[發明專利]一種面向家用小型智能機器人的電子控制系統及方法

有效

• 申請號: 201610077819.7
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN105563500B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 賈梓筠;董增增
• 申請（專利權）人: 北京光年無限科技有限公司
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;G05B19/04
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司11611
• 代理人: 張文娟,朱繪

技術領域

本發明涉及機器人領域，具體說涉及一種面向家用小型智能機器人的電子控制系統及方法。

背景技術

隨著計算機技術的不斷發展以及人工智能技術的不斷進步。在家用領域小型智能機器人的應用也越來越廣泛，面向家用的小型智能機器人正在迅猛發展。

現有面向家用的小型機器人，僅能實現按鈕開閉或語音交互，尚不能通過其他方式，實現用戶與小型機器人的多元溝通。尤其是現有的機器人尚不能達到語音交互過程中同時輸出肢體動作以實現肢體動作上的交互。這不僅限制了了機器人的應用范圍，而且大大降低了機器人的用戶體驗。

因此，為了提高機器人的用戶體驗，拓展機器人的應用范圍，亟需一種面向家用小型智能機器人的電子控制系統。

發明內容

為了提高機器人的用戶體驗，拓展機器人的應用范圍，本發明提供了一種面向家用小型智能機器人的電子控制系統，包括：

交互信息采集模塊，其配置為采集外部交互輸入信息，所述交互信息采集模塊包含語音采集單元以及觸摸傳感器，所述語音采集單元配置為采集外界語音信息，所述觸摸傳感器配置為采集外部觸摸壓力數據；

交互處理模塊，其配置為分析所述外部交互輸入信息并輸出相應的語音回應控制信息以及動作回應控制信息，所述語音回應控制信息以及所述動作回應控制信息相互匹配；

語音輸出單元，其配置為根據所述語音回應控制信息輸出匹配的語音回應；

機器人肢體控制單元，其配置為在所述語音輸出單元輸出所述語音回應的同時根據所述動作回應控制信息輸出匹配的機器人肢體控制信號以驅動機器人的肢體做出相應動作。

在一實施例中，所述交互處理模塊包含聯網交互單元，所述聯網交互單元配置為實現所述交互處理模塊與機器人網絡服務端的數據交互，所述交互處理模塊配置為在所述機器人網絡服務端的輔助下生成所述交互回應控制信息。

在一實施例中，所述系統包含上位機系統以及下位機系統，所述上位機系統以及所述下位機系統分別各包含一塊獨立的主控板，所述交互信息采集模塊、所述交互處理模塊以及所述語音輸出單元被構造在所述上位機系統中，所述機器人肢體控制單元被構造在所述下位機系統中。

在一實施例中，所述上位機系統的主控板為基于全志雙核A20處理器的主控板，所述上位機系統的主控板上集成有無線聯網模塊、麥克降噪模塊以及音頻放大模塊。

在一實施例中，所述系統還包含姿態傳感器，所述姿態傳感器被構造在所述下位機系統中，所述姿態傳感器配置為監控機器人當前姿態，所述機器人肢體控制單元配置為基于所述機器人當前姿態輸出相應的所述機器人肢體控制信號。

在一實施例中，所述下位機系統的主控板為基于意法半導體微控制器STM32的主控板，所述下位機系統的主控板上集成有六軸姿態傳感器MPU6500以及電機驅動模塊。

在一實施例中，所述系統還包含電量顯示模塊，所述電量顯示模塊被構造在所述下位機系統中，其中：

所述上位機系統的主控板配置為采集并發送機器人當前的電量信息；

所述電量顯示模塊配置為根據所述電量信息輸出對應的電量顯示。

在一實施例中，所述系統還包含交互顯示模塊，所述交互顯示模塊被構造在所述下位機系統中，其中：

所述上位機系統的主控板配置為采集并發送機器人當前的交互狀態，所述交互狀態包括錄音狀態、語音/動作輸出狀態以及語義解析狀態；

所述交互顯示模塊配置為根據所述交互狀態輸出對應的交互狀態顯示。

在一實施例中，所述系統還包括視覺傳感器以及視覺處理單元，其中：

所述視覺傳感器配置為采集外界圖像信息；

所述視覺處理單元配置為分析處理所述外界圖像信息并把圖像分析處理結果發送到所述交互處理模塊；

所述交互處理模塊配置為綜合分析所述外部交互輸入信息以及所述圖像分析處理結果并輸出相應的語音回應控制信息以及動作回應控制信息。

本發明還提供了一種面向家用小型智能機器人的電子控制方法，包括：

采集外部交互輸入信息，所述外部交互輸入信息包含外界語音信息以及外部觸摸壓力數據；

分析所述外部交互輸入信息以生成相應的語音回應控制信息以及動作回應控制信息，所述語音回應控制信息以及所述動作回應控制信息相互匹配；

根據所述語音回應控制信息生成匹配的語音回應；

在生成所述語音回應的同時根據所述動作回應控制信息生成匹配的機器人肢體控制信號以驅動機器人的肢體做出相應動作。