机器人结构的制作方法_2

文档序号:9607943阅读:来源:国知局
处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
[0036]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0037]在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038]此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
[0039]在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040]本发明实施例提供了一种适用于智能机器人,可以通过驱动装置驱动头部和躯干部以不同旋转角度旋转、不同升降高度升降的机器人结构,该机器人结构包括:头部和与所述头部相连的躯干部,以及与所述躯干部相连的底座,所述头部可相对所述躯干部旋转及升降,所述躯干部可相对所述底座旋转及升降;驱动装置,用于控制所述头部以及躯干部中的至少一个进行升降或旋转。
[0041]本实施例中提供的机器人结构,机器人头部和躯干部可以在驱动装置的驱动下灵活地进行升降和旋转,结构简单、设计巧妙,显著提高了机器人动作的灵活性,有利于智能机器人的小型化。
[0042]实施例
[0043]如图1所示,本实施例提供的一种机器人结构包括头部100、躯干部101以及底座102。本实施例中,将机器人结构设计为头部100可相对躯干部101旋转及升降,躯干部101可相对底座102旋转及升降,所述驱动装置106控制所述机器人的头部100和/或躯干部101进行升降和旋转。
[0044]进一步参考图1,为了提高实施时的可扩展性,本发明的机器人结构还设有图像获取装置103,图像获取装置103可为摄像机,优选为微型摄像头并安装于机器人结构的头部100。实施例时,基于该图像获取装置103的设置,该机器人结构可进行扩展应用,如:通过图像获取装置103获取的用户的图像数据分析用户的心情状态,从而根据用户的心情状态控制头部100和躯干部101执行相应的操作,以实现和用户的互动。
[0045]参照图2,基于上述机器人结构的扩展设计,相应地,所述机器人结构还包括与驱动装置106和图像获取装置103相连的控制器105,控制器105控制所述驱动装置106驱动所述机器人结构的头部100和躯干部101执行相应的动作指令。例如,所述驱动装置106可发出控制所述机器人结构的头部100按一定升降高度和旋转角度进行升降和旋转的第一控制指令。或者,发出控制所述机器人结构的躯干部101按一定升降高度和旋转角度进行升降和旋转的第二控制指令。或者,发出同时控制所述机器人结构的头部100躯干部101按一定升降高度和旋转角度进行升降和旋转的第三控制指令,从而使所述机器人结构的头部100和躯干部101分别根据相应的控制指令同步完成升降和旋转。
[0046]所述驱动装置106可为各类动力装置,优选为电机,如伺服电机或步进电机。所述控制器105为可执行数据处理及控制的控制装置,如单片机、处理器、微处理器、数字信号处理(DSP)芯片,集成电路(1C)芯片、全志A83,8核心,2.0G主频芯片等。
[0047]基于上述扩展设计,在实施时,控制器105用于对图像获取装置103获取的图像数据进行分析,得到分析数据,然后将该分析数据与至少一个预设数据进行匹配,当分析数据与该至少一个预设数据的其中之一匹配时,向所述驱动装置发出一对应的动作指令。优选地,本实施例中,该控制器105中可预先建立一个图像样本数据库,其中存储至少一个图像样本,该图像样本可以从在用户不同的心情状态下预先拍摄取得对的大量的图像数据中进行筛选而取得。如此,该控制器105可将图像获取装置103获取的图像数据与该图像样本数据库中的图像样本进行比对,然后根据比对结果生成所述分析数据。例如,当该图像数据与图像样本数据库中的第一图像样本匹配时,得到的分析数据为0001,与第二图像样本匹配时,得到的分析数据为0010,与第三图像样本匹配时,得到的分析数据为0011,与第四图像样本匹配时,得到的分析数据为0100。该分析数据用于表征用户不同的心情状态,例如分析数据为0001、0010、0011、0100分别代表用户喜、怒、哀、乐的不同心情状态。
[0048]又例如:可设置“通用”图像样本数据库,在服务器中存储具有较高普适性的图像数据,图像样本数据库中包括分别对应用户不同心情状态的图像样本,将图像样本作为所述至少一个预设数据。
[0049]基于上述图像样本数据库、图像样本的设置,本实施例举例说明一种判定用户心情状态的实现方法,具体如下。
[0050]将所述图像获取装置103获取的图像数据与预存的图像样本进行匹配,得到与所述图像获取装置103获取的图像数据最接近的图像样本;然后根据该图像样本得出所述分析数据以表征用户当前的心情状态。
[0051]其中,所述图像样本优选为用户不同心情状态下的面部图像数据,其可为用户整个脸部所有部位的综合数据,也可为用户脸部单个部位的数据,还可为用户脸部多个部位的组合数据,例如:面部数据可为用户眉、眼、嘴、鼻等部位的综合数据,也可为用户眼或嘴的单独数据,还可为用户眼、眉、嘴的组合数据。
[0052]图像数据与面部图像数据值的匹配方式有多种,本实施例中优选采用图像匹配,如根据影像中的特征、结构、纹理、灰度等的对应关系,相似性和一致性的分析,寻找出与图像获取装置103获取的图像数据最接近的图像样本。
[0053]—种较佳实施例中,使得机器人结构通过头部100以及躯干部101的升降、旋转表达不同的情绪以实现与用户的互动的设计结构有多种,本发明实施例将进一步结合附图进行进一步的详细描述。
[0054]如图3所示,头部100包括第一转盘200,躯干部101包括第二转盘202和第三转盘203。如图4所示,第一转盘200、第二转盘202和第三转盘203包括外环300以及通过滚动体与外环300转动连接的内环301,第一转盘200、第二转盘202和第三转盘203的内环301与驱动装置106 (如图4所示的电机304)相连。第一转盘200和第二转盘202之间连接有第一支架组,第二转盘202和第三转盘203之间连接有第二支架组。第一支架组中包括多个支架201,各支架201的上端与第一转盘200的外环300相连、下端与第二转盘202的内环301相连。第二支架组中也包括多个支架201,该第二支架组中各支架201的上端与第二转盘202的外环300相连、下端与第三转盘203的内环301相连。第三转盘203的
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