本发明涉及机器人，尤其涉及一种具有多功能人机接口模块的智能机器人系统。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，以及机器人技术的不断进步，机器人进入家庭已经成为可能。现在从事机器人商用化的公司大多是将机器人作为教学器具，应用于教学。但是，此类机器人通常作为学校进行c语言培训、电子电路教学的辅助工具，对用户的能力要求较高，因此面向的学生大多是高中以上的在校生。目前，市场上出现了一些家用机器人，例如除草机器人、搬用机器人、清洁机器人。国内市场上销售的用于家庭的机器人产品是一种称为清洁机器人的智能吸尘器，它主要承担家居环境的清洁工作。此类机器人主要承担一些家庭生活中的繁琐，或是重复性的事情，其功能单一，智能化程度较低。除了能给用户提供特定的服务外(如扫地)，没有任何附加值，也没有升级换代的可能。
对于人类来说，口语是最自然和最方便的沟通工具。语音识别技术上的进步已经允许各种不同机器和计算机系统的口语接口的增加的使用。各种系统和服务的接口通过语音命令给人们提供了便利和效率，但是只有当口语接口是可靠的才行。这一点对于眼睛忙碌和手忙碌情况下的应用来说尤为重要，例如开车或执行复杂的计算任务。使用口头命令和语音识别的人机接口一般是基于对话系统的。对话系统是被设计为在输入和输出通道上使用一致的结构和文本、语音、图形或其他沟通模式来与人交谈的计算机系统。利用语音的通话系统被称为口头对话系统，并且一般代表最自然的人机接口类型。随着对电子设备依赖的不断增大，口头对话系统被越来越多地实施在许多不同的系统中。
在许多人机交互(hmi)系统中，用户可以通过多种输入设备或多种类型的设备与系统交互，例如通过语音输入、手势控制和传统的键盘/鼠标/笔输入。这在数据输入方面为用户提供了灵活性，并且允许用户根据其自己的偏好更高效地向系统提供信息。
现有的hmi系统通常限制特定类型数据的特定输入模式，或者允许用户一次仅使用多种模式中的一种。例如，车辆导航系统可以包括触摸屏和用于口头命令的语音识别系统。然而，触摸屏通常仅限于允许用户通过接触来选择确定的菜单项，而不是通过语音命令。这样的多模式系统既不通过不同的输入模式来协同用户命令，也不利用一种模式的输入数据来通知和/或修改另一种模式的数据。因此，现有的多模式系统没有充分地提供无缝的用户接口系统，在所述用户接口系统中，来自所有可能输入模式的数据可以被用来向系统提供准确的信息。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有多功能人机接口模块的智能机器人系统，包括：运动控制模块、导航与定位模块、地图管理与路径规划模块、图像采集与处理模块、报警模块、人机接口模块，
运动控制模块，用于调整机器人的运动姿态和控制机器人的运动状态；
导航与定位模块，用于通过惯性导航和视觉校正来获取机器人的当前位置，机器人导航定位；
地图管理与路径规划模块，用于构建地图，规划机器人的运动路径；
图像采集与处理模块，用于采集并处理路标图像，获取当前机器人的位置，及时进行运动控制和姿态调整；
报警模块，用于定时检测机器人的安全状态，并执行相应的报警处理；
人机接口模块，所述人机接口模块包括触摸屏、语音输入单元、投影单元显示单元、指示灯和遥控模块；所述遥控模块包括红外遥控单元、zigbee/蓝牙、按键输入单元、移动终端控制单元和pc机无线网卡单元；所述人机接口模块用于与通过触摸屏、语音输入单元、移动终端控制单元、红外遥控单元或pc机无线网卡遥控接收用户输入的信号，以及用于通过投影单元、显示单元、指示灯输出显示信号。
进一步地，所述显示单元为led显示屏。
进一步地，还包括手持式识别系统和充电管理系统，机器人与所述手持式识别系统之间通过无线数据通网络相互传递信息，使用户通过所述手持式识别系统与所述机器人进行互动；所述机器人和手持式识别系统均由所述充电管理系统供电。
进一步地，还包括辅助模块，所述辅助机构包括压力采集单元、障碍物探测单元和控制单元；所述压力采集单元用于检测操作者手部的作用力；所述障碍物探测单元用于探测周边障碍物；所述控制单元与所述压力采集单元和所述障碍物探测单元连接，用于根据所述压力采集单元采集的数据以及所述障碍物探测单元探测的数据计算机器人的速度，并根据机器人的速度控制机器人实现助行和避障功能。
进一步地，所述障碍物探测单元包括激光传感器以及用于连接所述激光传感器与所述控制单元的usb高速数据线；所述激光传感器用于采集周边环境的障碍物信息，并通过所述usb数据线将采集的障碍物信息发送到控制单元。
进一步地，还包括无线数据传输模块，所述无线数据传输模块用于按预先设定的时间通过无线网络和运动控制模块、导航与定位模块进行信息交互；
进一步地，还包括充电及网络管理系统，所述充电及网络管理系统包括一智能充电管理模块、一短距离无线数据传输模块、一以太网接口及文件传输模块和另一用作大容量数据存储器的控制器。
进一步地，所述图像采集与处理模块包括多个设置在机器人上的摄像头。
进一步地，所述导航与定位模块包括gps坐标获取单元。
进一步地，所述运动控制模块包括自身状态感知单元和环境感知单元，所述自身状态感知单元由加速度传感器、电子罗盘和悬崖传感器组成；所述环境感知单元由测距传感器、防撞传感器和智能定位系统组成。
综上所述，本发明提供的具有多功能人机接口模块的智能机器人系统，包括：运动控制模块、导航与定位模块、地图管理与路径规划模块、图像采集与处理模块、报警模块、人机接口模块。本发明的人机接口模块，包括触摸屏、语音输入单元、投影单元显示单元、指示灯和遥控模块；所述遥控模块包括红外遥控单元、zigbee/蓝牙、按键输入单元、移动终端控制单元和pc机无线网卡单元；所述人机接口模块用于与通过触摸屏、语音输入单元、移动终端控制单元、红外遥控单元或pc机无线网卡遥控接收用户输入的信号，以及用于通过投影单元、显示单元、指示灯输出显示信号。本发明的人机接口模块包括多个不同类型的人机接口单元，极大的丰富了人机接口的种类和功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明提供的系统的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种具有多功能人机接口模块的智能机器人系统，包括：运动控制模块、导航与定位模块、地图管理与路径规划模块、图像采集与处理模块、报警模块、人机接口模块，
运动控制模块，用于调整机器人的运动姿态和控制机器人的运动状态；
导航与定位模块，用于通过惯性导航和视觉校正来获取机器人的当前位置，机器人导航定位；
地图管理与路径规划模块，用于构建地图，规划机器人的运动路径；
图像采集与处理模块，用于采集并处理路标图像，获取当前机器人的位置，及时进行运动控制和姿态调整；
报警模块，用于定时检测机器人的安全状态，并执行相应的报警处理；
人机接口模块，所述人机接口模块包括触摸屏、语音输入单元、投影单元显示单元、指示灯和遥控模块；所述遥控模块包括红外遥控单元、zigbee/蓝牙、按键输入单元、移动终端控制单元和pc机无线网卡单元；所述人机接口模块用于与通过触摸屏、语音输入单元、移动终端控制单元、红外遥控单元或pc机无线网卡遥控接收用户输入的信号，以及用于通过投影单元、显示单元、指示灯输出显示信号。
进一步地，所述显示单元为led显示屏。
进一步地，还包括手持式识别系统和充电管理系统，机器人与所述手持式识别系统之间通过无线数据通网络相互传递信息，使用户通过所述手持式识别系统与所述机器人进行互动；所述机器人和手持式识别系统均由所述充电管理系统供电。
进一步地，还包括辅助模块，所述辅助机构包括压力采集单元、障碍物探测单元和控制单元；所述压力采集单元用于检测操作者手部的作用力；所述障碍物探测单元用于探测周边障碍物；所述控制单元与所述压力采集单元和所述障碍物探测单元连接，用于根据所述压力采集单元采集的数据以及所述障碍物探测单元探测的数据计算机器人的速度，并根据机器人的速度控制机器人实现助行和避障功能。
进一步地，所述障碍物探测单元包括激光传感器以及用于连接所述激光传感器与所述控制单元的usb高速数据线；所述激光传感器用于采集周边环境的障碍物信息，并通过所述usb数据线将采集的障碍物信息发送到控制单元。
进一步地，还包括无线数据传输模块，所述无线数据传输模块用于按预先设定的时间通过无线网络和运动控制模块、导航与定位模块进行信息交互；
进一步地，还包括充电及网络管理系统，所述充电及网络管理系统包括一智能充电管理模块、一短距离无线数据传输模块、一以太网接口及文件传输模块和另一用作大容量数据存储器的控制器。
进一步地，所述图像采集与处理模块包括多个设置在机器人上的摄像头。
进一步地，所述导航与定位模块包括gps坐标获取单元。
进一步地，所述运动控制模块包括自身状态感知单元和环境感知单元，所述自身状态感知单元由加速度传感器、电子罗盘和悬崖传感器组成；所述环境感知单元由测距传感器、防撞传感器和智能定位系统组成。
综上所述，本发明提供的具有多功能人机接口模块的智能机器人系统，包括：运动控制模块、导航与定位模块、地图管理与路径规划模块、图像采集与处理模块、报警模块、人机接口模块。本发明的人机接口模块，包括触摸屏、语音输入单元、投影单元显示单元、指示灯和遥控模块；所述遥控模块包括红外遥控单元、zigbee/蓝牙、按键输入单元、移动终端控制单元和pc机无线网卡单元；所述人机接口模块用于与通过触摸屏、语音输入单元、移动终端控制单元、红外遥控单元或pc机无线网卡遥控接收用户输入的信号，以及用于通过投影单元、显示单元、指示灯输出显示信号。本发明的人机接口模块包括多个不同类型的人机接口单元，极大的丰富了人机接口的种类和功能。