[發(fā)明專利]具有人工耳的機器人頭部

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710102238.5
• 申請日: 2007-05-08
• 公開（公告）號: CN101092036A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 弗蘭克·茹布蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 本田研究所歐洲有限公司
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;G10K11/16;A63H3/36
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器人的頭部的領(lǐng)域，其中所述頭部配備有專用聽覺感測系統(tǒng)，以下將其稱為“人工耳”。人工耳至少包括擴音器和導聲元件(sound-guiding?element)，在本說明書的框架和所附權(quán)利要求中將其稱為人工外耳。

背景技術(shù)

僅引用一個示例，可以將本發(fā)明應(yīng)用于人形機器人，所述人形機器人的特征在于它通常具有包括身體、腿、臂以及頭部的人體結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的人工耳被具體設(shè)計成接合到或集成在所述人形機器人的頭部中。

因此不能將本發(fā)明與具有雙耳立體聲擴音器的假頭相比較，在后者中，目標是建立與人的頭部和耳部的復制品盡可能接近的假頭和雙耳立體聲擴音器。可以使用這種假頭來例如通過利用人頭部的人工模型(帶有嵌入在“鼓膜”位置處的兩個擴音器)進行假頭記錄，建立該假頭是為了模仿真人頭部的聲音傳送特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種配備有人工雙耳的機器人的頭部。

通過獨立權(quán)利要求的特征來實現(xiàn)該目的。

從屬權(quán)利要求進一步展開了本發(fā)明的中心思想。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種用于機器人的頭部，該機器人包括致動裝置以使所述頭部按至少一個自由度移動，從而凝視所檢測到的聲源的估計位置。該頭部設(shè)置有雙耳人工耳，所述雙耳人工耳分別包括外耳形結(jié)構(gòu)和擴音器。所述頭部的上部存在聲音阻尼表面。

所述人工耳在功能上可與所述頭部的內(nèi)部或外部的計算裝置相連接，該計算裝置被設(shè)計成基于諸如耳間時間差(ITD)和/或耳間級差(ILD)的聽覺定位線索來估計聲源的位置。

所述聲音阻尼表面可以對于2kHz以上的頻率有效。

所述聲音阻尼表面可以對于波長等于或小于所述雙耳人工耳的兩個擴音器之間的距離的聲波有效。

所述聲音阻尼表面可以是粘附于所述頭部的表面層。

所述聲音阻尼表面可以由類硅樹脂材料制成。

所述聲音阻尼表面可以通過對所述頭部進行表面處理來形成。

本發(fā)明的另一方面涉及具有身體、兩條腿、兩個臂以及根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的頭部的人形機器人。

本發(fā)明的又一方面涉及一種用于對經(jīng)由接合到或集成到機器人的頭部的雙耳人工耳所感測到的聽覺定位線索進行增強的方法，

所述方法包括在所述頭部的至少上部處設(shè)置聲音阻尼表面的步驟。

附圖說明

當結(jié)合附圖通讀對優(yōu)選實施例的所附詳細描述時，本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征以及目的將對本領(lǐng)域的技術(shù)人員變得顯見。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的人工耳的立體圖；

圖2示出了具有透聲蓋的人工耳的側(cè)視圖；

圖3示出了可與本發(fā)明結(jié)合起來應(yīng)用的人形機器人；以及

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的機器人頭部。

具體實施方式

在圖1中，參考標記1總體上表示根據(jù)本發(fā)明的人工耳。

如已從圖1中看到的那樣，本發(fā)明并非旨在制作人耳的復制品，而是旨在制作適合于與機器人尤其是機器人頭部一起使用的人工耳。

根據(jù)本發(fā)明的人工耳1具有優(yōu)選為圓形的底基板2。外耳形結(jié)構(gòu)3向該基板2的外側(cè)延伸。在該外耳形部件3和延伸部4的后端處集成在一起，其可以容納例如諸如前置放大裝置的電路12。電路12設(shè)置有接口13，以將經(jīng)預處理的電信號轉(zhuǎn)發(fā)給例如機器人的計算單元。然后該計算單元可以基于經(jīng)處理的信號，例如通過執(zhí)行對聲源的定位估計來例如確定機器人的運動目標，從而使人形機器人聚焦于或者移動到聲源的估計位置。

可以將此縱向延伸部4延伸(見5)到與圖1所示的人工耳1對稱地布置的第二人工耳，以提供彈性且可彎曲機械連接部件(其也可以用于電子和電氣連接)。

人工耳1的外耳形結(jié)構(gòu)3限定了中空耳殼區(qū)4，在該中空耳殼區(qū)4的聲學中心處設(shè)置有擴音器6。中空耳殼區(qū)4呈現(xiàn)出可對來自前方的聲音信號進行增強的錐形。該耳殼區(qū)是在所述外耳形結(jié)構(gòu)中限定的中空區(qū)，其向外部張開并且將擴音器連接到外部，所述擴音器被置于耳殼區(qū)的底部。

擴音器6在功能上與用于由擴音器6檢測到的信號的處理電路12相連接(14)。

如可從圖1中看到的那樣，外耳形結(jié)構(gòu)3的后端和/或下端可以配備有聲音屏蔽/遮蔽裝置7、8。將這些聲音遮蔽裝置7、8設(shè)計成對來源于人工耳1的后方和/或下方的位置處的噪聲源的噪聲進行屏蔽。

屏蔽裝置7、8可以具有在外耳形結(jié)構(gòu)3的外邊緣處折疊的形狀。

優(yōu)選的是，后屏蔽裝置7按至少部分交疊的方式基本上覆蓋耳殼區(qū)4，以高效地將人工耳1與該人工耳1后方的典型噪聲源屏蔽開。