本發(fā)明涉及機器人領(lǐng)域，尤其涉及一種情感交互式機器人。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)階段，機器人功能中的人機交互功能越來越重要，人們對智能機器人的情感交互也越來越感興趣?，F(xiàn)階段的機器人對使用者的觸摸情感感知是通過多個觸摸感測器來完成的，由于使用的觸摸感測器比較多，導致該種機器人的成本比較高。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明提供一種低成本的情感交互式機器人。一種情感交互式機器人，該情感交互式機器人包括一主體部及兩個形成在該主體部相對兩側(cè)的手部；該主體部上成有一顯示面板，該顯示面板用于顯示相應(yīng)的臉部表情；該手部的內(nèi)部包含有多個信號傳導桿及一個三軸力感測器，該信號傳導桿用于將感受到的手部的動作信號傳遞給該三軸力感測器，該三軸力感測器用于將該動作信號轉(zhuǎn)換成電信號并輸出；該主體部內(nèi)部包含有一信號處理模組及一顯示模組，該信號處理模組用于處理該電信號，進而判斷該電信號代表哪種動作姿勢，并確定該種動作姿勢對應(yīng)什么情感反應(yīng)，并給該顯示模組發(fā)送一對應(yīng)于該種情感反應(yīng)的反應(yīng)信號；該顯示模組接收到該反應(yīng)信號后，在該顯示面板上顯示相應(yīng)的臉部表情。本發(fā)明提供的情感交互式機器人的手部內(nèi)設(shè)置有多個信號傳導桿及一個三軸力感測器，以該信號傳導桿將接收到的動作信號傳遞給該三軸力感測器，減少了該三軸力感測器的數(shù)量，進而降低了該情感交互式機器人的制作成本。附圖說明圖1是本發(fā)明提供的情感交互式機器人的前視圖。圖2是本發(fā)明提供的情感交互式機器人的側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明提供的情感交互式機器人的手部的內(nèi)部元件的前視圖。圖4是圖3所示的手部的內(nèi)部元件的右視圖。圖5本發(fā)明提供的情感交互式機器人的背部的傳感器陣列示意圖。圖6是本發(fā)明提供的情感交互式機器人的的內(nèi)部元件連接關(guān)系圖。主要元件符號說明情感交互式機器人100主體部10前部11顯示面板111背部12感測器陣列121手部20接觸面21弧形面22銜接面23信號傳導桿24橫部241縱部242三軸力感測器25信號處理模組40信號接收單元41信號放大單元42模數(shù)轉(zhuǎn)換單元43存儲單元44信號處理單元45顯示模組50震動模組60如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。具體實施方式下面請結(jié)合圖1~圖6及實施例對本發(fā)明提供的一種情感交互式機器人作進一步的說明。一種情感交互式機器人100，該情感交互式機器人100為一憨態(tài)可掬的娃娃形狀，該情感交互式機器人100整體比較小巧，比較適合小朋友。在本實施例中，該情感交互式機器人100高度為650mm，最大寬度為400mm，在其他實施例中，該情感交互式機器人100高度與最大寬度并不局限于650mm和400mm。該情感交互式機器人100包括一主體部10及位于該主體部10的相對兩側(cè)的兩個手部20。該主體部10包括一面向使用者的前部11及一與該前部11相背的背部12。優(yōu)選地，該前部11及該背部12均為一曲面。在其他實施例中，該前部11及該背部12也可以為一平面。該前部11形成有一顯示面板111，該顯示面板111用于顯示機器人的不同的臉部表情。該背部12內(nèi)部形成有一感測器陣列121，該感測器陣列121用于在使用者觸摸該背部12時感測該背部12所受到的力，并將感受到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號并輸出。該手部20材質(zhì)為硅膠或是聚醛樹脂（又叫POM塑料）。該手部20包括一與該主體部10相接觸的接觸面21、一與該接觸面21相對的弧形面22及一銜接面23。該接觸面21為一圓形面，該銜接面23為一圓柱面，該銜接面23用于銜接該接觸面21和該弧形面22。在該手部20的內(nèi)部形成有多個信號傳導桿24及一三軸力感測器25,該信號傳導桿24靠近該弧形面22及該銜接面23，該三軸力感測器靠近該接觸面21。該信號傳導桿24呈T字型，該信號傳導桿24用于感受使用者施加在該手部20上的動作信號并將感受到的動作信號傳遞給該三軸力感測器25。在本實施例中，該信號傳導桿24共有6個，每個該信號傳導桿24包括一橫部241及一與該橫部241垂直的縱部242，六個該信號傳導桿24的縱部242垂直地匯聚相交于一點，進而構(gòu)成了一笛卡爾坐標系。其中，六個該信號傳導桿24的縱部242垂直地匯聚相交的點相當于坐標系的原點。也就是說，六個該信號傳導桿24是一體成型的且六個該信號傳導桿24在三維空間內(nèi)互相垂直。其中一個該信號傳導桿24的橫部241固定在該三軸力感測器25的表面上，其他五個該信號傳導桿24的橫部241均勻地分布在該手部20內(nèi)。在其他實施例中，該信號傳導桿24的個數(shù)并不局限于6個，只要保證所有的該信號傳導桿24的縱部242匯聚成一點，其中一個該信號傳導桿24的橫部241固定在該三軸力感測器25的表面上，其他的該信號傳導桿24的橫部241均勻地分布在該手部20內(nèi)即可。該三軸力感測器25靠近該接觸面21，且能同時檢測三維空間的三個力信息（Fx、Fy、Fz），該三軸力感測器25用于接收該信號傳導桿24接收到的信號并將接收到的信息按一定規(guī)律（例如，數(shù)學函數(shù)法則）變換成為電信號輸出。該情感交互式機器人100的內(nèi)部還包含有一信號處理模組40、一顯示模組50及一震動模組60。該信號處理模組40包括一信號接收單元41、一信號放大單元42、一模數(shù)轉(zhuǎn)換(analogdigitalconverter，ADC)單元43、一存儲單元44及一信號處理單元45。該信號接收單元41用于接收該三軸力感測器25及該感測器陣列121輸出的電信號。該信號放大單元42用于將該信號接收單元41接收到的信號放大到所需要的倍數(shù)，以便于該ADC單元43的識別。該ADC單元43用于將經(jīng)過該信號放大單元42放大的信號轉(zhuǎn)換成該信號處理單元45能夠識別的數(shù)字信號。該存儲單元44中預存有該手部20的動作姿勢定義分析表（表1）、該手部20的動作姿勢、情感狀態(tài)及情感反應(yīng)對應(yīng)表（表2）、該背部12的動作姿勢定義分析表（表3）及該背部12的動作姿勢、情感狀態(tài)及情感反應(yīng)對應(yīng)表（表4）。該信號處理單元45用于對經(jīng)過該ADC單元43轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行預處理，并提取該數(shù)字信號的特征，之后，將該數(shù)字信號的特征與存儲在該存儲單元44內(nèi)的表1、表2、表3及表4相比對，進而判斷出使用者對該手部或背部的動作姿勢，并進而確定該種動作姿勢對應(yīng)什么情感反應(yīng)，并給該顯示模組50及該震動模組60發(fā)送一對應(yīng)于該種情感反應(yīng)的反應(yīng)信號，以使得顯示模組50及震動模組60做出相應(yīng)的情感反應(yīng)。表1~4中，接觸時間的長、短、所受垂直力與切向力的大、小的判斷標準是根據(jù)預設(shè)的值來判定。該預設(shè)的值的來源可以是經(jīng)過大量的實驗及統(tǒng)計分析得出。即由人重復做出相應(yīng)的動作，以感測器陣列121及三軸力感測器25來感測，最后經(jīng)過統(tǒng)計分析的方法得出時間長于多少為長，短于多少為短，力大于多少為大，少于多少為小。該顯示模組50用于接收該信號處理單元45發(fā)出的對應(yīng)于某種情感反應(yīng)的反應(yīng)信號，并在該顯示面板111上顯示相應(yīng)的臉部表情。該震動模組60用于接收該信號處理單元45發(fā)出的對應(yīng)于某種情感反應(yīng)的反應(yīng)信號，并以與該反應(yīng)信號相對應(yīng)的頻率震動。表1動作姿勢最初位置是否改變接觸時間是否具有周期性所受垂直力大小所受切向力大小轉(zhuǎn)否長是小大抓否長否大小拉是長否小大拍是短是小小摸是短否小小捏否長否小小刮是長否小小推否短是大小表2動作姿勢機器人情感情感反應(yīng)轉(zhuǎn)痛哭臉、震動（快）抓愉悅笑臉、震動（慢）拉痛哭臉、震動（快）拍痛哭臉、震動（快）摸愉悅笑臉、震動（慢）捏痛哭臉、震動（快）刮癢笑臉、震動（快）推焦慮疑惑、震動（慢）表3動作姿勢最初位置是否改變接觸時間是否具有周期性所受垂直力大小所受切向力大小擦是短否小小拉否長否大小拍是短是小小摸是短否小小捏否長否0小刮是長否小0推否短是大小表4動作姿勢機器人情感情感反應(yīng)擦愉悅笑臉、震動（慢）拉痛哭臉、震動（快）拍痛哭臉、震動（快）摸愉悅笑臉、震動（慢）捏痛哭臉、震動（快）刮癢笑臉、震動（快）推愉悅笑臉、震動（慢）當使用者對該情感交互式機器人100的手部20作出不同的動作姿勢時，分布在該手部20內(nèi)的該信號傳導桿24將感受到的動作信號傳遞給該三軸力感測器25，該三軸力感測器25將接收到的動作信號按數(shù)學函數(shù)法則變換成為電信號，并將該電信號發(fā)送給該信號處理模組40，該信號接收單元41將接收到的該電信號放大到需要的倍數(shù)，并將放大到需要的倍數(shù)后的該電信號發(fā)送給該ADC單元43，該ADC單元43將經(jīng)過該信號放大單元42放大的電信號轉(zhuǎn)換成該信號處理單元45能夠識別的數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號發(fā)送給該信號處理單元45，該信號處理單元45先對該數(shù)字信號進行預處理，之后，提取該數(shù)字信號的特征，并將該數(shù)字信號的特征與存儲在該存儲單元44內(nèi)的表1、表2相比對，進而判斷出使用者對該手部的動作姿勢對應(yīng)哪種情感反應(yīng)，并給該顯示模組50及該震動模組60發(fā)送一對應(yīng)于該種情感反應(yīng)的反應(yīng)信號，該顯示模組50接收到該反應(yīng)信號后，在該顯示面板111上顯示相應(yīng)的臉部表情，該震動模組60接收到該反應(yīng)信號后，以與該反應(yīng)信號相對應(yīng)的頻率產(chǎn)生震動。當使用者對該情感交互式機器人100的背部12作出不同的動作姿勢時，分布在該背部12內(nèi)的該感測器陣列121感測到相應(yīng)的動作信號，之后，該感測器陣列121將該動作信號按數(shù)學函數(shù)法則變換成為電信號并發(fā)送給該信號處理模組40，該信號接收單元41將接收到的電信號放大到需要的倍數(shù)，將放大到需要的倍數(shù)后的電信號發(fā)送給該ADC單元43，該ADC單元43將經(jīng)過該信號放大單元42放大的電信號轉(zhuǎn)換成該信號處理單元45能夠識別的數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號發(fā)送給該信號處理單元45，該信號處理單元45先對接收到的該數(shù)字信號進行預處理，之后，提取該數(shù)字信號的特征，并將該數(shù)字信號的特征與存儲在該存儲單元44內(nèi)的表3、表4相比對，進而判斷出使用者對該背部12的動作姿勢對應(yīng)哪種情感反應(yīng)，并給該顯示模組50及該震動模組60發(fā)送一對應(yīng)于該種情感反應(yīng)的反應(yīng)信號，該顯示模組50接收到該反應(yīng)信號后，在該顯示面板111上顯示相應(yīng)的臉部表情，該震動模組60接收到該反應(yīng)信號后，以與該反應(yīng)信號相對應(yīng)的頻率產(chǎn)生震動。本發(fā)明提供的情感交互式機器人100的手部20內(nèi)設(shè)置有多個信號傳導桿24及一個三軸力感測器25，以該信號傳導桿24將接收到的動作信號傳遞給該三軸力感測器25，減少了該三軸力感測器25的數(shù)量，進而降低了該情感交互式機器人100的制作成本；本發(fā)明提供的情感交互式機器人100憨態(tài)可掬且體態(tài)比較小巧，非常適合小朋友?？梢岳斫獾氖牵陨蠈嵤├齼H用來說明本發(fā)明，并非用作對本發(fā)明的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出的其它各種相應(yīng)的改變與變形，都落在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3