[發(fā)明專利]基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711216299.4
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107932510A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉鵬;李少毅;董昌智;焦燦;黃灝;田睿;張文宇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權代理有限公司32224
• 代理人: 許婉靜,董建林

技術領域

本發(fā)明涉及一種機器人系統(tǒng)，具體涉及一種基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)。

背景技術

隨著機器人技術的不斷成熟，它的普及應用正逐步從工業(yè)領域擴展到服務業(yè)、軍事等更多的領域。在這些新的應用領域中，對機器人功能的個性定制化需求變得十分迫切。現(xiàn)有的人與機器人的交互方式中，使用者只能通過語音等接口控制機器人完成事先定義好的動作，自定義動作只能由專業(yè)人員通過專門的開發(fā)軟件來設計。這對NAO機器人系統(tǒng)的普及和應用，尤其是在生活領域的應用帶來難度。

如圖1所示的NAO機器人100包括：頭部11，軀干12，上肢13，下肢14；頭部11，軀干12，上肢13，下肢14構成一個類似人體的結構。具體而言，NAO機器人100還包括：觸摸傳感器101，揚聲器102，紅外線模塊103，頭部關節(jié)104，胸部按鈕105，髖關節(jié)106，機械手107，踝關節(jié)108，碰撞器109，麥克風110，攝像頭120，麥克風121，肩關節(jié)122，肘關節(jié)129，電池124，腕關節(jié)125，觸摸傳感器126，膝關節(jié)127和壓力傳感器128。

如圖1所示的NAO機器人的組成、結構及功能為本領域的一般技術人員所知曉，在此不加贅述。

發(fā)明內(nèi)容

一種基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)，包括：NAO機器人，動作采集器和轉(zhuǎn)換器；其中，NAO機器人用于模擬人體的動作；動作采集器用于采集與人體動作相關的圖像；轉(zhuǎn)換器能將動作采集器所采集的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制NAO機器人舵機角度的控制指令；NAO機器人根據(jù)轉(zhuǎn)換器的控制指令模擬采集器所采集圖像中的人體動作。

進一步地，動作采集器和轉(zhuǎn)換器集成至NAO機器人。

進一步地，動作采集器與轉(zhuǎn)換器構成一個整體，并與NAO機器人構成無線通訊連接。

進一步地，動作采集器與NAO機器人構成一個整體，并與轉(zhuǎn)換器構成無線通訊連接。

進一步地，轉(zhuǎn)換器與NAO機器人構成一個整體，并與采集器構成無線通訊連接。

進一步地，采集器為移動通訊終端。

進一步地，基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)還包括：監(jiān)視器；監(jiān)視器用于監(jiān)視NAO機器人的動作。

進一步地，基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)還包括：顯示器；顯示器用于顯示NAO機器人的動作。

進一步地，基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)還包括：云端服務器；云端服務器用于存儲采集器所采集的數(shù)據(jù)或轉(zhuǎn)換器所生成的數(shù)據(jù)；云端服務器與采集器和轉(zhuǎn)換器構成無線數(shù)據(jù)連接。

進一步地，采集器動態(tài)地向轉(zhuǎn)換器傳輸數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換器動態(tài)地向NAO機器人傳輸指令。

本發(fā)明的有益之處在于：提供一種使得非專業(yè)人員能夠快速便捷地控制和自定義機器人的系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是NAO機器人的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)的一個優(yōu)選實例的結構示意框圖；

圖3是本發(fā)明的基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)的另一個優(yōu)選實例的結構示意框圖；

圖4是本發(fā)明的基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)的另一個優(yōu)選實例的結構示意框圖；

圖5是本發(fā)明的基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)的另一個優(yōu)選實例的結構示意框圖；

圖6是本發(fā)明的基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)的另一個優(yōu)選實例的結構示意框圖；

圖7是本發(fā)明的基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)的另一個優(yōu)選實例的結構示意框圖；

圖8是本發(fā)明的基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)的另一個優(yōu)選實例的結構示意框圖。

圖9是Kinect傳感器坐標系的示意圖；

圖10是人體照片處理后變換為普通坐標系中的向量的示意圖；

圖11是對圖10中的角度進行計算的示意圖。

具體實施方式

如圖2所示，基于動作采集的NAO機器人系統(tǒng)包括如圖1所示的NAO機器人，動作采集器和轉(zhuǎn)換器。

其中，NAO機器人用于模擬人體的動作。比如模仿人的舞蹈動作或勞動動作。

動作采集器用于采集與人體相關的圖像，比如可見光圖像或者紅外圖像。作為一種可選方案，動作采集器可以采用Kinect體感傳感器。

具體而言，Kinect傳感器是一種3D攝像機。

Kinect傳感器的硬件組成有：

1)麥克風陣列：聲音從4個麥克風采集，同時過濾背景噪聲，可定位聲源。