[發明專利]具有情緒辨別能力的科技館導游機器人面部裝置及控制

在審

• 申請號: 201910163960.2
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN109877806A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 王鵬;羅鵬;劉然;宋春宵;黎曉強;張元;張鵬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J9/16;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

具有情緒辨別能力的科技館導游機器人面部裝置及控制屬于智能服務機器人領域；解決了現有技術中導游機器人互動性差的問題；包括面部機構、眼睛機構、嘴部機構和控制系統；所述面部機構為隔板類結構，眼睛機構和嘴部機構設置于面部機構表面；所述面部機構包括情緒辨別模塊、面部框架和語音模塊；所述眼睛機構包括眼睛傳動機構和眼睛構件；所述嘴部機構包括嘴部傳動機構和嘴唇構件；所述控制系統采用改進的BP算法對神經網絡進行訓練，大大減少迭代次數同時提高了情緒辨別模型的準確度；本發明不但可以實現基本導游介紹功能，還能根據參觀者的表情特征實現機器人面部相應的模仿表情，并發出與表情特征對應的語音，提升參觀者的游覽體驗。

技術領域

本發明屬于智能服務機器人領域，尤其涉及一種具有情緒辨別能力的科技館導游機器人面部裝置及控制。

背景技術

隨著人工智能技術的飛速發展和創建智慧城市腳步的逐步加快，服務機器人逐漸走進人們的生活，在餐飲、家庭、科技館等各行業都得到了廣泛的應用，其可以輔助人類完成具有重復性、復雜性、娛樂性等特性的任務，這使得人們對于良好的人機交互體驗有著更高的要求。

本發明應用于科技館導游服務領域，科技館作為“普及科學技術知識、傳播科學思想和科學方法”的平臺，是面對群眾尤其是青少年開展科普展覽教育活動的重要陣地，現有技術中科技館導游機器人只能實現基本導游介紹功能，不具備識別參觀者面部表情的功能，不能通過辨別參觀者的情緒對導游介紹內容進行調整，智能程度較低，根據參觀者的情緒信息不能對機器人自身的面部表情進行調整，從而取悅參觀者提升參觀者的游覽體驗。

發明內容

本發明克服了上述現有技術上的不足，提供具有情緒辨別能力的科技館導游機器人面部裝置及控制，不但可以實現基本導游介紹功能，還能根據參觀者的表情特征實現機器人面部相應的模仿表情，并發出與表情特征對應的語音，提升參觀者的游覽體驗。

為了解決上述問題，本發明的第一目的在于提供一種具有情緒辨別能力的科技館導游機器人面部裝置，第二目的在于提供一種具有情緒辨別能力的科技館導游機器人面部裝置的控制方法。

本發明所采取的第一技術方案是：

具有情緒辨別能力的科技館導游機器人面部裝置，包括面部機構、眼睛機構、嘴部機構和控制系統；所述面部機構為隔板類結構，眼睛機構和嘴部機構設置于面部機構表面；

所述面部機構包括情緒辨別模塊、面部框架、語音模塊；

所述眼睛機構包括眼睛傳動機構和眼睛構件；

所述嘴部機構包括嘴部傳動機構和嘴唇構件；

所述控制系統主要包括第一芯片和第二芯片；所述第一芯片與情緒辨別模塊控制連接；其中第一芯片與第二芯片通過UART0串口進行通信；

進一步地，所述面部框架包括面板、第一支撐板、第二支撐板；所述面板與第一支撐板和第二支撐板垂直布置，其中第一支撐板和第二支撐板平行布置并與面板固定連接，所述面板端面上加工有一對對稱的圓形通孔，用于眼睛機構的定位，所述面板端面上仿人鼻子的位置加工有圓形通孔用于情緒辨別模塊的定位，所述語音模塊布置在第一支撐板上端，其中語音模塊包括Wav Player模塊、MicoSD Card Adapter模塊和喇叭，所述嘴部機構通過第一支撐板和第二支撐板固定，所述眼睛機構布置于面板的后端面上。