[發明專利]一種智能機器人尋聲定位的方法和系統

有效

• 申請號: 201610073718.2
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105538311B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 吳亞斌;支濤
• 申請（專利權）人: 北京云跡科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所11218
• 代理人: 孫向民

技術領域

本發明涉及智能機器人領域，具體地，涉及智能機器人尋聲定位的方法和系統。

背景技術

隨著智能化時代的到來，機器人已經越來越走進人們的生活，生活中的服務機器人應用領域越來越廣，我們的社會即將進入智能機器人的時代。例如，常見的服務機器人有送餐機器人、聊天機器人、導購機器人等等。這些機器人都需要與人進行互動交流。在機器人與人進行溝通的過程中，為了提高人機交互的體驗性，需要機器人能夠識別出交流的對象，并且判斷該對象所處的位置，從而進行面對面友好地交流。因此，如何讓機器人與交流對象之間充分友好地交流成為機器人領域一個亟待解決的問題。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，在智能機器人與人進行溝通的過程中提高人機交互的體驗性，是的智能機器人能夠與人進行面對面友好地交流，本發明提供一種智能機器人尋聲定位的方法，包括以下步驟：智能機器人通過多個傳感器獲取交流對象的聲音；通過定位函數確定交流對象的位置；根據確定的交流對象的位置，調整智能機器人的正面方向，使得智能機器人的正面對準交流對象。

可選地，所述傳感器為3個以上。通過3個以上的傳感器就能夠利用聲源發出的聲音到達傳感器的時間差，為聲源進行精確定位。

優選地，所述傳感器為4個，設置成正方形陣，每個傳感器位于正方形陣的角上。所述正方形陣的邊長為2L，第一傳感器的位置坐標為(-L，-L)，第二傳感器的位置坐標為(L，-L)，第三傳感器的位置坐標為(L，L)，第四傳感器的位置坐標為(-L，L)。

優選地，交流對象的位置(x，y)可由下式算出：

其中，Δt1，Δt2，Δt3分別為第二傳感器、第三傳感器，第四傳感器相對于第一傳感器的時差，c是傳播速度。

進一步地，通過多個傳感器確定智能機器人的正面方向。優選地，所述智能機器人的正面方向是預先設定的，例如穿過坐標系的原點。例如，將第一傳感器和第二傳感器之間的中點以及第三傳感器和第四傳感器之間的中點連線的方向確定為智能機器人的正面方向，也就是坐標系的Y軸方向。

根據本發明的另一方面，提供一種智能機器人尋聲定位系統，包括：多個傳感器，用于獲取交流對象的聲音；定位模塊，利用定位函數確定交流對象的位置，計算交流對象的位置與智能機器人正面方向的矢量方向；驅動裝置，與所述定位模塊連接，根據定位模塊發出的信號轉動智能機器人，使得智能機器人正面方向指向交流對象。

優選地，傳感器為拾音器，用于接收聲音信號。

進一步地，所述傳感器為4個，設置成正方形陣，每個傳感器位于正方形陣的角上；所述正方形陣的邊長為2L，第一傳感器的位置坐標為(-L，-L)，第二傳感器的位置坐標為(L，-L)，第三傳感器的位置坐標為(L，L)，第四傳感器的位置坐標為(-L，L)。

進一步地，交流對象的位置(x，y)可由下式算出：

其中，Δt1，Δt2，Δt3分別為第二傳感器、第三傳感器，第四傳感器相對于第一傳感器的時差，c是傳播速度。

本發明的方案，利用聲音到達不同傳感器的時間差，計算聲源的位置，從而確定交流對象的位置，通過轉動智能機器人使其正面方向對準交流對象的位置。由此在機器人與人進行溝通的過程中，提高了人機交互的體驗性，使得交流對象具有面對面友好交流的感覺。

附圖說明

通過結合附圖對本公開示例性實施方式進行更詳細的描述，本公開的上述以及其它目的、特征和優勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。

圖1是根據本發明一種實施方式的智能機器人尋聲定位的方法的流程圖。

圖2是根據本發明一種實施方式的智能機器人尋聲定位的示意圖；

圖3是根據本發明一種實施方式的智能機器人尋聲定位后轉動的示意圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的優選實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的優選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠將本公開的范圍完整地傳達給本領域的技術人員。