基于手语识别的智能机器人的制作方法

本实用新型涉及智能机器人技术领域，特别是涉及一种基于手语识别的智能机器人。

背景技术：

智能机器人是由中央处理器控制，在接受用户指令后，根据指令执行相应的动作为用户提供相关服务的智能设备，目前，大多数智能机器人均设置有语音识别单元，通过接受用户的语音指令来查找并执行相应的动作，从而降低智能机器人的操作难度，提升用户的体验感。

然而，传统的智能机器人提供的语音输入功能仅适用于听力健全的人群，对于听力障碍人群而言，要想使用智能机器人，需要手动输入指令，如按钮操作或输入相应的文字来实现人机交互，这样一来，增大了听障群体，尤其是识字较少的听障群体使用智能机器人的困难，制约了智能机器人的适用范围；此外，在日常生活中，听障群体主要通过手语与周围环境中的人群进行交流，一方面，我国的手语学习普及率较低，另一方面，手语的学习是一个长期的过程，能够正确用手语进行表达的听力健全的人数较少，如此，增大了听障群体与听力健全群体的交流难度，为听障群体的生活和工作带来了诸多不便。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有的智能机器人与听障群体的交互方式不足以及听障群体与听力健全群体交流困难的问题，提供一种可实现听障群体与机器交互，便于听障群体交流的、基于手语识别的智能机器人。

一种基于手语识别的智能机器人，包括主面设置有显示屏的壳体，安装于所述壳体并用于实时采集手语动作图像信息的摄像头以及收纳于所述壳体内腔的图像处理器、语音识别单元、扬声器、微处理器及通讯模块。

所述图像处理器用于接收所述摄像头传递的图像信息并对所述图像信息进行辅助处理；所述语音识别单元用于接收环境中的语音信息。

所述微处理器用于接收所述图像处理器传递的辅助处理结果，识别采集到的手语动作所对应的信息，将该信息进行编码并由所述扬声器进行播放；所述微处理器还用于接收所述语音识别单元传递的语音信息，将所述语音信息转换成预定的手语动作并呈现在显示屏上；所述微处理器还经所述通讯模块与外部场景中的电子设备通讯连接，用于在接收用户发出的手语动作指令后，控制预定的电子设备工作。

在其中一个实施例中，语音识别单元包括用于识别并翻译语音内容的语音翻译模块以及用于识别声音种类的环境音检测模块，所述微处理器在接收所述环境音检测模块发送的声音种类信息时，将所述声音种类信息以预定的手语动作或图像内容呈现在所述显示屏以提醒用户。

在其中一个实施例中，所述壳体内还设有与所述微处理器电连接的震动器，用于在所述环境音检测模块检测到预定的声音种类时，响应所述微处理器并震动以提示用户。

在其中一个实施例中，所述壳体内还设有与所述显示屏电连接的音视频单元，所述音视频单元在用户发出预定的手语动作指令或语音指令时，响应所述微处理器并在所述显示屏上播放预定内容的手语视频或图像。

在其中一个实施例中，所述通讯模块包括蓝牙连接器和wifi连接器。

在其中一个实施例中，所述通讯模块还用于与外部移动终端通讯连接。

在其中一个实施例中，所述通讯模块还用于与后台服务器远程通信。

在其中一个实施例中，所述壳体的底部设置有防滑胶垫。

实施本实用新型的基于手语识别的智能机器人，通过设置摄像头和图像处理器，可以采集并对用户做出的手语动作进行识别判断，以便于微处理器获取相应的指令以控制外部电子设备或将手语动作转换为语音输出，同时通过语音识别单元获取环境中其他人员发出的语音信息并由微处理器转换为相应的手语动作显示在显示屏上，供用户读取，从而实现手语动作与语音内容的交互，即实现有听力障碍的用户与听力健全人群的沟通，降低了听障群体与外界的沟通难度以及听障群体操作智能设备的难度，为听障群体的生活和工作提供了便利。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中智能机器人的结构示意图；

图2为本实用新型的一个实施例中智能机器人的模块结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请一并参阅图1与图2，本实用新型提供了一种基于手语识别的智能机器人10，包括主面设置有显示屏200的壳体100，安装于壳体100并用于实时采集手语动作图像信息的摄像头300以及收纳于壳体100内腔的图像处理器400、语音识别单元500、扬声器600、微处理器700及通讯模块800。其中，图像处理器400用于接收摄像头300传递的图像信息并对图像信息进行辅助处理；语音识别单元500用于接收环境中的语音信息。微处理器700用于接收图像处理器400传递的辅助处理结果，识别采集到的手语动作所对应的信息，将该信息进行编码并由扬声器600进行播放；微处理器700还用于接收语音识别单元500传递的语音信息，将语音信息转换成预定的手语动作并呈现在显示屏200上；微处理器700还经通讯模块800与外部场景中的电子设备通讯连接，用于在接收用户发出的手语动作指令后，控制预定的电子设备工作，如控制外部场景中的家居设备工作，以降低听障用户操作家居设备的难度。

实施本实用新型的基于手语识别的智能机器人10，通过设置摄像头300和图像处理器400，可以采集并对用户做出的手语动作进行识别判断，以便于微处理器700获取相应的指令以控制外部电子设备或将手语动作转换为语音输出，同时通过语音识别单元500获取环境中其他人员发出的语音信息并由微处理器700转换为相应的手语动作显示在显示屏200上，供用户读取，从而实现手语动作与语音内容的交互，即实现有听力障碍的用户与听力健全人群的沟通，降低了听障群体与外界的沟通难度以及听障群体操作智能设备的难度，为听障群体的生活和工作提供了便利。

壳体100用于封装其余各部件或单元，实现对各部件或单元的保护，并提高各部件或单元连接的牢固程度。一实施例中，壳体100设计为具有头身的动物造型结构，在壳体100的头部与身部的过度连接部位，为用户提供了抓持部，便于用户持握智能机器人。进一步的，一实施例中，壳体100的底部还设置有防滑胶垫(图未示)，用以增大壳体100与外部承接面之间的摩擦力，避免智能机器人受外力冲击时倒落，进而造成壳体100破损或壳体100内部各部件之间的连接线断开问题的发生，以延长智能机器人的使用寿命。需要说明的是，图1仅示出了本实施例的壳体100的一种结构，即具有头身的动物造型结构，在实际生产时，还可将壳体100设计为规则的几何体造型或其他便于设置显示屏200的造型，于此不再赘述。

需要进一步说明的是，当智能机器人的尺寸较大时，还可在壳体100的底部设置行走轮、由微处理器700控制用于驱动行走轮运动的电机以及与微处理器700电连接的位置检测模块，该位置检测模块内预存有室内布局模型，这样，当智能机器人应用在如机场等大型室内活动场所时，微处理器700若接收到预定的手语动作指令，如与“咨询台”或“厕所”对应的手语动作指令时，将控制电机驱动行走轮移动直至达到预定的场所，实现为听障群体的导航。

显示屏200用于呈现经由微处理器700处理、由外部语音信息转换而来的手语动作信息，以便于听障用户间接获取外部语音信息，实现听障群体与听力健全群体之间的交流。一实施例中，壳体100内还设有与显示屏200电连接的音视频单元900，音视频单元900在用户发出预定的手语动作指令时，响应微处理器700并在显示屏200上播放预定内容的手语视频或图像。优选的，音视频单元900为预存有手语教学视频或图像以及包括手语翻译的影像信息的音视频插件，这样，当微处理器700接收到相应的手语动作指令时，控制音视频插件将电信号传递至显示屏200，并以图像形式呈现，以便于用户获取相应的手语教学视频并进行学习。此外，微处理器700在接收到相关的语音指令，如在语音识别单元500采集到包括“手语教学视频”等相关内容时，也将控制音视频插件向显示屏200发送信号，以便于听力健全的人群学习相关的手语动作。

一实施例中，语音识别单元500包括用于识别并翻译语音内容的语音翻译模块510以及用于识别声音种类的环境音检测模块520，微处理器700在接收环境音检测模块520发送的声音种类信息时，将声音种类信息以预定的手语动作或图像内容呈现在显示屏200以提醒用户。具体的，当语音翻译模块510检测到字段时，判断有人在讲话，并根据语音翻译模块510内预设的语音识别插件将检测到的字段进行翻译并传递至微处理器700，以便于微处理器700将翻译内容进一步处理成与手语动作对应的电信号，并最终以图像形式在显示屏200上呈现。当语音翻译模块510检测到非字段时，环境音检测模块520内预设的ai算法将会对检测到的声音进行判断，以识别环境音的声音种类，包括门铃、电话、敲门、婴儿啼哭等环境音，环境音检测模块520检测出声音种类后，向微处理器700发送电信号，并由微处理器700生成与该声音种类的手语动作对应信号，并以手语图像形式在显示屏200上呈现。

进一步的，一实施例中，壳体100内还设有与微处理器700电连接的震动器110，用于在环境音检测模块520检测到预定的声音种类时，响应微处理器700并震动以提示用户。具体的，当用户在持握智能机器人的情况下，没有及时察觉到显示屏200上显示的提示内容时，震动器110将在微处理器700的控制下震动，以吸引用户注意，达到提示用户的目的。

一实施例中，通讯模块800包括蓝牙连接器810和wifi连接器820。这样，智能机器人的微处理器700既可以通过蓝牙连接器810与周围的电子设备近距离通信，还可以通过wifi连接器820与距离较远的电子设备进行远距离通信。进一步的，通讯模块800还用于与外部移动终端通讯连接，例如，微处理器700通过蓝牙连接器810或者wifi连接器820与手机或平板电脑等设备连接，这样，用户无需时刻持握智能机器人，在此情况下，手机或平板电脑等设备实际充当了显示屏200，方便用户获取手语教学视频等内容。此外，通讯模块800还用于与后台服务器远程通信。如此，用于可以将智能机器人上的手语表情以及手语学习视频等分享至微信以及其他交友平台，以便于扩大手语学习的范围。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。