一种智能机器人寻声定位的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能机器人领域，具体地，涉及智能机器人寻声定位的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 随着智能化时代的到来，机器人已经越来越走进人们的生活，生活中的服务机器 人应用领域越来越广，我们的社会即将进入智能机器人的时代。例如，常见的服务机器人有 送餐机器人、聊天机器人、导购机器人等等。这些机器人都需要与人进行互动交流。在机器 人与人进行沟通的过程中，为了提高人机交互的体验性，需要机器人能够识别出交流的对 象，并且判断该对象所处的位置，从而进行面对面友好地交流。因此，如何让机器人与交流 对象之间充分友好地交流成为机器人领域一个亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术中存在的问题，在智能机器人与人进行沟通的过程中提高人机 交互的体验性，是的智能机器人能够与人进行面对面友好地交流，本发明提供一种智能机 器人寻声定位的方法，包括以下步骤:智能机器人通过多个传感器获取交流对象的声音;通 过定位函数确定交流对象的位置;根据确定的交流对象的位置，调整智能机器人的正面方 向，使得智能机器人的正面对准交流对象。
[0004] 可选地，所述传感器为3个以上。通过3个以上的传感器就能够利用声源发出的声 音到达传感器的时间差，为声源进行精确定位。
[0005] 优选地，所述传感器为4个，设置成正方形阵，每个传感器位于正方形阵的角上。所 述正方形阵的边长为2L，第一传感器的位置坐标为(_L，_L)，第二传感器的位置坐标为(L，-0，第三传感器的位置坐标为仏儿），第四传感器的位置坐标为(-1^儿）。
[0006] 优选地，交流对象的位置(x，y)可由下式算出：
[0007]
[0008]
[0009] 其中，Atl，At2, At3分别为第二传感器、第三传感器，第四传感器相对于第一传 感器的时差，c是传播速度。
[0010] 进一步地，通过多个传感器确定智能机器人的正面方向。优选地，所述智能机器人 的正面方向是预先设定的，例如穿过坐标系的原点。例如，将第一传感器和第二传感器之间 的中点以及第三传感器和第四传感器之间的中点连线的方向确定为智能机器人的正面方 向，也就是坐标系的Y轴方向。
[0011] 根据本发明的另一方面，提供一种智能机器人寻声定位系统，包括:多个传感器， 用于获取交流对象的声音;定位模块，利用定位函数确定交流对象的位置，计算交流对象的 位置与智能机器人正面方向的矢量方向；驱动装置，与所述定位模块连接，根据定位模块发 出的信号转动智能机器人，使得智能机器人正面方向指向交流对象。
[0012] 优选地，传感器为拾音器，用于接收声音信号。
[0013] 进一步地，所述传感器为4个，设置成正方形阵，每个传感器位于正方形阵的角上； 所述正方形阵的边长为2L，第一传感器的位置坐标为（_L，_L)，第二传感器的位置坐标为 仏，-〇，第三传感器的位置坐标为仏儿），第四传感器的位置坐标为(-1^儿）。
[0014] 进一步地，交流对象的位置(x，y)可由下式算出：
[0015]
[0016]
[0017] 其中，Atl，At2, At3分别为第二传感器、第三传感器，第四传感器相对于第一传 感器的时差，c是传播速度。
[0018] 本发明的方案，利用声音到达不同传感器的时间差，计算声源的位置，从而确定交 流对象的位置，通过转动智能机器人使其正面方向对准交流对象的位置。由此在机器人与 人进行沟通的过程中，提高了人机交互的体验性，使得交流对象具有面对面友好交流的感 觉。
【附图说明】
[0019] 通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其 它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号 通常代表相同部件。
[0020] 图1是根据本发明一种实施方式的智能机器人寻声定位的方法的流程图。
[0021] 图2是根据本发明一种实施方式的智能机器人寻声定位的示意图；
[0022] 图3是根据本发明一种实施方式的智能机器人寻声定位后转动的示意图。
【具体实施方式】
[0023] 下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开 的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方 式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的 范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0024] 参照图1，详细描述本发明的智能机器人寻声定位的方法。如图1所示，本公开提出 了一种智能机器人寻声定位的方法，包括以下步骤：智能机器人通过多个传感器获取交流 对象的声音;通过声音定位函数确定交流对象的位置;根据确定的交流对象的位置，调整智 能机器人的正面方向，使得智能机器人的正面对准交流对象。
[0025] 此外，智能机器人在获取交流对象的声音之后，首先判断交流对象是否在与该智 能机器人交流。例如，通过接收声音转成文字，判断交流对象是否在叫该智能机器人的名 字，或者进行语义分析，判断就流对象是否在呼叫机器人，在周围没有其他机器人的情况下 主动应答。
[0026]智能机器人通过三个以上的传感器(麦克风)接收交流对象的声音，通过测量声音 到达不同传感器的时间差，利用定位函数确定交流对象的位置。
[0027]智能机器人预先设置正面的方向，例如垂直于某两个传感器连线中心的方向为正 面方向。当确定了交流对象的位置后，将智能机器人的正面方向对准该交流对象，这样交流 对象就会有面对面交流的感觉，提高了用户体验。
[0028]作为一个实施例，如图2所示，给出了根据本发明一种实施方式的智能机器人寻声 定位的示意图。
[0029]在本实施例中，传感器阵列采用正方形，传感器1、2、3、4的位置坐标分别为(-1^，-〇、仏，-〇、仏儿），（-1^儿），其中21^为正方阵的边长。则声源位置&， 7)可由下式算出：
[0030]
[0031]
[0032] 其中Atl，At2, At3分别为传感器2、传感器3、传感器4相对于传感器1的时差，c 是传播速度。
[0033] 根据声源位置(x，y)，可以知道声源在平面的哪个方向。从而能够计算出与智能机 器人正面方向之间的矢量方向。在本实施例中，智能机器人的正面方向是预先