一种智能语音机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种智能语音机器人。

背景技术：

随着技术的发展，智能化发展成为主流，智能机器人在各种应用领域逐步推广，其逐渐融入到社会生活的方方面面。随着人工成本的增加，越来越多的机器人替代了人工，应用在汽车展会、汽车博览会、汽车4s店等的智能语音迎宾机器人是最常见的智能机器人。

目前，市面上的迎宾机器人只能与客户之间进行简短友好的语音交互，但是对于如汽车展会、汽车博览会、汽车4s店、汽车维修服务门店等场地规模较大、互动性较强的场所而言，场所内的迎宾机器人不能实现客户参观目的地自动导航指引功能，以及无障碍行使和越过凹凸路面自动到达目的地的功能。如何解决上述技术问题，是目前机器人技术领域需要解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种智能语音机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供了以下技术方案：包括机器人主体、控制系统、语音模块、信息识别模块、检测模块、驱动装置、数据存储器、gps导航系统；且语音模块、信息识别模块、检测模块、驱动装置、数据存储器、gps导航系统均与控制系统电性连接；

所述机器人主体包括头部和躯体，所述头部转动连接在躯体上端，所述头部设有led显示屏；所述躯体设有与led显示屏同向的触摸屏，所述躯体下端通过旋转轴与驱动装置上端连接，设在驱动装置内的旋转轴端部连接第二步进电机。

优选的，所述驱动装置包括外壳，所述外壳内设置有第一步进电机，所述外壳内靠近第一步进电机一侧的侧板处设有风扇；所述第一步进电机输出轴连接第二旋转轴，所述第二旋转轴上固定连接第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮固定连接第一主动轴，所述第一主动轴转动连接在外壳侧板；所述第一主动轴两端均设有主动轮，所述主动轮和从动轮通过履带传动连接。

优选的，所述外壳内分别设有第四步进电机和第五步进电机，所述第四步进电机和第五步进电机输出轴各自连接从动轮。

优选的，所述驱动装置两侧均设有弹性气囊，所述弹性气囊内设多个沿弹性气囊径向设置的封闭滑槽，所述滑槽内固定连接弹簧，所述弹簧一端连接滑杆，所述滑杆端部设有缓冲垫，且所述缓冲垫与弹性气囊内壁抵靠。

优选的，所述语音模块包括扬声器和麦克风，所述扬声器为2个，且设于头部两侧，所述麦克风设于头部下端。

优选的，所述信息识别模块包括第一摄像头，所述第一摄像头设于头部上端，且与led显示屏同向。

优选的，所述检测模块包括红外传感器和超声波传感器，所述红外传感器环绕躯体上端设置，所述超声波传感器环绕环绕躯体下端设置。

优选的，所述红外传感器为多个，且间隔均匀环绕躯体上端设置；所述超声波传感器为多个，且间隔均匀环绕躯体下端设置。

优选的，所述躯体上设有石油气传感器和报警器，所述石油气传感器和报警器均与控制系统电性连接。

优选的，所述躯体侧壁设有支臂，所述支臂内部的顶端架设有支杆，所述支杆上转动连接连杆，所述连杆一端设有扇形齿轮，所述连杆另一端固定连接手掌；所述扇形齿轮下端啮合圆形齿轮，所述圆形齿轮与第三步进电机输出轴连接。

本发明实施例提供的一种智能语音机器人，具有以下有益效果：本发明智能语音机器人不仅可以与客户进行语音交流互动，还可以自动指引客户到达指定目标位置，通过红外传感器和超声波传感器可以控制智能语音机器人行使速度和轻松绕过障碍物，履带动力传动，动力强劲，采用三步进电机工作模式，可保证智能语音机器人的直线行驶和正常转向；在驱动装置两侧均设有弹性气囊，可以缓冲智能语音机器人冲撞障碍物的冲撞力以及防止其侧翻，保证智能语音机器人正常行使。

附图说明

图1为本发明智能语音机器人结构示意图；

图2为本发明驱动装置结构示意图；

图3为本发明驱动装置中履带传动结构示意图；

图4为本发明弹性气囊结构示意图；

图5为本发明支臂活动连接结构示意图；

1.头部，2.躯体，3.驱动装置，4.触摸屏，5.支臂，6.手掌，7.红外传感器，8.超声波传感器，9.弹性气囊，10.第一摄像头，3-1.履带，3-2.从动轮，3-3.主动轮，3-4.第一步进电机，3-5.第一锥齿轮，3-6.第二锥齿轮，3-7.第四步进电机，3-8.第五步进电机，3-9.第一主动轴，3-10.第二步进电机，3-11.风扇，3-12.外壳，3-13.第二旋转轴，5-1.圆形齿轮，5-2.扇形齿轮，5-3.连杆，5-4.支杆，9-2.封闭滑槽，9-1.弹簧，9-3.滑杆，9-4.缓冲垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，参阅图1，图1为本发明智能语音机器人结构示意图，包括机器人主体、控制系统、语音模块、信息识别模块、检测模块、驱动装置3、数据存储器、gps导航系统；且语音模块、信息识别模块、检测模块、驱动装置3、数据存储器、gps导航系统均与控制系统电性连接。

需要说明的是，所述控制系统优选微处理器，也可以是plc控制系统；所述数据存储器用于存储智能语音机器人日常用的迎宾词语，以及与客户对话的素材，如在汽车展会、汽车4s店、汽车维修服务门店，工作人员可以提前在数据存储器存入一些新款车型的性能参数等，方便为客户提供意见咨询；语音模块主要是采用语音的形式代替常规的触摸屏文字信息输入对话方式，与机器人对话更人性化。

gps导航系统又称全球卫星定位系统，客户可以给智能语音机器人输入目的地，控制系统可以控制驱动装置3到达指定位置；检测模块主要用于探测预设距离范围内当前时刻的人体位置，以及智能语音机器人行使过程中的障碍物识别和路线规避，可以让智能语音机器人顺利抵达目标位置。

所述机器人主体包括头部1和躯体2，所述头部1转动连接在躯体2上端，所述头部1设有led显示屏1-1；所述躯体2设有与led显示屏同向的触摸屏4，所述躯体2下端通过旋转轴与驱动装置3上端连接，设在驱动装置3内的旋转轴端部连接第二步进电机3-10。

所述led显示屏1-1在数据存储器内存储集成多种表情，以点阵的方式显示，并有生动形象的动画效果，可以给客户展现不同的表情，更好的与客户互动；触摸屏4用于与客户进行信息交互，例如在使用gps导航系统的时候，可以通过触摸屏4手写输入到达目标位置。

进一步的，所述语音模块包括扬声器和麦克风，所述扬声器为2个，且设于头部1两侧，所述麦克风设于头部1下端；所述麦克风用于客户语音输入，所述扬声器为智能机器人语音输出。

进一步的，所述信息识别模块包括第一摄像头10，所述第一摄像头10设于头部1上端，且与led显示屏同向；所述第一摄像头10可以对客户面部信息进行采集，并将采集的信息传输至控制系统，通过将采集的客户面部信息与控制系统在数据存储器存储的客户档案信息进行匹配，确定客户是否是登记会员或者非登记会员。

进一步的，所述检测模块包括红外传感器7和超声波传感器8，所述红外传感器7环绕躯体2上端设置，所述超声波传感器8环绕环绕躯体2下端设置；所述红外传感器7为多个，且间隔均匀环绕躯体2上端设置；所述超声波传感器8为多个，且间隔均匀环绕躯体2下端设置。

所述红外传感器7可以探测预设距离范围内当前时刻的人体位置情况，如客户刚进门，红外传感器7探测到预设距离范围内有客户进入，可以通过控制系统控制语音模块播放迎宾词语；或者在机器人在自动指引客户到达指定目标位置的过程中，机器人运行速度太快，可以通过红外传感器7探测客户是否在预设距离范围内，如果不在，可以通过控制系统控制控制驱动装置3停止运行，直到客户出现在探测预设距离范围内再继续前进。

所述超声波传感器8因为感应距离要比红外传感器7的感应距离短，所以用于检测机器人在移动过程中是否存在障碍物，如机器人在行使过程中探测预设距离范围内有障碍物，可以通过控制系统控制控制驱动装置3改变路线绕过障碍物，直到超声波传感器8在探测预设距离范围内检测不到障碍物位置就可以顺利绕过障碍物。

进一步的，所述躯体2上设有石油气传感器和报警器，所述石油气传感器和报警器均与控制系统电性连接，所述报警器优选声光报警器。当石油气传感器检测到可燃性气体浓度达到预设值时，声光报警器会发生报警，提醒工作人员立即采取安全防护措施。

需要说明的是石油气传感器采购于深圳市民享电子有限公司，产品型号是mq-5石油气传感器，用于检测丁烷、丙烷、甲烷，用于判定是否发生汽车油箱油气泄漏，以免发生火灾等意外情况。

本发明智能语音机器人在使用的时候，将其放置在汽车展会、汽车4s店门口或汽车维修服务门店，智能语音机器人通过红外传感器7探测到客户出现在预设距离范围内，通过控制系统控制语音模块播放迎宾词语，如：欢迎光临或早上好等欢迎词语；所述第一摄像头10对客户面部信息进行采集，并将采集的信息传输至控制系统，通过将采集的客户面部信息与控制系统在数据存储器存储的客户档案信息进行匹配，确定客户是否是登记会员或者非登记会员，智能语音机器人根据客户是登记会员或者非登记会员，可以通过控制系统控制语音模块播放不同的交流话术，所述交流话术通过工作人员提前设置。

客户可以通过语音模块与智能语音机器人进行简短交流，智能语音机器人的常用交流话术也是通过工作人员提前设置。如果客户想去汽车展会看某一个品牌的车站，或是在4s店门口想去自己不知道的位置，或汽车维修服务门店不知自己维修的汽车在哪个工位。客户可用通过触摸屏4输入目的地，控制系统可以控制驱动装置3自动指引客户到达指定位置。

智能语音机器人在行使的过程中，因为客户是个活动的个体，可能一会在智能语音机器人的前面，一会在智能语音机器人的右边，所述第一摄像头可以一直捕捉客户面部信息，如果客户不在所述第一摄像头取景摄入方向，可以通过控制系统控制第二步进电机3-10旋转一定的角度，让躯体2转动保持第一摄像头面向客户，这样可以保证头部1设有的led显示屏1-1一直面向客户，面对面的交流，可以增加智能语音机器人与客户的亲切感。

智能语音机器人在行使的过程中，因为客户是个活动的个体，有可能客户走的慢或者快，可以通过控制系统控制控制驱动装置3调整行使速度，让智能语音机器人与客户的距离一直在预设距离范围内，比如2米范围内，这样可以保持智能语音机器人与客户交流顺畅。

智能语音机器人在行使的过程中，会遇到障碍物，可以通过控制系统控制控制驱动装置3改变路线绕过障碍物，直到超声波传感器8在探测预设距离范围内检测不到障碍物位置就可以顺利绕过障碍物。

需要说明的是，所述智能语音机器人躯体2内置蓄电池组，为智能语音机器人提供动力。

实施例2，参阅图1、图2和图3，图1为本发明智能语音机器人结构示意图；图2为本发明驱动装置结构示意图；图3为本发明驱动装置中履带传动结构示意图。

所述驱动装置3包括外壳3-12，所述外壳3-12内设置有第一步进电机3-4，所述外壳3-12内靠近第一步进电机3-4一侧的侧板处设有风扇3-11；所述第一步进电机3-4输出轴连接第二旋转轴3-13，所述第二旋转轴3-13上固定连接第一锥齿轮3-5，所述第一锥齿轮3-5与第二锥齿轮3-6啮合，所述第二锥齿轮3-6固定连接第一主动轴3-9，所述第一主动轴3-9转动连接在外壳3-12侧板；所述第一主动轴3-9两端均设有主动轮3-3，所述主动轮3-3和从动轮3-2通过履带3-1传动连接。

所述外壳3-12内分别设有第四步进电机3-7和第五步进电机3-8，所述第四步进电机3-7和第五步进电机3-8输出轴各自连接从动轮3-2。

智能语音机器人在行使的过程中会遇到各种凹凸不平的路面，普通的智能语音机器人驱动装置很难在这种路面正常行驶，如果落入小沟或者路面夹缝，驱动装置因无人为干预的情况下很难正常到达目标位置。

本发明采用第一步进电机3-4作为动力装置，通过第二旋转轴3-13、第一锥齿轮3-5、第二锥齿轮3-6、第一主动轴3-9组装设置，为智能语音机器人提供履带动力传动，动力强劲，可以越过各种凹凸路面，顺利到达目标位置。

我们知道，目前通用的履带传动动力是靠两个电动机提供的，这两个电动机分别控制两条履带的运转，使机器人运动。当两个电动机同时运转时，玩具车实现直线行驶，当一个电动机正常运转，另一个停止运转时，玩具车实现转弯行驶。但是，当玩具车直线行驶时，两个电动机是同步运转的，但是两个电动机的转速不可能一直维持同步，所以玩具车在直线行驶时就会不可避免的偏离直线行驶。

本发明在所述外壳3-12内分别设有第四步进电机3-7和第五步进电机3-8，所述第四步进电机3-7和第五步进电机3-8输出轴各自连接从动轮3-2。第四步进电机3-7和第五步进电机3-8只是给智能语音机器人提供转向调节动力，智能语音机器人需要转向时，控制系统控制控制第一步进电机3-4停止运行，然后控制第四步进电机3-7和第五步进电机3-8呈不同的转速运行，利用两者之间的差速即可完成转向。转向结束然后控制系统控制第四步进电机3-7和第五步进电机3-8停止运行，第一步进电机3-4继续工作。

本发明这种三步进电机工作模式，第一步进电机3-4只是给智能语音机器人提供行使驱动力，可保证智能语音机器人的直线行驶，第四步进电机3-7和第五步进电机3-8只是给智能语音机器人提供转向调节动力，可保证智能语音机器人的正常转向。

实施例3，参阅图4，图4为本发明弹性气囊结构示意图；所述驱动装置3两侧均设有弹性气囊9，所述弹性气囊9内设多个沿弹性气囊9径向设置的封闭滑槽9-2，所述滑槽9-2内固定连接弹簧9-1，所述弹簧9-1一端连接滑杆9-3，所述滑杆9-3端部设有缓冲垫9-4，且所述缓冲垫9-4与弹性气囊9内壁抵靠。

智能语音机器人在行使的过程中会遇到各种凹凸不平的路面，或者超声波传感器8检测不灵敏发生碰撞，智能语音机器人因为底盘不稳容易发生侧翻。本发明驱动装置3两侧均设有弹性气囊9，所述弹性气囊9用空气填充，智能语音机器人和障碍物碰撞的时候可以进行缓冲；如智能语音机器人在行使的过程中遇到各种凹凸不平的路面，因为重心不稳要发生翻倒的时候，弹性气囊9内缓冲垫9-4带动滑杆9-3被挤压，所述滑杆9-3在封闭滑槽9-2挤压弹簧9-1，所述弹簧9-1可以给智能语音机器人一个沿着翻倒方向一个反向的缓冲力，使智能语音机器人回到正常平衡行使位置。

实施例4，参阅图5，图5为本发明支臂活动连接结构示意图；所述躯体2侧壁设有支臂5，所述支臂5内部的顶端架设有支杆5-4，所述支杆5-4上转动连接连杆5-3，所述连杆5-3一端设有扇形齿轮5-2，所述连杆5-3另一端固定连接手掌6；所述扇形齿轮5-2下端啮合圆形齿轮5-1，所述圆形齿轮5-1与第三步进电机输出轴连接。

本发明新智能语音机器人在使用的时候，将其放置在汽车展会或汽车4s店门口，智能语音机器人通过红外传感器7探测到客户出现在预设距离范围内，通过控制系统控制语音模块播放迎宾词语的同时，控制系统控制第三步进电机驱动圆形齿轮5-1顺时针旋转一定角度，比如45度，并带动扇形齿轮5-2逆时针旋转，手掌6逆时针旋转45度；然后控制系统控制第三步进电机驱动圆形齿轮5-1逆时针旋转一定角度，比如45度，并带动扇形齿轮5-2顺时针旋转，手掌6顺时针旋转45度，这样手掌6可以产生左右摆手的动作，与客户打招呼进行互动。

本发明实施例提供的一种智能语音机器人，具有以下有益效果：本发明智能语音机器人不仅可以与客户进行语音交流互动，还可以自动指引客户到达指定目标位置，通过红外传感器和超声波传感器可以控制智能语音机器人行使速度和轻松绕过障碍物，履带动力传动，动力强劲，采用三步进电机工作模式，可保证智能语音机器人的直线行驶和正常转向；在驱动装置两侧均设有弹性气囊，可以缓冲智能语音机器人冲撞障碍物的冲撞力以及防止其侧翻，保证智能语音机器人正常行使。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。