可根据音乐节拍跳舞的机器人的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种机器人，包括：一播放单元，用于播放音乐；一处理器，用于分析所述音乐的节拍信息；以及一存储单元，用于存储不同的节拍信息和机器人作动方式之间的对应关系；该处理器还用于在分析所述音乐的节拍信息后，根据所述对应关系确定与所述节拍信息对应的作动方式，并根据所确定的作动方式控制该机器人作动，使得该机器人可作出对应所播放音乐的节拍信息的动作。
【专利说明】
可根据音乐节拍跳舞的机器人
技术领域
[0001] 本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种可根据音乐节拍跳舞的机器人。
【背景技术】
[0002] 目前世界上很多公司和研究机构对娱乐机器人进行研究和开发，这些机器人主要 以与人互动为特点，有的能做出比较怪异的动作、丑陋的表情以逗人开心，但是不能做到实 时对音乐波谱进行节拍分析。国内对音乐娱乐机器人的研究很少，市场上偶见一些能够随 音乐做动作的产品大部分都是玩具娃娃，这些玩具娃娃大多是预设好动作，在播放音乐的 同时执行同样的动作。此类玩具娃娃在初次接触时会比较有趣，多次使用后由于执行的是 同样的动作会逐渐感觉枯燥。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，有必要提供一种机器人，能够解决以上问题。
[0004] 本发明提供一种机器人，包括：一播放单元，用于播放音乐；一处理器，用于分析 所述音乐的节拍信息；以及一存储单元，用于存储不同的节拍信息和机器人作动方式之间 的对应关系；该处理器还用于在分析所述音乐的节拍信息后，根据所述对应关系确定与所 述节拍信息对应的作动方式，并根据所确定的作动方式控制该机器人作动，使得该机器人 可作出对应所播放音乐的节拍信息的动作。
[0005] 本发明的机器人能够使得该机器人可作出对应所播放音乐的节拍信息的动作，增 强趣味性。
【附图说明】
[0006] 图1为本发明一较佳实施例的机器人的立体示意图。
[0007] 图2为图1所示的机器人的机械手臂的结构示意图。
[0008] 图3为图1所示的机器人的硬体架构图。
[0009] 图4为本发明另一实施例的机器人的硬体架构图。
[0010] 图5为本发明又一实施例的机器人的硬体架构图。
[0011] 主要元件符号说明
如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0012] 图1示意出本发明一较佳实施例的机器人1，其包括一平台10以及一安装于该平 台10上的机身20。该机身20包括一本体21、安装于本体21上方的头部22、以及两个安装 于该本体21上的机械手臂23。
[0013] 其中，该平台10的底面设有至少两个相互独立的转动轮11，所述转动轮11在转动 时可带动该平台10以及安装于该平台10上的机身20前进、后退、转弯或原地旋转。
[0014] 所述本体21包括活动连接的一上半身211以及一下半身212,该下半身212固定 于所述平台10上。该上半身211可相对于下半身212上下移动、左右转动以及左右摆动。 具体的，该上半身211上设有一第一驱动件（图未示)，该第一驱动件可用于带动该上半身 211相对于该下半身212上下移动、左右转动或左右摆动。该头部22还可设有一第二驱动 件（图未示)，该第二驱动件可带动该头部22相对于该上半身211上下移动、左右转动或左 右摆动。
[0015] 请参阅图2,每一机械手臂23包括相互转动连接的第一部分231、第二部分232以 及第三部分233。该机械手臂23通过其第一部分231转动连接于该机身20的本体21。其 中，该第一部分231的一端与该机身20的本体21之间通过一第一转动轴2310转动连接， 该第二部分232的一端与该第一部分231的另一端之间通过一第二转动轴2320转动连接， 该第三部分233与该第二部分232的另一端之间通过一第三转动轴2330转动连接。该第 一转动轴2310、第二转动轴2320以及第三转动轴2330分别与一驱动马达（图未示）连接， 每一驱动马达在转动时可带动与其连接的第一转动轴2310、第二转动轴2320或第三转动 轴2330转动，从而带动该第一部分231、第二部分232和/或第三部分233作动而使该机械 手臂23作动。其中，所述第一转动轴2310、第二转动轴2320以及第三转动轴2330均具有 一个转动自由度。当然，在其它实施方式中，所述第一转动轴2310、第二转动轴2320以及第 三转动轴2330还可具有两个个转动自由度。
[0016] 请一并参阅图3,该机器人1还包括一播放单元100、一处理器200以及一存储单 元300。该播放单元100用于播放音乐。该处理器200用于分析所述音乐的节拍信息。该存 储单元300用于存储不同的节拍信息和机器人1作动方式之间的对应关系。该处理器200 还用于在分析所述音乐的节拍信息后，根据所述对应关系确定与所述节拍信息对应的作动 方式，并根据所确定的作动方式控制该机器人1作动，使得该机器人1可作出对应所播放音 乐的节拍信息的动作。其中，所述播放单元100可为一扬声器。
[0017] 在本实施例中，所述音乐存储于该存储单元300中，该播放单元100从该存储单元 300中获取所述音乐并播放所获取的音乐。所述作动方式包括上述平台10的作动方式(如 前进、后退、转弯或原地旋转)、机身20的本体21的作动方式(如该上半身211相对于该下 半身212上下移动或左右摆动)、头部22的作动方式(如头部22相对于上半身211上下移 动或左右摆动)、以及每一机械手臂23的作动方式(如待转动的至少一驱动马达，使所述至 少一驱动马达带动与其连接的第一转动轴2310、第二转动轴2320和/或第三转动轴2330 转动)中的至少一种。即，该处理器200可根据对应所述节拍信息的机器人1作动方式控制 其平台10、机身20的本体21、头部22和/或机械手臂23相应作动。
[0018] 当然，每一节拍信息可对应该机器人1的多种作动方式，例如，某一节拍信息可同 时对应机械手臂23的几种作动方式以及机身20的本体21的几种作动方式。该处理器200 在确定与所述节拍信息对应的作动方式多于一种时，从多种作动方式中随机选取其中一作 动方式并根据所选取的作动方式控制机器人1作动，从而使该机器人1每次针对同一音乐 的作动方式有丰富多样的变化。
[0019] 在本实施例中，该播放单元100当该机器人1接收到一触发指令时开始播放音乐， 该处理器200当该机器人1接收到该触发指令时（即该播放单元100开始播放音乐时)从该 存储单元300中获取待播放的音乐且分析所述音乐的节拍信息，确定与所述节拍信息对应 的作动方式，并根据与所述节拍信息对应的作动方式控制机器人1作动。其中，所述触发信 号可为用户按压该机器人1上的预设按键（图未示）而生成。
[0020] 在另一实施例中，该处理器200当接收到该触发信号时，从该存储单元300中获取 待播放的音乐并分析所述音乐在第一个预定时间间隔(如5秒）内的节拍信息，并确定与所 述第一个预定时间间隔内的节拍信息对应的作动方式。在该第一个预定时间间隔后，该播 放单元100开始播放该音乐，同时该处理器200根据提前分析的该第一个预定时间间隔内 的节拍信息对应的作动方式控制机器人1作动并同时分析所述音乐在下一个预定时间间 隔内的节拍信息及其对应的作动方式，从而使得该播放单元100播放到处于某一预定时间 间隔内的音乐时，该处理器200可根据提前分析并确定的该预定时间间隔内的节拍信息对 应的作动方式即刻控制机器人1作动（即，控制该机器人1根据当前的音乐节拍作动)。例 如，该处理器200预先分析所述音乐在第一个5秒时间间隔内的节拍信息；在第一个5秒时 间间隔后，该播放单元100开始播放第一个5秒时间间隔内的音乐，同时该处理器200根据 提前分析的第一个5秒时间间隔内的节拍信息控制机器人1相应作动并提前分析所述音乐 在第二个5秒时间间隔内的节拍信息；接着，该播放单元100开始播放第二个5秒时间间 隔内的音乐，同时该处理器200开始根据提前分析的第二个5秒时间间隔内的节拍信息控 制机器人1相应作动并提前分析所述音乐在第三个5秒时间间隔内的节拍信息，依此类推。 其中，该预定时间间隔可根据该处理器200分析音乐节拍所需的时间进行具体设定。
[0021] 该处理器200还可预先分析整首音乐的节拍信息，并确定与所述节拍信息对应的 作动方式。如此，当该机器人1接收到该触发指令时，该处理器200即可根据预先分析的节 拍信息对应的作动方式控制该机器人1相应作动。
[0022] 当然，所述待播放的音乐可以不存储在该存储单元300中。请参照图4和图5,在 这种情况下，所述机器人1还包括一声音输入装置301 (如麦克风，参照图4)或者一线路输 入接口 302 (参照图5)。该声音输入装置301用于接收来自该机器人1周围的模拟格式的 音乐。该线路输入接口 302用于与外部一音乐播放器2(如mp3播放器或mp4播放器，参照 图5)电性连接，并接收该音乐播放器2输出的模拟格式的音乐。该播放单元100与该声音 输入装置301或该线路输入接口 302电性连接，用于播放来自该声音输入装置301或该线 路输入装置302的模拟格式的音乐。更具体的，所述机器人1还包括一放大装置303以及 一数模转换装置304。该放大装置303与该声音输入装置301或该线路输入接口 302电性 连接，用于放大所述模拟格式的音乐。该模数转换装置304与该放大装置303电性连接，用 于将所述放大后的模拟格式的音乐转换成数字格式的音乐。该处理器200对该数字格式的 音乐继续处理以分析其节拍信息，从而根据所述节拍信息控制机器人1作动。其中，该播放 单元100、声音输入装置301以及线路输入接口 302均可安装于所述机身20的头部22或本 体21，该处理器200、放大装置303以及数模转换装置304均可安装于所述机身20的本体 21内部。
[0023] 其中，当所述机器人1包括该声音输入装置301时，该音乐输入装置301还用于接 收用户的语音指令。该处理器200还用于分析所接收的语音指令，对所述语音指令进行语 义识别，并根据识别结果控制该机器人1作动。
[0024] 请参照图3-5,该平台上10还可设置一信号接收接口 12,其用于接收一遥控器（图 未示）发出的遥控信号。该处理器200还用于对该遥控信号作出解析并根据解析的结果控 制该平台10相应运动。当然，该信号接收接口 12还可设置于该机身20的本体21。
[0025] 该机器人1还包括一距离感测器13,该距离感测器13用于感测该机器人1周围一 预定范围内的物体(可以是用户或者障碍物)与该机器人1之间的当前距离。该处理器200 还用于当所述当前距离小于一预设距离时，控制该平台10远离该物体运动以绕开该物体。 其中，所述距离感测器13为超声波感测器或红外线感测器，其可安装于该机身20的本体21 或头部22。
[0026] 该机器人1还包括一摄像头14,其用于摄取周围一预定范围内的物体的影像。该 处理器200还对所述影像进行人脸识别以判断所述影像中是否包括预定用户。当所述影像 中包括预定用户时，该处理器200控制该平台10移动以靠近用户。当所述影像中不包括预 定用户时，该处理器200控制该平台10移动以远离用户。在另一实施方式中，所述处理器 200还用于当所述影像中包括预定用户时，根据所述影像确定该预定用户与该机器人1之 间的距离，并根据所述距离控制该平台10移动以使得该预定用户与机器人之间保持在一 预定距离。即，当该预定用户靠近该机器人1时，该处理器200控制该平台10远离该预定 用户，而当该预定用户远离该机器人1时，该处理器200控制该平台10靠近该预定用户，从 而产生该机器人1与用户共舞的效果。
[0027] 本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的 适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种机器人，包括： 一播放单元，用于播放音乐； 一处理器，用于分析所述音乐的节拍信息；以及 一存储单元，用于存储不同的节拍信息和机器人作动方式之间的对应关系； 该处理器还用于在分析所述音乐的节拍信息后，根据所述对应关系确定与所述节拍信 息对应的作动方式，并根据所确定的作动方式控制该机器人作动，使得该机器人可作出对 应所播放音乐的节拍信息的动作。2. 如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述音乐存储于该存储单元中，该播放单 元从该存储单元中获取所述音乐并播放所获取的音乐。3. 如权利要求2所述的机器人，其特征在于，该播放单元当该机器人接收到一触发指 令时开始播放音乐，该处理器在该机器人接收到该触发指令时开始从该存储单元中获取待 播放的音乐并分析所述音乐的节拍信息，确定与所述节拍信息对应的作动方式，并根据所 述节拍信息对应的作动方式控制机器人作动。4. 如权利要求2所述的机器人，其特征在于，该处理器当接收到一触发信号时，从该存 储单元中获取待播放的音乐并分析所述音乐在第一个预定时间间隔内的节拍信息，确定与 所述第一个预定时间间隔内的节拍信息对应的作动方式，在该第一个预定时间间隔后，该 播放单元开始播放该音乐，同时该处理器根据提前分析的该第一个预定时间间隔内的节拍 信息对应的作动方式控制机器人作动并同时分析所述音乐在下一个预定时间间隔内的节 拍信息，从而使得该播放单元播放到处于某一预定时间间隔内的音乐时，该处理器可根据 提前分析的该预定时间间隔内的节拍信息对应的作动方式即刻控制机器人作动。5. 如权利要求2所述的机器人，其特征在于，该处理器预先分析整首音乐的节拍信息， 确定与所述节拍信息对应的作动方式，并当该机器人接收到该触发指令时开始根据预先分 析的节拍信息对应的作动方式控制该机器人相应作动。6. 如权利要求1所述的机器人，其特征在于，还包括一平台以及一安装于该平台上的 机身，该机身包括一本体、安装于本体上方的头部、以及两个安装于该本体上的机械手臂， 所述作动方式包括该平台的作动方式、机身的本体的作动方式、头部的作动方式、以及每一 机械手臂的作动方式中的至少一种。7. 如权利要求6所述的机器人，其特征在于，每一节拍信息对应该机器人的多种作动 方式，该处理器在确定与所述节拍信息对应的作动方式多于一种时，从多种作动方式中随 机选取其中一作动方式并根据所选取的作动方式控制机器人作动。8. 如权利要求1所述的机器人，其特征在于，还包括一声音输入装置，用于接收来自该 机器人周围的模拟格式的音乐，该播放单元与该声音输入装置电性连接，用于播放来自该 声音输入装置的模拟格式的音乐。9. 如权利要求8所述的机器人，其特征在于，该音乐输入装置还用于接收用户的语音 指令，该处理器还用于分析所接收的语音指令，对所述语音指令进行语义识别，并根据识别 结果控制该机器人作动。10. 如权利要求1所述的机器人，其特征在于，还包括一线路输入接口，用于与外部一 音乐播放器电性连接并接收该音乐播放器输出的模拟格式的音乐，该播放单元与该线路输 入接口电性连接，用于播放来自该线路输入装置的模拟格式的音乐。11. 如权利要求8或10所述的机器人，其特征在于，还包括一放大装置以及一数模转换 装置，该放大装置与该声音输入装置或该线路输入接口电性连接，用于放大所述模拟格式 的音乐，该模数转换装置与该放大装置电性连接，用于将所述放大后的模拟格式的音乐转 换成数字格式的音乐，该处理器对该数字格式的音乐继续处理以分析其节拍信息，从而根 据所述节拍信息控制机器人作动。12. 如权利要求6所述的机器人，其特征在于，还包括一信号接收接口，其用于接收一 遥控器发出的遥控信号，该处理器还用于对该遥控信号作出解析并根据解析的结果控制该 平台相应运动。13. 如权利要求6所述的机器人，其特征在于，还包括一距离感测器，用于感测该机器 人周围一预定范围内的物体与该机器人之间的当前距离，该处理器还用于当所述当前距离 小于一预设距离时，控制该平台远离该物体运动以绕开该物体。14. 如权利要求6所述的机器人，其特征在于，还包括一摄像头，用于摄取周围一预定 范围内的物体的影像，该处理器还对所述影像进行人脸识别以判断所述影像中是否包括预 定用户，该处理器当所述影像中包括预定用户时控制该平台移动以靠近用户，当所述影像 中不包括预定用户时控制该平台移动以远离用户。15. 如权利要求14所述的机器人，其特征在于，所述处理器还用于当所述影像中包括 预定用户时，根据所述影像确定该预定用户与该机器人之间的距离，并根据所述距离控制 该平台移动以使得该预定用户与机器人之间保持在一预定距离。
【文档编号】A63H13/00GK105881535SQ201510274093
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年5月27日
【发明人】柯朝元
【申请人】鸿富锦精密工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司