技术领域
[0001] 本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种智能机器人。
相关背景技术
[0002] 现有的消费级机器人具有多种功能，如帮助主人看家、取物、做饭，及照顾老人和儿童、陪主人聊天等。然而，目前消费级机器人的研发情形是为实现某一功能，需要为此功能设计一款机器人。具有不同功能的的机器人，其硬件设施及结构各不相同。由于具有不同功能的机器人气硬件设施及结构都不相同，因而，造成机器人功能的多样化及升级换代实现的困难。为此，有必要设计一种具有相同硬件架构的机器人，使得只需设计不同功能的应用软件供机器人执行即可使机器人实现不同的功能。
具体实施方式
[0028] 请参考图1，所示为本发明一实施方式中智能机器人1的硬件架构图。该智能机器人1包括输入模组11、输出模组12、通信单元13、处理单元14及存储单元15。该智能机器人1通过通信单元13可以访问服务器2。该处理单元14用于执行一应用功能系统3。该应用功能系统3用于设定输入模组11中待启用的输入元件110及设定该输出模组12中待启用的输出元件120，控制该智能机器人1从设定的该待启用的输入元件110中获取该待启用的输入元件110接收的信息或通过通信单元13获取服务器2中的信息，通过该处理单元14处理接收的信息，并通过输出模组12中待启用的该输出元件120输出该处理后的信息。
[0029] 该输入模组11包括，但不限于摄像单元111、语音采集单元112、气味传感器113、压力传感器114、红外传感器115、温度传感器116及触控单元117等输入元件110。该摄像单元111用于摄取智能机器人1周围环境的图像并将摄取的图像传送给处理单元14。例如，该摄像单元111可以摄取智能机器人1周围的人或物体的画面，及将人或物体的画面传送给该处理单元14。本实施方式中，该摄像单元111可以为一摄像头。该语音采集单元112用于接收智能机器人1周围的语音信息并将接收的语音信息传送给处理单元14。在本实施方式中，该语音采集单元112可以为麦克风阵列。该气味传感器113用于检测该智能机器人1周围的气味信息，并将检测出的气味信息传送给处理单元14。
[0030] 该压力传感器114用于检测用户对该智能机器人1的按压力信息及将检测出的按压力信息传送给处理单元14。该红外传感器115用于检测该智能机器人1周围的人体信息及将检测出的人体信息传送给处理单元14。该温度传感器116用于检测智能机器人1周围环境的温度信息并将检测的温度信息传送给该处理单元14。该触控单元117用于接收用户的触控操作信息并将用户的触控操作信息传送给处理单元14。本实施方式中，该触控单元117可以为一触控屏。
[0031] 该输出模组12包括，但不限于语音输出单元121、表情输出单元122、显示单元123及动作输出单元124等输出元件120。该语音输出单元121用于在处理单元14的控制下输出语音信息。在本实施方式中，该语音输出单元121可以为扬声器。该表情输出单元122用于在处理单元14的控制下输出表情动作。在一实施方式中，该表情输出单元122包括设于智能机器人1的头部中可开合的眼帘和嘴巴及设于眼帘内可转动的眼球。该表情输出单元122可以在处理单元14的控制下控制设于智能机器人1中的眼帘和嘴巴开合及设于眼帘内的眼球转动。本实施方式中，该显示单元123用于在该处理单元14的控制下输出该智能机器人1的文字、图片或视频信息。在其他实施方式中，该显示单元123用于显示表情图像，如高兴、苦恼、忧郁表情等。本实施方式中，该触控单元117与该显示单元123可以为同一个触控显示屏。
[0032] 该动作输出单元124用于在该处理单元14的控制下控制该智能机器人1移动。本实施方式中，该动作输出单元124包括一第一驱动轴1241、两个第二驱动轴1242、一第三驱动轴1243。请一并参考图2，所示为本发明一实施方式中智能机器人1的整体示意图。该智能机器人1包括头部101、上躯干102、下躯干103、一对手臂104及一对转轮105。该上躯干102的两端分别连接该头部101及该下躯干103。该对手臂104连接在该上躯干102上，该对转轮105连接在该下躯干103上。该第一驱动轴1241与该头部101连接，用于驱动该头部101转动。每一第二驱动轴1242与一对应的手臂104连接，用于驱动对应的手臂104转动。该第三驱动轴1243的两端分别与对应的转轮105连接，用于驱动该对转轮105转动，该对转轮105在转动时带动该智能机器人1移动。
[0033] 该通信单元13用于供该智能机器人1与服务器2(如图1所示)通信连接。在一实施方式中，该通信单元13可以为WIFI通信模块、Zigbee通信模块及Blue Tooth通信模块。
[0034] 该存储单元15用于存储该智能机器人1的程序代码及数据资料。例如，该存储单元15可以存储应用功能系统3、预设人脸图像、预设语音、软件程序代码或运算数据。本实施方式中，该存储单元15可以为该智能机器人1的内部存储单元，例如该智能机器人1的硬盘或内存。在另一实施方式中，该存储单元15也可以为该智能机器人1的外部存储设备，例如该智能机器人1上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
[0035] 本实施方式中，该处理单元14可以为一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，该处理单元14用于执行存储在在该存储单元15中的软件程序代码或运算数据。
[0036] 请参考图3，所示为本发明一实施方式中应用功能系统3的功能模块图。本实施方式中，该应用功能系统3的功能模块为一程序段或代码指令，该功能模块存储在该存储单元15中，并能被该处理单元14调用执行。在其他实施方式中，该应用功能系统3的功能模块为内嵌在该智能机器人1中的程序段或代码。本实施方式中，该应用功能系统3包括，但不限于设定模块31、获取模块32、分析处理模块33及执行模块34。
[0037] 该设定模块31用于设定该输入模组11中待启用的输入元件110及设定该输出模组12中待启用的输出元件120。
[0038] 本实施方式中，该设定模块31提供一设置界面40(参考图4)。该设置界面40包括有多个输入元件选项41及多个输出元件选项42。其中，每一输入元件选项41与一输入元件110相对应，每一输出元件选项42与一输出元件120相对应。该设定模块31响应用户对一输入元件选项41的选中操作，将与该选中的输入元件选项41相对应的输入元件110设定为待启用的输入元件110。该设定模块31响应用户对一输出元件选项42的选中操作，将与该选中的输出元件选项42相对应的输入元件110设定为待启用的输入元件110。例如，当用户在设置界面40上选中与摄像单元111相对应的输入元件选项41时，该设定模块31将该摄像单元111设定为待启用的输入元件110。当用户在设置界面40上选中与语音采集单元112相对应的输入元件选项41时，该设定模块31将该语音采集单元112设定为待启用的输入元件110。当用户在该设置界面40上选中与语音输出单元121相对应的输出元件选项42时，该设定模块31将该语音输出单元121设定为待启用的输出元件120。当用户在该设置界面40上选中与表情输出单元122相对应的输出元件选项42时，该设定模块31将该表情输出单元122设定为待启用的输出元件120。本实施方式中，该显示单元123默认为该设定模块31设定的待启用的输出元件120。
[0039] 该获取模块32用于获取该待启用的输入元件110接收到的信息。例如，当设定模块31设定该摄像单元111为待启用的输入元件110时，该获取模块32获取该摄像单元111拍摄的图像。当设定模块31设定该语音采集单元112为待启用的输入元件110时，该获取模块32获取该语音采集单元112采集的语音信息。
[0040] 该分析处理模块33用于分析该获取模块32获取的信息并根据分析的结果产生一控制指令。
[0041] 该执行模块34用于执行该控制指令以产生一输出信息，并通过该设定模块31设定的待启用的输出元件120输出该输出信息。本实施方式中，该设定模块31设定该语音采集单元112为待启用的输入元件110及设定该显示单元123为待启用的输出元件120。该获取模块32获取该语音采集单元112采集的语音信息。该分析处理模块33分析该语音信息中的语句，并根据分析出的语句确定对应的控制指令。本实施方式中，该存储单元15中存储该第一关系表S1(参考图5)，该第一关系表S1中包括“播放视频节目”语句与“播放视频”的控制指令的对应关系。当该分析处理模块33识别接收的语音信息为“播放视频节目”语句及根据第一关系表S1查找出与“播放视频节目”语句对应的控制指令为“播放视频”的控制指令。该执行模块34用于执行该“播放视频”的控制指令以产生一视频节目信息，并通过该启用的显示单元123播放该视频节目信息。具体的，该执行模块34控制该智能机器人1访问服务器2，通过该启用的语音采集单元112接收用户输入的搜索视频节目的语音指令，按照用户的语音指令在服务器2中搜索相应的视频节目信息，并通过该启用的显示单元123播放搜索到的该视频节目信息。
[0042] 在另一实施方式中，该设定模块31设定该语音采集单元112为待启用的输入元件110及设定该语音输出单元121为待启用的输出元件120。该获取模块32获取该语音采集单元112采集的语音信息。该分析处理模块33分析该语音信息中的语句，并根据分析出的语句确定对应的控制指令。本实施方式中，该第一关系表S1还包括“播放音乐”语句与“播放音乐”的控制指令的对应关系。当该分析处理模块33识别接收的语音信息为“播放音乐”语句及根据第一关系表S1查找出与“播放音乐”语句对应的行为指令为“播放音乐”的控制指令时，该执行模块34用于执行该“播放音乐”的控制指令以产生一音乐曲目信息，并通过该启用的语音输出单元121播放该音乐曲目信息。具体的，该执行模块34打开该智能机器人1存储的音乐库(图中未示)，通过该待启用的语音采集单元112接收用户选择音乐曲目的语音指令，查找需要播放的音乐曲目信息并通过该待启用的语音输出单元121播放该音乐曲目信息。
[0043] 在其他实施方式中，该设定模块31设定该语音采集单元112及该摄像单元111为待启用的输入元件110，及设定该语音输出单元121、表情输出单元122、显示单元123及动作输出单元124为输出元件120。该获取模块32通过该语音采集单元112获取语音信息及通过该摄像单元111获取该图像信息。该分析处理模块33从获取的语音信息及图像信息中识别一目标对象。在一实施方式中，该分析处理模块33从该语音信息中识别一声纹特征及从该图像信息中识别脸部特征，并根据该声纹特征及该脸部特征识别该目标对象。该目标对象包括人及动物。例如，该存储单元15中存储一第二对应关系表(图中未示)，该第二对应关系表中定义了声纹特征、脸部特征及目标对象的对应关系，该分析处理模块33根据识别出的声纹特征、脸部特征及该第二对应关系表确定该目标对象。
[0044] 该分析处理模块33从获取的语音信息及图像信息中提取关键信息。在一实施方式中，该分析处理模块33识别所获取的语音信息，将所识别的语音信息转化为文本数据，提取出该文本数据中的关键信息，及将该文本数据中的关键信息作为该语音信息的关键信息。该分析处理模块33获取该图片信息中包含的面部表情信息及肢体动作特征信息，对所获取的面部表情信息进行面部表情特征提取后确定出面部表情特征参数，对所获取的肢体动作信息进行肢体特征提取后确定出肢体特征参数，并将该面部表情特征参数及肢体特征参数作为该图片信息的关键信息。
[0045] 该分析处理模块33还根据所提取的关键信息检索预设的公共基础知识库，并利用深度学习算法根据检索结果确定出一反馈指令。本实施方式中，该反馈指令是指用于控制该智能机器人1与该目标对象进行交互的控制指令。本实施方式中，该公共基础知识库可以包括，但不限于人文伦理知识库、法律法规知识库、道德情操知识库、宗教至少库、天文地理知识库。在一实施方式中，该公共基础知识库存储在该智能机器人1的存储单元15中。该智能机器人1可以直接访问该存储单元15中的公共基础知识库。在其他实施方式中，该公共基础知识库存储在服务器2中。该智能机器人1通过通信单元13访问该服务器2中的公共基础知识库。本实施方式中，该深度学习算法包括，但不限于，“神经词袋模型”、“递归神经网络”、“循环神经网络”、“卷积神经网络”。本实施方式中，该目标对象的情绪类别包括高兴、悲伤、愤怒、平和、暴躁等情绪。
[0046] 该执行模块34执行该反馈指令以产生一语音回复信息及表情动作，并通过该语音输出单元121输出该语音回复信息，及通过该表情输出单元122输出该表情动作，从而使该智能机器人1与识别的该目标对象进行交互。例如，当用户微笑着对智能机器人1说“这些花真漂亮啊！”时，该获取模块32获取用户发出的所述语音信息。该分析处理模块33识别出发出所述语音信息的目标对象为用户。该执行模块34将用户发出的语音信息“这些花真漂亮啊！”转化为文本数据，并从提取出的该文本数据中提取出关键信息为“花”、“漂亮”。该第分析处理模块33从用户的图像信息中获取面部表情为“微笑”，对所获取的“微笑”面部表情信息进行面部表情特征提取后确定出面部表情特征参数为“微笑表情”，并将“微笑表情”作为该图片信息的关键信息。该执行模块34根据所提取的关键信息“花、漂亮、微笑表情”检索预设的公共基础知识库，并利用深度学习算法根据检索结果确定出对应的反馈指令。该反馈指令为控制该智能机器人1输出语音回复信息“这些花真的很漂亮，我也很喜欢！”及输出笑容的表情动作的指令。该执行模块34通过语音输出单元121输出“这些花真的很漂亮，我也很喜欢！”的语音回复信息及通过表情输出单元122控制设于智能机器人1的头部中的眼帘和嘴巴开合及设于眼帘内的眼球转动输出笑容表情动作，从而实现该智能机器人1与用户进行交互。
[0047] 在其他实施方式中，该执行模块34还通过动作输出单元124控制该智能机器人1运动及控制该显示单元123显示一预设表情图像来执行该反馈指令以使该智能机器人1与该目标对象进行交互。例如，当用户微笑着对智能机器人1说“这些花真漂亮啊！”时，该执行模块34控制该动作输出单元124的第一驱动轴1241驱动该头部101转动360度，控制该第三驱动轴1243驱动该对转轮105带动该智能机器人1原地转动一周，及控制该显示单元123显示一预设的微笑图像。
[0048] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。
