[發(fā)明專利]一種基于情感機器人的智能家居環(huán)境協(xié)同控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510388973.1
• 申請日: 2015-07-03
• 公開（公告）號: CN104965552B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 解侖;韓晶;何志杰;王志良
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G05B19/418;G06F17/30
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司11237
• 代理人: 張仲波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)自動化信息及人機交互技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于情感機器人的智能家居環(huán)境協(xié)同控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著通信技術(shù)、智能技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能家居已成為今后家居和住宅發(fā)展的必然方向，同時家庭服務(wù)型情感機器人將成為其中重要的設(shè)備。但現(xiàn)有的該類情感機器人大多不具備控制家居環(huán)境的功能，即使具備也只是簡單的機械式控制，缺乏自主性與智能性。另外，智能家居的設(shè)備往往分散在房間的不同空間，需要布線和施工，且有些設(shè)備雖可通過無線傳輸和傳感技術(shù)實現(xiàn)無線遙控，但這些設(shè)備并不兼容，設(shè)備與設(shè)備之間無法實現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。

盡管人與情感機器人之間的交互技術(shù)已經(jīng)取得較好的成果，且對家居環(huán)境的控制技術(shù)也在飛速地發(fā)展，但在智能家居環(huán)境控制方面卻沒有考慮到用戶的不同情感狀態(tài)和行為動作對家居環(huán)境的需求，智能化程度低，目前仍不能滿足人們對數(shù)字化、智能化的需求，導(dǎo)致用戶體驗的滿意度和信任度降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于情感機器人的智能家居環(huán)境協(xié)同控制方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的智能家居控制系統(tǒng)沒有考慮到用戶的不同情感狀態(tài)對家居環(huán)境的需求、設(shè)備與設(shè)備之間無法實現(xiàn)協(xié)調(diào)工作，導(dǎo)致智能化程度、用戶體驗的滿意度和信任度低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種基于情感機器人的智能家居環(huán)境協(xié)同控制方法，包括：

獲取用戶的情感狀態(tài)及智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)；

對獲取到的用戶的情感狀態(tài)和智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)進行融合分析；

根據(jù)分析結(jié)果生成控制指令，并根據(jù)所述控制指令啟動相應(yīng)的智能家電設(shè)備對智能家居環(huán)境進行調(diào)節(jié)。

可選的，所述獲取用戶的情感狀態(tài)包括：

通過視頻檢測器實時跟蹤和檢測室內(nèi)用戶的行為動作；

通過視覺采集模塊對跟蹤到的用戶的面部表情進行視頻采集，并對情感機器人行進過程中的周圍環(huán)境進行記錄；

通過情感信息處理模塊對采集到的視頻的靜態(tài)圖像進行預(yù)處理，并利用基于靜態(tài)圖像的表情情感特征提取算法，將預(yù)處理后的靜態(tài)圖像與本地數(shù)據(jù)庫中預(yù)存儲的人臉情感特征進行匹配識別，確定用戶當前的情感狀態(tài)；

根據(jù)所述情感信息處理模塊輸出的用戶當前的情感狀態(tài)，通過情感表達模塊顯示用戶當前的表情；

其中，所述情感狀態(tài)包括：高興、悲傷、生氣、恐懼、驚訝、厭惡和/或平靜。

可選的，所述獲取智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)包括：

通過環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊采集室內(nèi)各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊的工作模式包括：正常工作模式、半睡眠工作模式和睡眠工作模式，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊的工作模式不同，環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊的檢測頻率不同；

其中，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括：溫濕度傳感器、光傳感器、煙霧探測器、門窗傳感器、空氣質(zhì)量檢測器和/或視頻檢測器，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊采用的工作模式由所述視頻檢測器檢測到的用戶在室內(nèi)的行為動作決定。

可選的，所述方法還包括：

當所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊工作在半睡眠工作模式或睡眠工作模式時，根據(jù)采集到的各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)對智能家居環(huán)境進行分析調(diào)節(jié)，使智能家居環(huán)境的各個指標保持在基準值，并將各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)和智能家電設(shè)備的狀態(tài)輸出至顯示屏顯示；

當所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊工作在正常工作模式，且沒有獲取到用戶的情感狀態(tài)時，根據(jù)采集到的各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)對智能家居環(huán)境進行分析調(diào)節(jié)，使智能家居環(huán)境的各個指標保持在基準值，并將各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)和智能家電設(shè)備的狀態(tài)輸出至顯示屏顯示；

所述對獲取到的用戶的情感狀態(tài)和智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)進行融合分析包括：

當所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊工作在正常工作模式，且獲取到用戶的情感狀態(tài)時，若用戶當前的情感狀態(tài)與智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)不匹配時，根據(jù)基于先驗知識的數(shù)據(jù)融合算法生成與當前環(huán)境數(shù)據(jù)相對應(yīng)的環(huán)境實際值；

將用戶當前情感狀態(tài)對應(yīng)的環(huán)境值與智能家居環(huán)境的基準數(shù)據(jù)進行融合分析比較得到環(huán)境的期望值。

可選的，所述根據(jù)分析結(jié)果生成控制指令，并根據(jù)所述控制指令啟動相應(yīng)的智能家電設(shè)備對智能家居環(huán)境進行調(diào)節(jié)包括：

根據(jù)所述期望值與環(huán)境實際值之間的差值，通過閾值分割法進行智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)偏差分析，確定相應(yīng)智能家電設(shè)備的工作模式，其中，所述智能家電設(shè)備的工作模式包括：高強度模式，中強度模式，柔和模式，睡眠模式；