一種可分體式機器人及其控制方法技術

本發明專利技術公開了一種可分體式機器人及其控制方法，主體部分是一個小型機器人，具備視覺，語音交互等功能和一定的肢體機械動作功能，但是不直接具備行走移動的功能。與之配合的是一個移動底座，底座雖不具備強大的計算單元和復雜計算功能，但是自身裝備有紅外，超聲等傳感器，可檢測各種障礙、邊緣等環境，可獨立進行自動避障行走和規劃記憶路線的功能。當機器人主體和底座結合在一起之后，兩者共享信息，結合計算機視覺信息，和傳感器信號，可以完成復雜的智能的行走任務，即兼顧了小型家用機器人的小巧，便于桌面使用，又可以達到中大型機器人才具備的自動智能行走的功能，使機器人有一定的行動能力，加強功能和使用體驗，便于挪動的多場景使用。

【技術實現步驟摘要】
一種可分體式機器人及其控制方法
本專利技術屬于智能機器人領域，具體涉及一種可分體式機器人及其控制方法。
技術介紹
機器人技術的發展，是科學技術發展共同的一個綜合性的結果，為社會經濟發展產生了重大影響。機器人是具有類似人功能的機械電子裝置，典型分類有工業機器人，家用機器人，商用機器人等。家用機器人，又可以細分為家務機器人（搬運，掃地），陪護機器人，娛樂機器人等。其中陪護，娛樂型的機器人，更為注重機器人和人的交互，所以一般具有仿人類的外形，具備語音，視覺，肢體動作等交互手段。現在市場上的家用小型機器人，針對幼童設計的陪伴學習型機器人，具體形態為故事機，智能音箱，兒童教育機器人等，通常設計為桌面型，都不具備行走移動的能力。這是因為受限于較小的外形尺寸，以及主要在桌面使用的場景，還有制造成本等因素。有一小部分高端產品有頭部轉動的功能設計。一旦具備了行走能力（多為輪式滾動），則機器人高度大都突破了60厘米，價格也迅速上探到了5千元以上區間，超出常規家用的范圍。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是：提供一種可分體式機器人及其控制方法，解決了現有技術中家用機器人體積大或者不能移動的問題。本專利技術為解決上述技術問題采用以下技術方案：一種可分體式機器人，包括智能機器人終端和移動底座，智能機器人終端和移動底座能夠獨立工作，或者組合為整體協同工作；其中，智能機器人終端具有數據采集模塊、身份識別模塊、與移動底座匹配的終端接口；數據采集模塊采集視覺、語音信息；身份識別模塊根據數據采集模塊采集的信息進行人體、人臉的身份識別；與移動底座匹配的終端接口包括數據通信接口和電源接口，數據通信接口用于與移動底座進行數據互通，電源接口用于智能機器人的供電；移動底座具有自動識別模塊、定位模塊、行走驅動模塊、與智能機器人終端接口匹配的底座接口；自動識別模塊用于識別障礙、邊緣信息；定位模塊用于實時獲取移動底座所在的位置；行走驅動模塊根據接收到的指令驅動移動底座行走；底座接口包括數據通信接口、充電接口，數據通信接口與智能機器人的數據通信接口連接，實現數據互通，充電接口為智能機器人提供電源并進行充電。智能機器人終端包括機器人本體和控制組件，機器人本體為人形結構，具有頭部、身體，頭部能夠相對身體轉動；控制組件包括設置在頭部的數據采集裝置、智能顯示裝置、觸摸屏輸入裝置以及設置在身體上的開關機按鈕。數據采集裝置包括超聲傳感器、攝像頭、紅外傳感器、麥克風、揚聲器；智能顯示裝置為設置在頭部前端的顯示屏；觸摸屏輸入裝置包括主菜單鍵、返回鍵。機器人本體的身體底部具有向內凹進的卡口、數據通信接口和電源接口。移動底座包括底座本體、設置在底座本體底部的移動裝置、設置在底座本體上部的接口和設置在移動底座側面的探測裝置。底座本體上部的接口包括向上凸起的底座卡口、數據通信接口和充電接口，向上凸起的底座卡口用于固定智能機器人終端，數據通信接口用于實現與智能機器人終端的數據互通，充電接口為智能機器人終端提供電源。一種可分體式機器人的控制方法，包括如下步驟：步驟1、將智能機器人終端和移動底座組合在一起，進行初始化設置；步驟2、智能機器人終端獲取語音、視頻信息，對獲取的信息進行處理后，向移動底座發出運動指令和驅動指令；步驟3、移動底座根據接收到的運動指令和驅動指令，當智能機器人終端或移動底座未遇到障礙時，按照預定的路徑向目標點前進；步驟4、移動底座遇到障礙時，重新規劃路徑到達目標點。所述初始化設置包括如下步驟：步驟1-1、智能機器人終端保存當前的狀態信息，并進行存儲；步驟1-2、移動底座獲取當前所在位置的初始環境信息，并進行存儲；步驟1-3、步驟1-1、1-2信息存儲完成后進入待機狀態。所述步驟3的具體執行過程如下：驅動移動底座朝向目標點前進，判斷移動底座距離目標點的實時距離，當實時距離小于預設的第一距離閾值時，線性減慢移動底座的速度；當實時距離達到預設的第二距離閾值時，移動底座停止。所述步驟4的具體執行過程如下：移動底座遇到障礙時，執行避障流程，重新選擇路徑接近目標點，如果超過設定的次數仍未尋找到接近目標點的路徑，則發出報警信息。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：1、本專利技術提出的分體式設計，即兼顧了小型家用機器人的小巧，便于桌面使用，以及與幼童交互，又可以達到目前市場上中大型機器人才具備的自動智能行走的功能，使機器人有一定的行動能力，加強功能和使用體驗，便于挪動的多場景使用。2、機器人獨立使用的時候，小朋友可以輕松抱起機器人，將其放在桌面、床上、地板上使用。機器人通過攝像頭，拾音器等設備，捕捉用戶的方位，表情，動作，和用戶交互。3、底座獨立使用的時候，具備自動避障行走功能，遇到墻壁，懸崖等障礙都能轉彎避開。低電量時，能夠記憶充電座的位置并且自動移動過去充電。能夠智能規劃路線和記憶路線。4、機器人和底座兩者結合的時候，只需要將機器人往底座上輕輕一放，兩者就成功結合。此時組合體具備來自機器人攝像頭的視覺信息，來自底座傳感器的障礙信息，將這些信息進行綜合的處理運算，再結合用戶的語音，手機APP等控制信息，可以實現豐富的使用場景，比如“跟我來”。5、機器人設計成人形結構，使其具備了漂亮的外觀以及更友好的人機交互功能。附圖說明圖1為本專利技術智能機器人終端的機器人本體的結構。圖2為本專利技術移動底座的結構。圖3為本專利技術可分體平臺結合時自動避障行走控制流程圖。其中，圖中的標識為：1-超聲傳感器；2-攝像頭；3-立體聲揚聲器；4-紅外傳感器；5-麥克風陣列；6-顯示屏；7-主菜單鍵；8-返回鍵；9-電機轉軸；10-開關機按鈕；11-驅動輪；12-底座卡口；13-數據通信接口；14-USBType-C充電口；15-懸空探測器；16-障礙探測器。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的結構及工作過程作進一步說明。本專利技術提出了一種新型的可分體式家用機器人平臺系統，主體部分是一個小型機器人，具備視覺，語音交互等功能和一定的肢體機械動作功能，但是不直接具備行走移動的功能。與之配合的是一個移動底座，底座雖不具備強大的計算單元和復雜計算功能，但是自身裝備有紅外，超聲等傳感器，可檢測各種障礙、邊緣等環境，可獨立進行自動避障行走和規劃記憶路線的功能。當機器人主體和底座結合在一起之后，兩者共享信息，結合計算機視覺信息，和傳感器信號，可以完成復雜的智能的行走任務，比如，跟隨特定的人自動行走，自動避障等。一種可分體式機器人，包括智能機器人終端和移動底座，智能機器人終端和移動底座能夠獨立工作，或者組合為整體協同工作；其中，智能機器人終端具有信息采集模塊、身份識別模塊、與移動底座匹配的終端接口；信息采集模塊采集視覺、語音信息；身份識別模塊根據信息采集模塊采集的信息進行人體、人臉的身份識別；與移動底座匹配的終端接口包括數據通信接口和電源接口，數據通信接口用于與移動底座進行數據互通，電源接口用于智能機器人的供電；移動底座具有自動識別模塊、定位模塊、行走驅動模塊、與智能機器人終端接口匹配的底座接口；自動識別模塊用于識別障礙、邊緣信息；定位模塊用于實時獲取移動底座所在的位置；行走驅動模塊根據接收到的指令驅動移動底座行走；底座接口包括數據通信接口、充電接口，數據通信接口與智能機器人的數據通信接口連接，實現數據互通，充電接口為智能機本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種可分體式機器人，其特征在于：包括智能機器人終端和移動底座，智能機器人終端和移動底座能夠獨立工作，或者組合為整體協同工作；其中，智能機器人終端具有數據采集模塊、身份識別模塊、與移動底座匹配的終端接口；數據采集模塊采集視覺、語音信息；身份識別模塊根據數據采集模塊采集的信息進行人體、人臉的身份識別；與移動底座匹配的終端接口包括數據通信接口和電源接口，數據通信接口用于與移動底座進行數據互通，電源接口用于智能機器人的供電；移動底座具有自動識別模塊、定位模塊、行走驅動模塊、與智能機器人終端接口匹配的底座接口；自動識別模塊用于識別障礙、邊緣信息；定位模塊用于實時獲取移動底座所在的位置；行走驅動模塊根據接收到的指令驅動移動底座行走；底座接口包括數據通信接口、充電接口，數據通信接口與智能機器人的數據通信接口連接，實現數據互通，充電接口為智能機器人提供電源并進行充電。

【技術特征摘要】
1.一種可分體式機器人，其特征在于：包括智能機器人終端和移動底座，智能機器人終端和移動底座能夠獨立工作，或者組合為整體協同工作；其中，智能機器人終端具有數據采集模塊、身份識別模塊、與移動底座匹配的終端接口；數據采集模塊采集視覺、語音信息；身份識別模塊根據數據采集模塊采集的信息進行人體、人臉的身份識別；與移動底座匹配的終端接口包括數據通信接口和電源接口，數據通信接口用于與移動底座進行數據互通，電源接口用于智能機器人的供電；移動底座具有自動識別模塊、定位模塊、行走驅動模塊、與智能機器人終端接口匹配的底座接口；自動識別模塊用于識別障礙、邊緣信息；定位模塊用于實時獲取移動底座所在的位置；行走驅動模塊根據接收到的指令驅動移動底座行走；底座接口包括數據通信接口、充電接口，數據通信接口與智能機器人的數據通信接口連接，實現數據互通，充電接口為智能機器人提供電源并進行充電。2.根據權利要求1所述的可分體式機器人，其特征在于：智能機器人終端包括機器人本體和控制組件，機器人本體為人形結構，具有頭部、身體，頭部能夠相對身體轉動；控制組件包括設置在頭部的數據采集裝置、智能顯示裝置、觸摸屏輸入裝置以及設置在身體上的開關機按鈕。3.根據權利要求2所述的可分體式機器人，其特征在于：數據采集裝置包括超聲傳感器、攝像頭、紅外傳感器、麥克風、揚聲器；智能顯示裝置為設置在頭部前端的顯示屏；觸摸屏輸入裝置包括主菜單鍵、返回鍵。4.根據權利要求2所述的可分體式機器人，其特征在于：機器人本體的身體底部具有向內凹進的卡口、數據通信接口和電源接口。5.根據權利要求1所述的可分體式機器人，其特征在于：移動底座包括底座本體、設置在底座本體底部的移動裝置、設置在底座本體上部的接口和設置在移動底座...

【專利技術屬性】
技術研發人員：賴偉，張峰，陳良軍，吳義堅，
申請(專利權)人：上海元趣信息技術有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31