一种基于全息投影3d立体头像的机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于全息投影3D立体头像的机器人，包括：机器人头部，包括倒金字塔形的透明结构体、全息膜、透明保护罩及透明触控膜；主控计算机，用于生成3D立体头像全息画面及声音，对摄像头的视频信号、触控膜的触控信号、音频设备的语音信号进行处理；显影设备，用于以全息投影的方式在透明结构内呈现3D立体头像全息画面；音频设备，用于播放声音和采集语音；摄像头，用于采集机器人周围的人物视频。本实用新型在机器人头部区域提供全息投影3D立体头像，可实现机器人头像丰富的动作、表情变化，还可探测人物变化而实时调整头像以做出回应，并能进行触控、语音对话等人机交互，解决现有机器人头部动作不灵活及表情变化不丰富的缺陷。
【专利说明】
一种基于全息投影3D立体头像的机器人
技术领域
[0001]本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种用于人机交互的机器人。
【背景技术】
[0002]当今，机器人在人类工业生产、社会生活的许多领域得到了越来越多的应用，大力发展机器人是未来科技发展的趋势。人机交互式机器人目前已经能够帮助人们完成日常生活中的诸多事务，与人进行简单的互动交流等，未来仍有极大的发展空间。
[0003]针对人机交互式机器人头部，大多采用了机械模具设计，辅以计算机视觉和语音识别等方式实现基本的人机互动，虽然参照人脑的大小样式，可以进行简单的头部扭转、目艮睛转动、嘴巴开合等机械运动，但仍然显得过于僵硬，远没有达到如人脸般多样的表情变化和丰富的脸部动作。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术缺陷，本实用新型提供一种基于全息投影3D立体头像的机器人，其目的在于，通过在机器人头部区域提供全息投影3D立体头像，可实现机器人头像丰富的动作、表情变化，以及触控、语音对话人机交互方式，并探测周围人物的变化而实时调整头像以做出回应，解决现有机器人头部动作不灵活以及表情变化不丰富的缺陷。
[0005]为了实现本实用新型的技术目的，本实用新型提供了一种基于全息投影3D立体头像的机器人头部，包括:
[0006]—个机器人头部，包括倒金字塔形的透明结构体、贴置于结构体的侧表面的全息膜、安装于结构体外部的透明保护罩以及贴置于保护罩表面的透明触控膜；
[0007]—个主控计算机，用于实时生成3D立体头像全息画面及与之同步的声音，对来自摄像头的视频信号、来自触控膜的触控信号、来自音频设备的语音信号进行相应处理；
[0008]—个显影设备，其连接主控计算机，用于以全息投影的方式在倒金字塔形的透明结构内呈现3D立体头像全息画面；
[0009]—套音频设备，其连接主控计算机，用于播放声音和采集语音；
[0010]若干摄像头，布置于机器人头部沿周，其连接主控计算机，用于360°全方位采集机器人周围的人物视频。
[0011]进一步地，所述倒金字塔结构体、保护罩的材料为玻璃、塑料或者其他透明材料中的任意一种。
[0012]进一步地，所述显影设备为显示屏、投影仪中的任意一种。
[0013]进一步地，所述主控计算机为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或者手机中的任意一种。
[0014]进一步地，所述摄像头为带红外或夜视功能的高清摄像头。
[0015]本实用新型的有益效果在于:
[0016]通过使用本实用新型，在机器人头部区域提供全息投影3D立体头像，可实现机器人头像丰富的动作、表情变化等，实现触控、语音对话等人机交互方式，并探测周围人物的变化而实时调整头像以做出回应，使得人机互动交流更加自然、便捷。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型基于全息投影3D立体头像的机器人结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0019]如图1所示的基于全息投影3D立体头像的机器人头部，包括一个主控计算机、一个倒金字塔形状的透明结构体带有保护罩及触控设备、一个显影设备、一套音频设备和若干摄像头。
[0020]所述主控计算机与显影设备、触控设备、音频设备、摄像头相连接，连接方式可采用串口或USB 口或网线或无线或蓝牙中的任意一种。
[0021]所述主控计算机实时生成3D立体头像全息画面及与之同步的声音，将相应的画面传送给显影设备，并将相应的声音传送给音频设备，实现同步播放。
[0022]所述倒金字塔形状的透明结构体置于机器人头部的中央区域，结构体的侧面都贴有全息膜，结构体的中空区域用来显示3D立体头像全息画面，结构体还带有透明保护罩，保护罩贴有透明触控膜。
[0023]所述触控膜作为触控设备，能接收外界用户的触控信号，传送给主控计算机，所述主控计算机可以对触控信号进行分析处理，识别操作特征并进行相应处理。
[0024]所述显影设备为显示屏、投影仪中的任意一种，用于以全息投影的方式在倒金字塔结构体内呈现3D立体头像全息画面。显示屏的光线通过透明结构体反射，人眼可以看到立体头像;或者投影仪直接投影的光线通过透明结构体反射到人眼，人眼就能看到立体头像。
[0025]所述音频设备用于播放主控计算机生成的声音，并能实时录入外部语音信号，传送给主控计算机，所述主控计算机可以对语音信号进行分析处理，识别操作特征并进行相应处理。
[0026]所述摄像头置于机器人沿周，形成360°全方位角度，采集机器人周围的人物画面，将采集的视频信号传送给主控计算机，所述主控计算机可以对摄像头信号进行分析处理，探测周围人物的位置、表情变化而实时调整3D立体头像的方位及表情，以做出回应。
[0027]所述主控计算机为普通台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或者手机中的任意一种。
[0028]所述摄像头优选高清摄像头，带红外或夜视功能。
[0029]实例:
[0030]在博物馆展厅里，当人机交互机器人处于等候状态时，机器人头部的倒金字塔结构体内呈现出全息显示的3D立体头像，即一位专业的讲解员的全息头像正以亲切的笑容等候来访者。机器人沿周的摄像头能够探测周围人物的位置及表情等，当有人靠近，机器人讲解员全息头像即刻转向来访者，询问需要什么帮助，当通过语音识别获知来访者的参观需求后，机器人讲解员即可陪同来访者参观博物馆，并提供讲解服务。机器人头部的讲解员全息头像时而面朝展品，时而转向来访者，并通过探测来访者的面部表情和语音识别，来判断来访者对展品及讲解内容是否理解，就如同真实的讲解员陪伴在来访者身边，给予关注与互动。
[0031]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于全息投影3D立体头像的机器人，其特征在于，包括: 一个机器人头部，包括倒金字塔形的透明结构体、贴置于结构体的侧表面的全息膜、安装于结构体外部的透明保护罩以及贴置于保护罩表面的透明触控膜； 一个主控计算机，用于实时生成3D立体头像全息画面及与之同步的声音，对来自摄像头的视频信号、来自触控膜的触控信号、来自音频设备的语音信号进行相应处理； 一个显影设备，其连接主控计算机，用于以全息投影的方式在倒金字塔形的透明结构内呈现3D立体头像全息画面； 一套音频设备，其连接主控计算机，用于播放声音和采集语音； 若干摄像头，布置于机器人头部沿周，其连接主控计算机，用于360°全方位采集机器人周围的人物视频。2.如权利要求1所述的基于全息投影3D立体头像的机器人，其特征在于，所述倒金字塔结构体和保护罩采用玻璃、塑料中的任意一种。3.如权利要求1所述的基于全息投影3D立体头像的机器人，其特征在于，所述显影设备为显示屏、投影仪中的任意一种。4.如权利要求1所述的基于全息投影3D立体头像的机器人，其特征在于，所述主控计算机为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑或者手机中的任意一种。5.如权利要求1所述的基于全息投影3D立体头像的机器人，其特征在于，所述摄像头为带红外或夜视功能的高清摄像头。
【文档编号】B25J19/02GK205521501SQ201520907956
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年11月14日
【发明人】张坤, 刘乐元, 陈靓影, 刘三女牙, 杨宗凯
【申请人】华中师范大学