專利名稱：開放式機器人系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種開放式機器人系統，特別是涉及一種具有功能插件庫的開放式機器人系統。
背景技術：
機器人技術是綜合了多學科的發展成果，代表了高技術的發展前沿，它在人類生活應用領域的不斷擴大引起國際上重新認識機器人技術的作用和影響。與手機、電腦等消費類電子產品不同，目前現有的機器人難以形成一套統一的規范和平臺。而且在目前已有的機器人控制系統中，機器人的體系結構都存在通用性上的不足，并且這一問題已經影響到了機器人技術研究發展。首先，由于現有機器人控制系統往往基于某種或某系列機器人硬件平臺研制，而且各個不同的機器人硬件平臺之間缺乏統一的平臺，因而在對大多數機器人控制系統進行改進時，需要對整個機器人系統進行修改，從而加大了進一步研發的難度。其次，由于不同種類或系列的機器人硬件平臺之間缺乏統一的規范，因而現有機器人控制系統的智能模塊和程序無法在不同的機器人上通用，使得一些智能算法在不同機器人上應用時必須修改和重復編程，造成了研究精力的浪費。

發明內容
本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中的機器人平臺缺乏統一的規范和平臺的缺陷，提供一種開放式機器人系統，通過采用一接口單元來統一機器人平臺以及規范，因而便于機器人的改進以及使得各個機器人的智能模塊和程序能夠通用，減少了再開發的浪費。本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的本發明提供了一種開放式機器人系統，其特點是所述開放式機器人系統包括與至少一個擴展設備進行數據的交互的一接口單元、具有多個功能插件的一功能插件庫、用于調用所述功能插件庫中的功能插件的一處理單元以及一控制單元；其中所述控制單元用于供用戶向所述功能插件庫中加入功能插件，并且所述控制單元還用于供用戶控制所述處理單元來調用所述功能插件；所述功能插件基于所述接口單元接收的數據控制所述擴展設備的運行狀態。本發明通過接口單元來統一的機器人平臺以及標準，從而便于機器人系統的移植，此外還通過功能插件庫來減少再開發的成本。較佳地，所述接口單元接收的數據為用戶輸入數據和檢測數據；其中所述功能插件根據所述用戶輸入數據和檢測數據控制所述擴展設備輸出信號，或者控制所述擴展設備的機械運動。較佳地，所述用戶輸入數據至少為視頻數據、音頻數據、鍵盤輸入數據、觸摸反饋數據和紅外反饋信號中的一種。
較佳地，所述檢測數據至少為溫度反饋數據、壓力反饋數據和光強反饋數據中的一種。較佳地，所述輸出信號至少為光信號、音頻信號以及視頻信號中的一種。較佳地，所述控制單元包括一通訊單元和一插件庫操作單元；其中所述通訊單元用于用戶與外部設備之間的通訊，以供用戶控制所述處理單元調用所述功能插件以及與外部設備之間的數據交互，所述插件庫操作單元用于供用戶向所述功能插件庫中加入功能插件。較佳地，所述通訊單元包括用于接收用戶控制信號一輸入模塊和傳輸所述用戶控制信號至所述處理單元的一傳輸模塊；其中用戶通過在所述輸入模塊輸入的用戶控制信號來控制所述處理單元對所述功能插件的調用。較佳地，所述輸入模塊還用于供用戶輸入通訊數據，所述傳輸模塊還用于用戶與外部設備之間的通訊數據的交互。較佳地，所述開放式機器人系統還包括一無線傳輸單元以及一遠程處理服務器， 其中所述無線傳輸單元將所述功能插件從所述接口單元接收的數據傳輸至所述遠程處理服務器，所述遠程處理服務器響應所述接口單元接收的數據，生成應用數據并將所述應用數據發送至所述無線傳輸單元；所述功能插件基于所述無線傳輸單元接收的所述應用數據控制所述擴展設備的運行狀態。本發明通過所述遠程服務器來簡化機器人自身的計算的復雜度，從而可以簡化機器人系統，降低生產成本。較佳地，所述擴展裝置包括下列單元中的一種或多種感應單元、顯示單元、發聲單元、音頻接收單元、視頻接收單元以及運動單元；其中所述感應單元、顯示單元、發聲單元、音頻接收單元、視頻接收單元和運動單元的數量均為一個或多個。較佳地，所述感應單元為觸摸感應器、紅外感應器、壓力傳感器、溫度傳感器或光強感應器。本發明的積極進步效果在于本發明的開放式機器人系統中通過加入接口單元，從而形成一個統一的機器人平臺以及標準。因而便于機器人的進一步開發以及機器人系統的移植，減少了再次開發等產生的浪費。本發明還通過一功能插件庫確定所述機器人可以實現的功能，而且用戶僅需要對個別功能插件的修改或增減來調節所述機器人的功能，因而降低了機器人再開發的成本。而且本發明還通過一遠程處理服務器來幫助機器人中數據的運算以及不同數據的交互，從而降低了機器人系統的復雜度，以及機器人生產成本。此外本發明還通過一通訊單元，實現對機器人的控制。因此提高了用戶的使用體驗。


圖1為本發明的開放式機器人系統的第一實施例的結構示意圖。圖2為本發明的開放式機器人系統的第二實施例的結構示意圖。
圖3為本發明的開放式機器人系統的第三實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。第一實施例如圖1所示，本實施例的開放式機器人系統包括一接口單元1、一存儲器2、一處理器3、一控制器4、一觸摸感應器5、一顯示屏6、一揚聲器7、一麥克風8、一攝像頭9以及3 個電機10。其中所述存儲器2中存儲有一功能插件數據庫，本實施例中所述功能插件數據庫中包括日常對話插件、聲音特效插件、電機運動控制插件以及動態顯示插件等功能插件。此外所述功能插件數據庫還可以采用其他種類的存儲形式或存儲于其他部件中。 例如存儲于處理器中等。本實施例所述日常對話插件用于根據接收的音頻數據產生相應的日常對話的音頻數據；所述聲音特效插件根據接收的音頻數據，對所述音頻數據進行降頻或放大等特效處理并生成特效音頻數據；所述電機運動控制插件根據接收的用戶輸入數據、音頻數據或視頻數據生成控制電機運動的控制數據；所述動態顯示插件也根據接收的用戶輸入數據、 音頻數據或視頻數據生成動態顯示視頻數據。本實施例中所述功能插件數據庫中各個功能插件均通過所述接口單元1接收所述觸摸感應器5的用戶輸入數據，接收所述麥克風8得到的音頻數據以及接收所述攝像頭 9得到的視頻數據，并且所述各個功能插件基于上述得到的用戶輸入數據、音頻數據和視頻數據，生成顯示數據、音頻數據、視頻數據以及運動控制數據。例如日常對話的音頻數據、特效音頻數據、控制電機運動的控制數據以及動態顯示視頻數據，并通過所述接口單元1發送至所述顯示屏6、揚聲器7以及3個電機10，從而實現各個功能插件的對話、聲音特效電機運動以及動態顯示等功能。而且本實施例的開放式機器人系統還可以具有其他的擴展設備，例如壓力傳感器、溫度傳感器、紅外傳感器、光敏傳感器、光強感應器、鍵盤、投影儀等，并且根據用戶的實際需要，無論本實施例中的觸摸感應器5、顯示屏6、揚聲器7、麥克風8、攝像頭9以及電機 10的數量還是其他的擴展設備的數量都是任意的。并且所述述功能插件數據庫還可以包括具有接收上述擴展設備產生的數據或控制擴展設備的功能插件。本實施例中用戶可以通過所述控制器4控制所述處理器3從所述存儲器2的功能插件數據庫中調用功能插件，即用戶決定本實施例中開放式機器人系統需要使用的功能插件，所述處理器3從所述存儲器2讀取相應的功能插件，并且所述處理器3運行所述讀取的功能插件。此外用戶還可以通過所述控制器4向所述存儲器2的功能插件數據庫中添加功能插件，從而使得本實施例的所述開放式機器人系統可以實現更多的功能。本實施例的工作原理如下首先用戶通過控制器4控制處理器3，從所述存儲器2的所述功能插件數據庫調用日常對話插件、聲音特效插件、電機運動控制插件以及動態顯示插件。即使得所述日常對話插件、聲音特效插件、電機運動控制插件以及動態顯示插件開始運行。然后，所述接口單元1從所述觸摸感應器5、麥克風8和攝像頭9獲取用戶輸入數據、音頻數據以及視頻數據。此后，所述日常對話插件、聲音特效插件、電機運動控制插件以及動態顯示插件從所述接口單元1得到所述用戶輸入數據、音頻數據以及視頻數據，并依據所述用戶輸入數據、音頻數據以及視頻數據發送顯示數據、音頻數據、視頻數據以及運動控制數據至所述接口單元1。最后，所述顯示屏6根據所述顯示數據以及視頻數據顯示圖像，所述揚聲器7依據所述音頻數據發聲，所述3個電機10根據所述運動控制數據分別進行相應地機械運動。第二實施例如圖2所示，本實施例的開放式機器人系統與第一實施例的區別在于本實施例的控制器4中包括一通訊單元41和一插件庫操作單元42，其中所述通訊單元41用于用戶與外部設備之間的通訊，以供用戶控制所述處理器3調用所述功能插件數據庫中各個功能插件以及與外部設備之間的數據交互，所述插件庫操作單元42供用戶向所述功能插件數據庫中加入功能插件。其中所述通訊單元41包括一輸入模塊411以及一傳輸模塊412。本實施例中所述輸入模塊411用于接收用戶控制信號，并通過所述傳輸模塊412傳輸至所述處理器3，所述處理器3根據接收的用戶控制信號調用存儲器2的所述功能插件數據庫的功能插件。而且所述輸入模塊411還用于接收用戶輸入的通訊數據，所述傳輸模塊412用于將所述通訊數據輸送至外部設備。 此外所述傳輸模塊412還接收外部設備的通訊數據，并發送至所述處理器3中，所述處理器3還根據所述外部設備的通訊數據調用存儲器2中的各個功能插件。本實施例的工作原理如下首先用戶通過所述輸入模塊411輸入用戶控制信號或通訊數據，所述傳輸模塊 412將所述通訊數據發送至外部設備，并接收外部設備的通訊數據。然后所述傳輸模塊412發送所述用戶控制信號以及外部設備的通訊數據至所述處理器3。所述處理器3根據所述用戶控制信號以及外部設備的通訊數據，從所述存儲器2 的所述功能插件數據庫調用日常對話插件、聲音特效插件、電機運動控制插件以及動態顯示插件。此后，所述接口單元1從所述觸摸感應器5、麥克風8和攝像頭9獲取用戶輸入數據、音頻數據以及視頻數據。然后，所述日常對話插件、聲音特效插件、電機運動控制插件以及動態顯示插件從所述接口單元1得到所述用戶輸入數據、音頻數據以及視頻數據，并依據所述用戶輸入數據、音頻數據以及視頻數據發送顯示數據、音頻數據、視頻數據以及運動控制數據至所述接口單元1。最后，所述顯示屏6根據所述顯示數據以及視頻數據顯示圖像，所述揚聲器7依據所述音頻數據發聲，所述3個電機10根據所述運動控制數據分別進行相應地機械運動。本實施例通過一通訊單元41在通訊的同時，實現對機器人的控制。因此提高了用戶的使用體驗。第三實施例如圖3所示，本實施例的開放式機器人系統與第一實施例的區別在于本實施例中還包括一無線傳輸單元11以及一遠程處理服務器12。其中所述無線傳輸單元11與遠程處理服務器12之間通過無線的方式進行數據交互。本實施例中所述無線傳輸單元11將所述處理器3調用的所述功能插件從所述接口單元1接收所述觸摸感應器5、麥克風8和攝像頭9生成的數據并傳輸至所述遠程處理服務器12，所述遠程處理服務器12響應所述接口單元1接收的數據，生成應用數據；所述無線傳輸單元11接收所述應用數據；所述功能插件基于所述無線傳輸單元11接收的所述應用數據控制所述顯示屏6、揚聲器7以及3個電機10的運行狀態。本實施例的工作原理如下首先用戶通過控制器4控制處理器3，從所述存儲器2的所述功能插件數據庫調用日常對話插件、聲音特效插件、電機運動控制插件以及動態顯示插件。然后，所述接口單元1從所述觸摸感應器5、麥克風8和攝像頭9獲取用戶輸入數據、音頻數據以及視頻數據并傳送至各個功能插件。此后，所述日常對話插件、聲音特效插件、電機運動控制插件以及動態顯示插件將所述用戶輸入數據、音頻數據以及視頻數據通過所述無線傳輸單元11發送至所述遠程處理服務器12。所述遠程處理服務器12處理所述用戶輸入數據、音頻數據以及視頻數據并生成應用數據，例如，顯示數據、音頻數據、視頻數據以及運動控制數據等。然后所述無線傳輸單元11接收所述遠程處理服務器12生成的應用數據。最后，所述功能插件通過所述無線傳輸單元11接收所述應用數據，并基于所述應用數據通過接口單元1控制所述顯示屏6的顯示、揚聲器7的音頻輸出以及3個電機10的機械運動。本實施例通過一遠程處理服務器12來幫助機器人中數據的運算以及不同數據的交互，從而降低了機器人系統的復雜度，以及機器人的成本。雖然以上描述了本發明的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種開放式機器人系統，其特征在于，所述開放式機器人系統包括與至少一個擴展設備進行數據的交互的一接口單元、具有多個功能插件的一功能插件庫、用于調用所述功能插件庫中的功能插件的一處理單元以及一控制單元；其中所述控制單元用于供用戶向所述功能插件庫中加入功能插件，并且所述控制單元還用于供用戶控制所述處理單元來調用所述功能插件；所述功能插件基于所述接口單元接收的數據控制所述擴展設備的運行狀態。
2.如權利要求1所述的開放式機器人系統，其特征在于，所述接口單元接收的數據為用戶輸入數據和檢測數據；其中所述功能插件根據所述用戶輸入數據和檢測數據控制所述擴展設備輸出信號，或者控制所述擴展設備的機械運動。
3.如權利要求2所述的開放式機器人系統，其特征在于，所述用戶輸入數據至少為視頻數據、音頻數據、鍵盤輸入數據、觸摸反饋數據和紅外反饋信號中的一種。
4.如權利要求2所述的開放式機器人系統，其特征在于，所述檢測數據至少為溫度反饋數據、壓力反饋數據和光強反饋數據中的一種。
5.如權利要求2所述的開放式機器人系統，其特征在于，所述輸出信號至少為光信號、 音頻信號以及視頻信號中的一種。
6.如權利要求2所述的開放式機器人系統，其特征在于，所述控制單元包括一通訊單元和一插件庫操作單元；其中所述通訊單元用于用戶與外部設備之間的通訊，以供用戶控制所述處理單元調用所述功能插件以及與外部設備之間的數據交互，所述插件庫操作單元用于供用戶向所述功能插件庫中加入功能插件。
7.如權利要求6所述的開放式機器人系統，其特征在于，所述通訊單元包括用于接收用戶控制信號一輸入模塊和傳輸所述用戶控制信號至所述處理單元的一傳輸模塊；其中用戶通過在所述輸入模塊輸入的用戶控制信號來控制所述處理單元對所述功能插件的調用。
8.如權利要求7所述的開放式機器人系統，其特征在于，所述輸入模塊還用于供用戶輸入通訊數據，所述傳輸模塊還用于用戶與外部設備之間的通訊數據的交互。
9.如權利要求1或6所述的開放式機器人系統，其特征在于，所述開放式機器人系統還包括一無線傳輸單元以及一遠程處理服務器，其中所述無線傳輸單元將所述功能插件從所述接口單元接收的數據傳輸至所述遠程處理服務器，所述遠程處理服務器響應所述接口單元接收的數據，生成應用數據并將所述應用數據發送至所述無線傳輸單元；所述功能插件基于所述無線傳輸單元接收的所述應用數據控制所述擴展設備的運行狀態。
10.如權利要求9所述的開放式機器人系統，其特征在于，所述擴展裝置包括下列單元中的一種或多種感應單元、顯示單元、發聲單元、音頻接收單元、視頻接收單元以及運動單元；其中所述感應單元、顯示單元、發聲單元、音頻接收單元、視頻接收單元和運動單元的數量均為一個或多個。
11.如權利要求10所述的開放式機器人系統，其特征在于，所述感應單元為觸摸感應器、紅外感應器、壓力傳感器、溫度傳感器或光強感應器。
全文摘要
本發明公開了一種開放式機器人系統，其包括與至少一個擴展設備進行數據的交互的一接口單元、具有多個功能插件的一功能插件庫、用于調用所述功能插件庫中的功能插件的一處理單元以及一控制單元；其中所述控制單元用于供用戶向所述功能插件庫中加入功能插件，并且所述控制單元還用于供用戶控制所述處理單元來調用所述功能插件；所述功能插件基于所述接口單元接收的數據控制所述擴展設備的運行狀態。本發明的開放式機器人系統中通過加入接口單元，從而形成一個統一的機器人平臺以及標準。因而便于機器人的進一步開發以及機器人系統的移植，減少了再次開發等產生的浪費。
文檔編號B25J13/00GK102431023SQ20111023090
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月12日 優先權日2011年8月12日
發明者金勁松 申請人:深圳市中科睿成智能科技有限公司