本實用新型涉及機器人領域，特別涉及一種機器人的交互系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機器人的交互系統(tǒng)是機器人實現(xiàn)各種互動功能的零部件及其集合。交互系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能十分廣泛，機器人的智能及任務疊加得出多種組合功能。目前，在實現(xiàn)機器人跟隨交互任務中，還未有合適的交互系統(tǒng)，未能同時實現(xiàn)跟隨并與人交互，互動能力較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種機器人的交互系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中未能將機器人交互并跟隨相結(jié)合，從而解決機器人互動性較差的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種機器人的交互系統(tǒng)，包括控制面板、驅(qū)動輪組、探測裝置及控制器，控制面板位于機器人的頭部，探測裝置用于探測外部信號，控制器與所述控制面板、探測裝置電連接，用于接收外部信號，并對接收到的信號進行處理后輸出，所述驅(qū)動輪組接收所述控制器輸出的信號，并根據(jù)所述信號驅(qū)動機器人移動。

優(yōu)選地，所述控制面板含有觸控液晶屏、攝像頭及咪頭。

優(yōu)選地，機器人的頭部背面設有喇叭孔，喇叭孔內(nèi)側(cè)還設有揚聲器，所述揚聲器與所述控器電連接。

優(yōu)選地，所述喇叭孔內(nèi)側(cè)還設有濕度傳感器，所述濕度傳感器與主控制器電連接。

優(yōu)選地，所述探測裝置設有紅外距離傳感器。

優(yōu)選地，所述探測裝置還含有位移傳感器，布置于下腔體底部平面。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置包括馬達、電路板及活動輪，所述馬達設置為步進電機或伺服電機。

優(yōu)選地，所述電路板上設有轉(zhuǎn)速傳感器。

優(yōu)選地，機器人的身體兩側(cè)還設有仿生鰭翅，所述仿生鰭翅由電磁鐵驅(qū)動，所述電磁鐵與副控制器電連接。

優(yōu)選地，機器人底部還設有電池倉，所述電池倉內(nèi)置有蓄電池。

本實用新型機器人的交互系統(tǒng)通過控制面板及探測裝置探測外部信號，控制器接收并處理該外部信號，并發(fā)出控制信號至驅(qū)動輪組及控制面板，以實現(xiàn)機器人跟隨交互，改善機器人互動能力。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型一實施例中機器人的交互系統(tǒng)分解示意圖；

圖2是本實用新型一實施例中機器人驅(qū)動輪組安裝示意圖；

圖3是本實用新型一實施例中機器人頭部的控制面板分解示意圖；

圖4是本實用新型一改進實施例中機器人頭部內(nèi)部后視示意圖；

圖5是本實用新型一實施例中機器人探測裝置布置示意圖；

圖6是本實用新型一改進實施例中機器人分解示意圖。

附圖標號說明：

本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

需要說明，若本實用新型實施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)，則該方向性指示僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。

另外，若本實用新型實施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，則該“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎，當技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應當認為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實用新型要求的保護范圍之內(nèi)。

參照圖1所示，本實用新型提供一種機器人的交互系統(tǒng)，其包括控制面板10、驅(qū)動輪組20、探測裝置30及控制器40，控制面板10位于機器人的頭部，探測裝置30用于探測外部信號，控制器40與所述控制面板10、探測裝置30電連接，用于接收外部信號，并對接收到的信號進行處理后輸出，所述驅(qū)動輪組20接收所述控制器40輸出的信號，并根據(jù)所述信號驅(qū)動機器人移動。

本實用新型實施例中，控制面板10嵌置于機器人的頭部，控制面板10可集成各類顯示屏、觸摸屏、電聲器件等。用于顯示、圖像捕捉、聲控、觸 控等人機交互，控制面板10將外部信號轉(zhuǎn)化成內(nèi)部信號，所述外部信號是指來自機器人體外的模擬信號，如聲音、圖像、距離等，所述內(nèi)部信號是指在機器人內(nèi)部傳遞的數(shù)字信號。該控制面板10背部設有控制器40并與其電連接，所述電連接可有多種實現(xiàn)方式，如：通過導線、集成數(shù)據(jù)線及集成電路等，控制器40將內(nèi)部信號進行處理并發(fā)出控制信號，控制器40可以由單片機或芯片實現(xiàn)信息處理及控制功能，在實際應用中，亦可根據(jù)機器人的內(nèi)部構(gòu)造，將控制器40設置為分置式或集成式，分置式控制器可以將控制功能分置于主、副控制器承擔，顯然亦可以分置為多個控制器獨立承擔。控制面板10將該控制信號轉(zhuǎn)化為燈光或圖像顯示出來，從而實現(xiàn)與人交互。

考慮到與人交互過程中實現(xiàn)機器人跟隨，參照圖1和圖2所示，驅(qū)動輪組20嵌裝于機器人的底部，驅(qū)動輪組20含有馬達21，電路板22及活動輪23，(此處所述嵌裝包括由內(nèi)至外嵌裝和由外至內(nèi)的嵌裝方式，其目的在于將馬達21、電路板22內(nèi)置于下腔體20內(nèi)，同時將活動輪23穿過下腔體20底部，該結(jié)構(gòu)便于內(nèi)部接線，同時，有效保護活動輪23)，驅(qū)動輪組20與控制器40電連接，通過控制器40發(fā)出信號，控制驅(qū)動輪組20轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及制動，從而控制機器人移動。探測裝置30機器人體內(nèi)與控制器40電連接，探測裝置30包括各類傳感器和探測器，本領域技術(shù)人員可根據(jù)實際需要探測的信號選用不同類型的探測裝置。探測裝置30把外部人體位置信號轉(zhuǎn)化為內(nèi)部信號，此處所述外部信號是指來自機器人體外的模擬信號，如：距離、位移等，并將內(nèi)部信號發(fā)送回控制器40，并由控制器40完成處理并發(fā)出控制信號。控制器40發(fā)出的控制信號控制機器人跟隨目標移動，從而帶動機器人根據(jù)外部感知跟隨并與人交互。

參照圖3所示，在一實施例中，控制面板10正中央處設有觸控液晶屏11，其目的在于增強人機交互時的互動性，既可以通過觸控液晶屏11顯示信息，亦可以輸入信息，在操作過程中更加直觀，互動性更好。當然，亦可以采用顯示屏加按鈕的方式，操作起來互動性不好，因而更勿需考慮顯示燈加按鈕方式。控制面板10集成圖像及視頻輸入，可以進一步增強互動性，控制面板10還含有攝像頭12，該攝像頭12安裝在該液晶屏11上方，攝像頭12將機器人外部的圖像信息轉(zhuǎn)換、輸入至控制器40，并根據(jù)圖像信息發(fā)出相應跟隨或互動指令，改善用戶體驗。更進一步，該攝像頭12上方還設置兩個咪頭13， 顯然，也可以只設置為一個咪頭或多個咪頭，聲音作為模擬信號存在時容易失真，本實施例中，兼顧保真效果較佳，同時兼顧制造成本較好，該咪頭13設置為兩個。作為電聲器件的咪頭，將機器人外部的聲音信息轉(zhuǎn)換、輸入至控制器10，該控制器10根據(jù)聲音信息發(fā)出相應跟隨或互動指令，進一步改善了用戶體驗。

上一實施例中，機器人將外部圖像、聲音信息輸入后，只能通過液晶屏11輸出圖像信息，未能輸出聲音信息，在與人交互過程中，包含信息量不足。為進一步強化機器人互動性能，參照圖4所示，在本實施例中，機器人的頭部背面設有喇叭孔50，該喇叭孔為陣列形式的通孔組成，喇叭孔50內(nèi)側(cè)還設有揚聲器51，該揚聲器51與所述控制器40電連接。該喇叭孔50可設置成矩形陣列、圓形陣列及各種形狀陣列，兼顧音場效果更佳，本實施例中喇叭孔50優(yōu)選設置成六邊形陣列。由于喇叭孔50是機器人內(nèi)部與大氣聯(lián)通的極佳部位，在一較佳實施例中，揚聲器51下方還設有濕度傳感器52，該濕度傳感器52通過螺釘固定并與控制器40電連接。該濕度傳感器52感知外界濕度并通過控制器40發(fā)出控制信號，通過圖像或聲音等各種方式與人交互告知外界濕度狀況，更進一步強化了機器人互動性能。

為提高機器人在跟隨方面的互動性，參照圖5和圖6所示，另一實施例中，探測裝置30設有紅外距離傳感器31，分別布置于機器人的頭部前、背、頂部，機器人的身體前部、兩前側(cè)以及背部。紅外距離傳感器31通過發(fā)射紅外線探測其所朝方向的障礙物，當障礙物反射回的紅外線達到一定強度時，障礙物距離被感知并發(fā)送信號至控制器40，從而由控制器40發(fā)出控制信號至驅(qū)動輪組20，控制驅(qū)動輪組20轉(zhuǎn)向從而避開障礙物，達至更佳跟隨效果。紅外距離傳感器31可設成一個或多個，數(shù)量越多探測精度越高，同時制造成本也越高，出于制造成本及本實施例功效的最優(yōu)配置考慮，紅外距離傳感器31設置成七個。實際行進或后退過程中，往往存在碎屑形態(tài)的障礙物，該類障礙物高度低于機器人的底面，無法被上述紅外距離傳感器31探知，從而隨著機器人行進或后退過程中進入底部并制停驅(qū)動輪組20，在一較佳實施例中，該探測裝置30還設有位移傳感器32，分別布置于機器人底部平面。當障礙物進入機器人底部制停驅(qū)動輪組20時，位移傳感器32探知制停驅(qū)動輪組20的位移信號并發(fā)送回控制器40，從而由控制器40發(fā)出控制信號，驅(qū)動輪組40 反方向運動避開障礙物，從而進一步提升跟隨效果。

為提高機器人互動性的精確度，在又一實施例中，馬達21設置為步進電機或伺服電機，該馬達21可根據(jù)控制信號控制轉(zhuǎn)動速度、角度及扭矩，從而更精確控制機器人移動。進一步提高機器人互動性的精確度，在一較佳實施例中，該電路板22還設有轉(zhuǎn)速傳感器221，用于統(tǒng)計馬達21轉(zhuǎn)動圈數(shù)，防止機器人踩空制動，使機器人互動性獲得更優(yōu)的精確度。

增強互動性表現(xiàn)的生動性，參照圖6所示，本實用新型一實施例中，機器人的身體兩側(cè)還設有仿生鰭翅60，該仿生鰭翅60由電磁鐵61驅(qū)動，該電磁鐵61與控制器40電連接，通過控制器40發(fā)出控制信號不僅傳送至驅(qū)動輪組20，驅(qū)動機器人移動，還可以根據(jù)外部信號如：人體動作、聲音、表情等信號，傳送至電磁鐵61，驅(qū)動仿生鰭翅60作出相應的擺動，增強互動效果的生動性。

提高跟隨的續(xù)航距離，從而加強整體互動效果，又一實施例中，機器人的底部平面上方還設有電池倉70，該電池倉70內(nèi)置有蓄電池71，通過蓄電池71供電賦予上述內(nèi)部器件長續(xù)航運行能力，使整個跟隨互動過程更加逼真生動，呈現(xiàn)出良好的整體互動效果。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是在本實用新型的實用新型構(gòu)思下，利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用在其他相關的技術(shù)領域均包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。