感器中的一種或者多種。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，還包括設(shè)置于所述殼體內(nèi)部的無線通信模塊及設(shè)置于所述殼體外表面的雙聲道喇叭、雙麥克風(fēng)陣列；

所述語音交互模塊與所述雙聲道喇叭、所述雙麥克風(fēng)陣列連接，用于接收雙麥克風(fēng)陣列采集到的語音信息，將所述語音信息通過所述無線通信模塊發(fā)送至云端服務(wù)器，并接收所述云端服務(wù)器返回的應(yīng)答反饋信息，將所述應(yīng)答反饋信息通過所述雙聲道喇叭播放。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，還包括設(shè)置于所述殼體外表面的oled屏，所述表情顯示模塊與所述oled屏連接，所述表情顯示模塊根據(jù)所述表情圖像數(shù)據(jù)，驅(qū)動所述oled屏顯示表情圖像。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，還包括無線通信模塊，所述主控板通過所述無線通信模塊與上位機(jī)通信；

所述上位機(jī)為電腦、手機(jī)、平板電腦中的一種或者多種。

結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，還包括定時(shí)器，所述定時(shí)器與所述主控板連接；所述定時(shí)器按照預(yù)設(shè)時(shí)間發(fā)送定時(shí)信號至所述主控板；

所述語音交互模塊還用于根據(jù)所述定時(shí)信號，通過所述雙聲道喇叭進(jìn)行語音播報(bào)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，所述動作執(zhí)行部件包括驅(qū)動控制器、電機(jī)驅(qū)動板及多個(gè)步進(jìn)電機(jī)，所述驅(qū)動控制器與所述主控板、所述電機(jī)驅(qū)動板連接；

各個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)的輸出端連接在寵物型機(jī)器人的殼體的關(guān)節(jié)部位，所述驅(qū)動控制器根據(jù)所述主控板發(fā)送的動作指令，控制所述電機(jī)驅(qū)動板驅(qū)動各個(gè)所述步進(jìn)電機(jī)帶動所述殼體執(zhí)行相應(yīng)的動作。

結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，其中，還包括與所述主控板連接的輸入設(shè)備；所述輸入設(shè)備至少包括報(bào)警按鍵、錄音按鍵、音頻播放按鍵、天氣播報(bào)按鍵、功能切換按鍵、數(shù)字按鍵陣列中的一種或者多種；

其中，所述報(bào)警按鍵用于接收用戶輸入的報(bào)警信息，將所述報(bào)警信息通過所述無線通信模塊發(fā)送至所述上位機(jī)。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)以及如第一方面所述的寵物型機(jī)器人；

所述上位機(jī)為電腦、手機(jī)、平板電腦中的一種或者多種；

所述上位機(jī)通過無線通信模塊與所述寵物型機(jī)器人通信連接，并監(jiān)控所述寵物型機(jī)器人的外界環(huán)境，對所述寵物型機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

本發(fā)明實(shí)施例帶來了以下有益效果：

本發(fā)明提供的實(shí)施例中，寵物型機(jī)器人包括殼體、設(shè)置于殼體內(nèi)部的主控板以及與主控板連接的語音交互模塊、圖像采集裝置、表情顯示模塊、動作執(zhí)行部件、傳感器組件；傳感器組件獲取外界環(huán)境的環(huán)境參數(shù)，并將環(huán)境參數(shù)發(fā)送至主控板；語音交互模塊進(jìn)行語音識別并生成語音識別結(jié)果，將語音識別結(jié)果發(fā)送至主控板，以使主控板根據(jù)語音識別結(jié)果生成動作指令；動作執(zhí)行部件執(zhí)行主控板發(fā)送的動作指令；圖像采集裝置獲取外界環(huán)境的視頻信息或者圖像信息，將視頻信息或者圖像信息發(fā)送至主控板；表情顯示模塊接收主控板發(fā)送的視頻信息或者圖像信息，并根據(jù)視頻信息或者圖像信息生成表情圖像數(shù)據(jù)。通過殼體內(nèi)部的傳感組件，使得寵物型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對外界環(huán)境的感知，提高寵物型機(jī)器人的生命感；同時(shí)利用語音交互模塊、表情顯示模塊及動作執(zhí)行部件增強(qiáng)寵物型機(jī)器人與人的情感互動，適用于對老年人的情感治愈，降低老年人的孤獨(dú)感。因此，本發(fā)明提供的寵物型機(jī)器人及機(jī)器人控制系統(tǒng)解決了現(xiàn)有的機(jī)器人智能化程度低、功能不全面，難以實(shí)現(xiàn)情感交互的問題。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的寵物型機(jī)器人的殼體示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的寵物型機(jī)器人的第一種通信連接示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的寵物型機(jī)器人的第二種通信連接示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電源模塊的結(jié)構(gòu)連接圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的stm32f103芯片的外圍電路連接圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的a4988芯片的外圍電路連接圖；

圖7為本發(fā)明提供的機(jī)器人控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：

10-主控板；20-語音交互模塊；210-雙聲道喇叭；220-雙麥克風(fēng)陣列；30-圖像采集裝置；40-傳感器組件；410-壓力傳感器；420-光電傳感器；430-溫度傳感器；440-姿態(tài)傳感器；450-超聲避障傳感器；460-氣體傳感器；50-動作執(zhí)行部件；510-驅(qū)動控制器；520-電機(jī)驅(qū)動板；530-步進(jìn)電機(jī)；60-表情顯示模塊；610-oled屏；70-電源模塊；710-電池；720-放電保護(hù)電路；730-電源轉(zhuǎn)換電路；80-無線通信模塊；90-輸入設(shè)備；400-定時(shí)器；100-上位機(jī)；300-寵物型機(jī)器人。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

目前現(xiàn)有的機(jī)器人智能化程度低、功能不全面，難以實(shí)現(xiàn)情感交互，基于此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種寵物型機(jī)器人及機(jī)器人控制系統(tǒng)，可以通過殼體內(nèi)部的傳感組件，使得寵物型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對外界環(huán)境的感知，提高寵物型機(jī)器人的生命感；同時(shí)利用語音交互模塊、表情顯示模塊及動作執(zhí)行部件增強(qiáng)寵物型機(jī)器人與人的情感互動，適用于對老年人的情感治愈，降低老年人的孤獨(dú)感。因此，本發(fā)明提供的寵物型機(jī)器人及機(jī)器人控制系統(tǒng)解決了現(xiàn)有的機(jī)器人智能化程度低、功能不全面，難以實(shí)現(xiàn)情感交互的問題。

為便于對本實(shí)施例進(jìn)行理解，首先對本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種寵物型機(jī)器人進(jìn)行詳細(xì)介紹。

實(shí)施例一：

本發(fā)明提供了一種寵物型機(jī)器人，可以應(yīng)用但不限于養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、空巢家庭。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的寵物型機(jī)器人的殼體示意圖。圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的寵物型機(jī)器人的第一種通信連接示意圖。如圖1和圖2所示，該寵物型機(jī)器人包括殼體、設(shè)置于該殼體內(nèi)部的主控板10以及與主控板10連接的語音交互模塊20、圖像采集裝置30、表情顯示模塊60、動作執(zhí)行部件50、傳感器組件40。

其中，殼體的形狀可以為任意種類的寵物的外形，如狗、兔子、貓或者熊等。主控板10可以但不限于選用stm32系列芯片，優(yōu)選的為stm32f429芯片，負(fù)責(zé)寵物型機(jī)器人控制過程中的數(shù)據(jù)處理分析、算法執(zhí)行、通訊協(xié)議處理、多傳感器信息融合等。

上述傳感器組件40獲取外界環(huán)境的環(huán)境參數(shù)，并將該環(huán)境參數(shù)發(fā)送至主控板10。具體地，如圖3所示，傳感器組件40包括分別與主控板10連接的壓力傳感器410、光電傳感器420、溫度傳感器430、姿態(tài)傳感器440、超聲避障傳感器450以及氣體傳感器460中的一種或者多種，環(huán)境參數(shù)包括壓力、光線強(qiáng)度、溫度、姿態(tài)信息、煤氣濃度或者天然氣濃度中的一種或者多種。其中壓力傳感器410用于感應(yīng)人體施加的壓力，如觸摸產(chǎn)生的壓力，光電傳感器420用于檢測環(huán)境光線強(qiáng)度，溫度傳感器430用于檢測外界環(huán)境的溫度，姿態(tài)傳感器440用于獲取寵物型機(jī)器人的姿態(tài)信息，超聲避障傳感器450用于檢測寵物型機(jī)器人與障礙物之間的距離，氣體傳感器460用于檢測外界環(huán)境中的煤氣濃度或者天然氣濃度。進(jìn)一步地，語音交互模塊20進(jìn)行語音識別并生成語音識別結(jié)果，將該語音識別結(jié)果發(fā)送至主控板10，以使主控板10根據(jù)語音識別結(jié)果生成動作指令。主控板10將生成的動作指令發(fā)送至動作執(zhí)行部件50，動作執(zhí)行部件50根據(jù)該動作執(zhí)行指令執(zhí)行相應(yīng)動作。

圖像采集裝置30獲取外界環(huán)境的視頻信息或者圖像信息，將該視頻信息或者圖像信息發(fā)送至主控板10。主控板10將該視頻信息或者圖像信息發(fā)送至表情顯示模塊60，表情顯示模塊60接收該視頻信息或者圖像信息，并根據(jù)該視頻信息或者圖像信息，經(jīng)過特征提取、識別和分類等技術(shù)，生成表情圖像數(shù)據(jù)。

本發(fā)明提供的實(shí)施例中，寵物型機(jī)器人包括殼體、設(shè)置于殼體內(nèi)部的主控板以及與主控板連接的語音交互模塊、圖像采集裝置、表情顯示模塊、動作執(zhí)行部件、傳感器組件；傳感器組件獲取外界環(huán)境的環(huán)境參數(shù)，并將環(huán)境參數(shù)發(fā)送至主控板；語音交互模塊進(jìn)行語音識別并生成語音識別結(jié)果，將語音識別結(jié)果發(fā)送至主控板，以使主控板根據(jù)語音識別結(jié)果生成動作指令；動作執(zhí)行部件執(zhí)行主控板發(fā)送的動作指令；圖像采集裝置(如攝像機(jī)、錄像機(jī))可以用來錄像或者攝像，獲取外界環(huán)境的視頻信息或者圖像信息，將視頻信息或者圖像信息發(fā)送至主控板；表情顯示模塊接收主控板發(fā)送的視頻信息或者圖像信息，并根據(jù)視頻信息或者圖像信息生成表情圖像數(shù)據(jù)。通過殼體內(nèi)部的傳感組件，使得寵物型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對外界環(huán)境的感知，提高寵物型機(jī)器人的生命感；同時(shí)利用語音交互模塊、表情顯示模塊及動作執(zhí)行部件增強(qiáng)寵物型機(jī)器人與人的情感互動，適用于對老年人的情感治愈，降低老年人的孤獨(dú)感。因此，本發(fā)明提供的寵物型機(jī)器人解決了現(xiàn)有的機(jī)器人智能化程度低、功能不全面，難以實(shí)現(xiàn)情感交互的問題。

進(jìn)一步地，上述寵物型機(jī)器人還包括設(shè)置于殼體內(nèi)部的電源模塊。圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的電源模塊的結(jié)構(gòu)連接圖，該電源模塊70包括順次連接的電池710、放電保護(hù)電路720以及電源轉(zhuǎn)換電路730。放電保護(hù)電路720用于對電池710進(jìn)行放電保護(hù)，從而減緩壽命損耗；電源轉(zhuǎn)換電路730用于將電池710的輸出電壓轉(zhuǎn)換為與不同負(fù)載相匹配的工作電壓。優(yōu)選地，在一個(gè)實(shí)施例中，電池710的輸出電壓為7.4v，電池類型不限于原電池、可充電電池(如太陽能電池、鋰電池、蓄電池)。

具體地，在一個(gè)實(shí)施例中上述電源轉(zhuǎn)換電路730與主控板10、表情顯示模塊60連接，為主控板10、表情顯示模塊60提供3.3v電源；與語音交互模塊20、圖像采集裝置30、傳感器組件40連接，為語音交互模塊20、圖像采集裝置30、傳感器組件40提供5v電源。另外，上述電池710通過放電保護(hù)電路720與動作執(zhí)行部件50連接，為動作執(zhí)行部件50提供7.4v電源。

進(jìn)一步地，為了增強(qiáng)該寵物型機(jī)器人與人的語音互動效果，使得寵物型機(jī)器人更生動，如圖3所示，該寵物型機(jī)器人還包括設(shè)置于殼體內(nèi)部的無線通信模塊80及設(shè)置于殼體外表面的雙聲道喇叭210、雙麥克風(fēng)陣列220。具體地，語音交互模塊20與雙聲道喇叭210、雙麥克風(fēng)陣列220連接，用于接收雙麥克風(fēng)陣列220采集到的語音信息，將該語音信息通過無線通信模塊80發(fā)送至云端服務(wù)器，并接收云端服務(wù)器返回的應(yīng)答反饋信息，將該應(yīng)答反饋信息通過雙聲道喇叭210播放。在一個(gè)實(shí)施例中，雙聲道喇叭210可以安裝在殼體的嘴部，雙麥克風(fēng)陣列220安裝在殼體的耳朵部位。需要強(qiáng)調(diào)的是，雙聲道喇叭210、雙麥克風(fēng)陣列220的具體安裝部位在這里不做限定。

其中，語音交互模塊20可以與無線通信模塊80直接連接，也可以通過主控板10與無線通信模塊80連接，該無線通信模塊80不限于wifi(wireless-fidelity，無線保真)模塊、藍(lán)牙模塊、gsm(globalsystemformobilecommunication，全球移動通信系統(tǒng))通信模塊、gprs(generalpacketradioservice，通用分組無線服務(wù)技術(shù))通信模塊中的一種或多種。具體地，語音交互模塊可以為xfmt101模塊、wt2003s16-20n芯片或者wt588d08芯片。進(jìn)一步地，為了減少線路復(fù)雜度，可以選擇內(nèi)置無線通信接口的語音交互模塊，這樣語音交互模塊20可以不再外接無線通信模塊80。

具體地，語音交互模塊20與云端服務(wù)器采用全雙工通信方式。語音交互模塊20接收并識別雙聲道喇叭210接收到的語音信息，將該語音信息進(jìn)行錄音，然后通過無線通信模塊80上傳到云端服務(wù)器，云端服務(wù)器對接收到的語音信息進(jìn)行不間斷的識別處理，針對該語音信息發(fā)送應(yīng)答反饋信息至語音交互模塊20，語音交互模塊20通過雙聲道喇叭210進(jìn)行語音播放，從而實(shí)現(xiàn)了人與寵物型機(jī)器人實(shí)時(shí)對話交流。

進(jìn)一步地，可以預(yù)先存儲一些相關(guān)詞條，如：“趴下”、“前進(jìn)”、“后退”、“停下”、“點(diǎn)頭”、“搖頭”等，若語音交互模塊20識別出上述語音信息中包含上述詞條，則會生成第一動作觸發(fā)信息至主控板10，主控板10根據(jù)該第一動作觸發(fā)信息生成動作執(zhí)行指令，從而控制動作執(zhí)行部件50執(zhí)行相應(yīng)的動作。另外，結(jié)合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，使得語音交互模塊20實(shí)現(xiàn)對方言和斷續(xù)語句的識別，從而能夠更好的滿足交互需求。

因此，基于云端處理器的實(shí)時(shí)對話、詞條分析以及結(jié)合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，本實(shí)施例提供的寵物型機(jī)器人可以更好的滿足老年人的情感需求，實(shí)現(xiàn)對老年人的情感治愈，消除老年人的寂寞感，調(diào)整老年人的心理狀態(tài)。

進(jìn)一步地，如圖3所示，上述寵物型機(jī)器人還包括設(shè)置于殼體外表面的oled(organiclight-emittingdiode，有機(jī)發(fā)光二極管)屏610，表情顯示模塊60與oled屏610連接，該表情顯示模塊60根據(jù)主控板10發(fā)送的視頻信息或者圖像信息生成表情圖像信息生成表情圖像數(shù)據(jù)，驅(qū)動oled屏610根據(jù)表情圖像數(shù)據(jù)顯示表情圖像。具體地，為了增強(qiáng)寵物型機(jī)器人的仿真效果，oled屏610為兩個(gè)，分別設(shè)置在殼體的眼睛部位。表情顯示模塊60可以為一個(gè)，由一個(gè)表情顯示模塊60驅(qū)動兩個(gè)oled屏610。表情顯示模塊60也可以為兩個(gè)，分別驅(qū)動一個(gè)oled屏610，這樣兩個(gè)oled屏610可以顯示不同的表情圖像，使得寵物型機(jī)器人顯示的表情更豐富，更生動靈活。在一個(gè)實(shí)施例中，表情顯示模塊60選用stm32f103芯片，與主控板10之間通過can(controllerareanetwork，控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線連接，并通過spi(serialperipheralinterface，串行外設(shè)接口)總線驅(qū)動oled屏610顯示表情圖像；stm32f103芯片還用于實(shí)現(xiàn)與主控板10之間的通信協(xié)議處理、圖像處理。此外stm32f103芯片還設(shè)置有用戶操作界面，以使用戶進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置。

具體地，表情顯示模塊60通過圖像采集裝置30感知人的面部表情，并驅(qū)動oled屏610，使得寵物型機(jī)器人能夠表現(xiàn)出高興、寂寞、憤怒、吃驚等幾種表情，使得寵物型機(jī)器人更具生命感，能夠?qū)崿F(xiàn)與人的視覺實(shí)時(shí)交互。進(jìn)一步地，通過感知人的面部表情，表情顯示模塊60可以生成第二動作觸發(fā)信息，將該第二動作觸發(fā)信息發(fā)送至主控板10，主控板10根據(jù)該第二動作觸發(fā)信息生成相應(yīng)的動作指令，控制動作執(zhí)行部件50執(zhí)行相應(yīng)的動作，如當(dāng)感知到人的面部表情為喜悅時(shí)，表情顯示模塊60可以生成搖動尾巴的第二動作觸發(fā)信息，最終使動作執(zhí)行部件50控制殼體的尾巴擺動，從而進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)器人與人之間的實(shí)時(shí)互動。

進(jìn)一步地，如圖3所示，上述寵物型機(jī)器人還包括定時(shí)器400，該定時(shí)器400與主控板10連接；定時(shí)器400按照預(yù)設(shè)時(shí)間發(fā)送定時(shí)信號至主控板10。上述語音交互模塊20還用于根據(jù)定時(shí)信號，通過雙聲道喇叭210進(jìn)行語音播報(bào)。

具體地，可以利用定時(shí)器400進(jìn)行吃藥提醒定時(shí)、起床提醒定時(shí)、睡覺提醒定時(shí)等一系列日常事務(wù)的定時(shí)提醒工作。在一個(gè)實(shí)施例中，針對不同的日常提醒事務(wù)對應(yīng)的定時(shí)信號可以關(guān)聯(lián)存儲相關(guān)語音播報(bào)信息，主控板10將接收到的定時(shí)信號發(fā)送至語音交互模塊20，語音交互模塊20根據(jù)該定時(shí)信號，通過雙聲道喇叭210播報(bào)相應(yīng)的相關(guān)語音播報(bào)信息。這樣，可以使得該寵物型機(jī)器人更好的服務(wù)于獨(dú)居老人，保障老人正常的起居生活。

進(jìn)一步地，主控板10通過無線通信模塊80與上位機(jī)通信，其中上位機(jī)為電腦、手機(jī)、平板電腦中的一種或者多種。上位機(jī)中存儲有相應(yīng)的監(jiān)控程序，實(shí)現(xiàn)對寵物型機(jī)器人外界環(huán)境的監(jiān)控，同時(shí)發(fā)送控制指令至主控板10，實(shí)現(xiàn)對寵物型機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制。

進(jìn)一步地，如圖3所示，上述寵物型機(jī)器人還包括與主控板10連接的輸入設(shè)備90。該輸入設(shè)備90至少包括報(bào)警按鍵、錄音按鍵、音頻播放按鍵、天氣播報(bào)按鍵、功能切換按鍵、數(shù)字按鍵陣列中的一種或者多種。其中，上述報(bào)警按鍵用于接收用戶輸入的報(bào)警信息，并將該報(bào)警信息發(fā)送至上位機(jī)。

具體的，上述輸入設(shè)備90可以是實(shí)體鍵盤或者觸摸屏，用戶通過輸入設(shè)備90的各個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)對寵物型機(jī)器人的相關(guān)控制。通過音頻播放按鍵使寵物型機(jī)器人播放音樂、相聲、故事等；通過天氣播報(bào)按鍵使寵物型機(jī)器人播報(bào)天氣情況，具體的播報(bào)方式可以是文字方式或者語音方式；通過功能切換按鍵實(shí)現(xiàn)不同功能頁面的切換，如音頻播放頁面、天氣播報(bào)頁面、數(shù)字顯示頁面；通過數(shù)字按鍵陣列實(shí)現(xiàn)定時(shí)設(shè)置、信息序號選擇、呼叫上位機(jī)等。進(jìn)一步地，考慮到突發(fā)事件，輸入設(shè)備90中還設(shè)置有報(bào)警按鍵，該報(bào)警按鍵直接與上位機(jī)通信連接。當(dāng)發(fā)生突發(fā)按鍵時(shí)，比如老人摔倒、舊疾復(fù)發(fā)，直接按壓該報(bào)警按鍵，就可以與相應(yīng)的上位機(jī)建立連接，同時(shí)可以開啟圖像采集裝置，使得上位機(jī)對應(yīng)的用戶清楚的看到現(xiàn)場狀況，采取相應(yīng)的措施。

進(jìn)一步地，如圖3所示，上述動作執(zhí)行部件50包括驅(qū)動控制器510、電機(jī)驅(qū)動板520及多個(gè)步進(jìn)電機(jī)530，驅(qū)動控制器510與主控板10、電機(jī)驅(qū)動板520連接。各個(gè)步進(jìn)電機(jī)530的輸出端連接在寵物型機(jī)器人的殼體的關(guān)節(jié)部位，驅(qū)動控制器510根據(jù)主控板10發(fā)送的動作指令，控制電機(jī)驅(qū)動板520驅(qū)動各個(gè)步進(jìn)電機(jī)530帶動殼體執(zhí)行相應(yīng)的動作。通過主控板10與驅(qū)動控制器510實(shí)現(xiàn)主從控制，減少主控板10的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動控制器510選用stm32f103芯片，電機(jī)驅(qū)動板520選用a4988芯片，相應(yīng)的外圍電路連接圖分別如圖5、圖6所示。

具體地，寵物型機(jī)器人可執(zhí)行的動作包括單個(gè)和多個(gè)大腿、膝關(guān)節(jié)的前后動作，寵物型機(jī)器人的對稱步行，頭部旋轉(zhuǎn)及上下運(yùn)動?；緞幼靼ㄅ?、蹲、坐、站、點(diǎn)頭、搖頭、前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、跑、跳等。

在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器組件40包括壓力傳感器410，該壓力傳感器410可以采用sfc(supercriticalfluidchromatogram，超臨界液相色譜)壓力感知傳感器，該壓力傳感器410分布在寵物型機(jī)器人的殼體的不同部位，壓力傳感器410感應(yīng)到人撫摸寵物型機(jī)器人的某個(gè)部位時(shí)，如下顎、腦門、耳朵、前肢等，發(fā)送相應(yīng)的感知信息至主控板10，主控板10生成動作指令，動作執(zhí)行部件50可以根據(jù)該動作指令，執(zhí)行相應(yīng)的動作，從而實(shí)現(xiàn)人與寵物型機(jī)器人的肢體互動。

進(jìn)一步地，傳感器組件40包括光電傳感器420。主控板10接收到光電傳感器420發(fā)送的光線強(qiáng)度值后，判斷該光線強(qiáng)度值是否小于預(yù)設(shè)光線閾值，若是，則生成休眠控制指令，控制寵物型機(jī)器人進(jìn)入休眠狀態(tài)。當(dāng)白天天亮或者室內(nèi)燈亮?xí)r，光線強(qiáng)度值大于等于預(yù)設(shè)光線閾值，喚醒寵物型機(jī)器人，從而可以節(jié)約電能，并避免打擾到人日常休息。另外，也可以控制寵物型機(jī)器人的頭部隨著光線強(qiáng)度變化，或者控制寵物型機(jī)器人朝有光的方向前進(jìn)。

進(jìn)一步地，傳感器組件40包括溫度傳感器430，用于檢測外界環(huán)境的溫度。具體地，主控板10對溫度傳感器430發(fā)送的溫度值進(jìn)行記錄，并計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的溫度差值，當(dāng)該溫度差值大于預(yù)設(shè)差值時(shí)，生成提醒指令，將該提醒指令發(fā)送至語音交互模塊20，使得語音交互模塊20通過雙聲道喇叭210進(jìn)行語音提醒播報(bào)，提醒用戶增加或者減少衣物。

進(jìn)一步地，氣體傳感器460用于檢測外界環(huán)境中的煤氣濃度或者天然氣濃度。主控板10接收到氣體傳感器460發(fā)送的煤氣濃度值或者天然氣濃度值后，判斷該煤氣濃度值或者天然氣濃度值是否大于預(yù)設(shè)濃度值，若是，則生成煤氣報(bào)警信息，將該煤氣報(bào)警信息發(fā)送至語音交互模塊20，使得語音交互模塊20通過雙聲道喇叭210進(jìn)行語音報(bào)警；同時(shí)將該煤氣報(bào)警信息發(fā)送至相對應(yīng)的上位機(jī)，以使上位機(jī)對應(yīng)的用戶及時(shí)了解相關(guān)情況。

進(jìn)一步地，姿態(tài)傳感器440用于獲取寵物型機(jī)器人的姿態(tài)信息，根據(jù)該姿態(tài)信息，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，防止寵物型機(jī)器人執(zhí)行動作時(shí)摔倒；超聲避障傳感器450用于檢測寵物型機(jī)器人與障礙物之間的距離，實(shí)現(xiàn)自動躲避障礙物。

為了進(jìn)一步增強(qiáng)仿生效果，傳感器組件40中的各個(gè)傳感器分布在殼體的各個(gè)位置，在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)壓力傳感器410可以分別安裝在殼體的頭頂、前肢、腰部、后肢、尾巴等部位，光電傳感器420安裝在殼體的眼睛部位，氣體傳感器460安裝在殼體的鼻子部位。

進(jìn)一步地，上述寵物型機(jī)器人還包括定位追蹤器，該定位追蹤器與主控板10連接。應(yīng)用時(shí)，用戶可以攜帶與該定位追蹤器匹配的定位裝置(如定位手表、手環(huán)、項(xiàng)鏈等)，定位追蹤器接收定位裝置的定位信息，并根據(jù)該定位信息和寵物型機(jī)器人當(dāng)前位置信息，生成前進(jìn)路線，并將前進(jìn)路線發(fā)送至主控板10，主控板10根據(jù)該前進(jìn)路線生成動作指令，控制動作執(zhí)行部件50執(zhí)行相應(yīng)的動作，以使寵物型機(jī)器人與攜帶定位裝置的用戶保持一定距離。另外，可以通過輸入設(shè)備90設(shè)置預(yù)設(shè)距離，當(dāng)寵物型機(jī)器人與攜帶定位裝置的用戶之間的距離超過預(yù)設(shè)距離時(shí)，發(fā)送距離報(bào)警至上位機(jī)。另外，可以通過輸入設(shè)備90或者上位機(jī)啟動或者關(guān)閉該定位追蹤器，從而更加方便用戶的使用。

綜上所述，本發(fā)明提供的寵物型機(jī)器人可以應(yīng)用語言交互、肢體交互、視覺交互三種方式實(shí)現(xiàn)與人的互動，增強(qiáng)情感交流，當(dāng)該寵物型機(jī)器人應(yīng)用于老年人的情感治愈過程中，可以減輕老年人的老年癡呆癥和孤獨(dú)寂寞。另外，當(dāng)該寵物型機(jī)器人應(yīng)用于養(yǎng)老機(jī)構(gòu)時(shí)，通過定位追蹤、對日常事務(wù)的定時(shí)提醒、溫度提醒、煤氣或者天然氣報(bào)警等功能，還可以減少養(yǎng)老機(jī)構(gòu)的運(yùn)營成本。

實(shí)施例二：

圖7示出了本發(fā)明提供的機(jī)器人控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該機(jī)器人控制系統(tǒng)包括上位機(jī)100以及如實(shí)施例一中的寵物型機(jī)器人300。其中上位機(jī)100為電腦、手機(jī)、平板電腦中的一種或者多種。

具體地，上位機(jī)100通過無線通信模塊80與寵物型機(jī)器人300通信連接。上位機(jī)100中存儲有相應(yīng)的監(jiān)控程序，實(shí)現(xiàn)對寵物型機(jī)器人300外界環(huán)境的監(jiān)控，同時(shí)發(fā)送控制指令至主控板10，實(shí)現(xiàn)對寵物型機(jī)器人300的遠(yuǎn)程控制。

在一個(gè)實(shí)施例中，上位機(jī)100為安裝有相應(yīng)應(yīng)用軟件的移動終端，該移動終端通過wifi模塊與主控板10進(jìn)行通訊。用戶可以通過移動終端實(shí)時(shí)監(jiān)控寵物型機(jī)器人300的外界環(huán)境，監(jiān)控煤氣或者天然氣濃度信息等。同時(shí)，用戶還可以通過移動終端實(shí)現(xiàn)與寵物型機(jī)器人300的互動，控制寵物型機(jī)器人300進(jìn)行語音播報(bào)、顯示表情圖像或者執(zhí)行相應(yīng)動作。

本發(fā)明提供的實(shí)施例中，寵物型機(jī)器人包括殼體、設(shè)置于殼體內(nèi)部的主控板以及與主控板連接的語音交互模塊、圖像采集裝置、表情顯示模塊、動作執(zhí)行部件、傳感器組件；傳感器組件獲取外界環(huán)境的環(huán)境參數(shù)，并將環(huán)境參數(shù)發(fā)送至主控板；語音交互模塊進(jìn)行語音識別并生成語音識別結(jié)果，將語音識別結(jié)果發(fā)送至主控板，以使主控板根據(jù)語音識別結(jié)果生成動作指令；動作執(zhí)行部件執(zhí)行主控板發(fā)送的動作指令；圖像采集裝置獲取外界環(huán)境的視頻信息或者圖像信息，將視頻信息或者圖像信息發(fā)送至主控板；表情顯示模塊接收主控板發(fā)送的視頻信息或者圖像信息，并根據(jù)視頻信息或者圖像信息生成表情圖像數(shù)據(jù)。通過殼體內(nèi)部的傳感組件，使得寵物型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對外界環(huán)境的感知，提高寵物型機(jī)器人的生命感；同時(shí)利用語音交互模塊、表情顯示模塊及動作執(zhí)行部件增強(qiáng)寵物型機(jī)器人與人的情感互動，適用于對老年人的情感治愈，降低老年人的孤獨(dú)感。因此，本發(fā)明提供的機(jī)器人控制系統(tǒng)解決了現(xiàn)有的機(jī)器人智能化程度低、功能不全面，難以實(shí)現(xiàn)情感交互的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)器人控制系統(tǒng)，與上述實(shí)施例提供的寵物型機(jī)器人具有相同的技術(shù)特征，所以也能解決相同的技術(shù)問題，達(dá)到相同的技術(shù)效果。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的寵物型機(jī)器人及機(jī)器人控制系統(tǒng)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲了程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實(shí)施例中所述的方法，具體實(shí)現(xiàn)可參見方法實(shí)施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的機(jī)器人控制系統(tǒng)具體工作過程，可以參考前述寵物型機(jī)器人實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

另外，在本發(fā)明實(shí)施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個(gè)存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。