情感交互式机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种情感交互式机器人。
背景技术：
：现阶段，机器人功能中的人机交互功能越来越重要，人们对智能机器人的情感交互也越来越感兴趣。现阶段的机器人对使用者的触摸情感感知是通过多个触摸感测器来完成的，由于使用的触摸感测器比较多，导致该种机器人的成本比较高。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供一种低成本的情感交互式机器人。一种情感交互式机器人，该情感交互式机器人包括一主体部及两个形成在该主体部相对两侧的手部；该主体部上成有一显示面板，该显示面板用于显示相应的脸部表情；该手部的内部包含有多个信号传导杆及一个三轴力感测器，该信号传导杆用于将感受到的手部的动作信号传递给该三轴力感测器，该三轴力感测器用于将该动作信号转换成电信号并输出；该主体部内部包含有一信号处理模组及一显示模组，该信号处理模组用于处理该电信号，进而判断该电信号代表哪种动作姿势，并确定该种动作姿势对应什么情感反应，并给该显示模组发送一对应于该种情感反应的反应信号；该显示模组接收到该反应信号后，在该显示面板上显示相应的脸部表情。本发明提供的情感交互式机器人的手部内设置有多个信号传导杆及一个三轴力感测器，以该信号传导杆将接收到的动作信号传递给该三轴力感测器，减少了该三轴力感测器的数量，进而降低了该情感交互式机器人的制作成本。附图说明图1是本发明提供的情感交互式机器人的前视图。图2是本发明提供的情感交互式机器人的侧视图。图3是本发明提供的情感交互式机器人的手部的内部元件的前视图。图4是图3所示的手部的内部元件的右视图。图5本发明提供的情感交互式机器人的背部的传感器阵列示意图。图6是本发明提供的情感交互式机器人的的内部元件连接关系图。主要元件符号说明情感交互式机器人100主体部10前部11显示面板111背部12感测器阵列121手部20接触面21弧形面22衔接面23信号传导杆24横部241纵部242三轴力感测器25信号处理模组40信号接收单元41信号放大单元42模数转换单元43存储单元44信号处理单元45显示模组50震动模组60如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式下面请结合图1~图6及实施例对本发明提供的一种情感交互式机器人作进一步的说明。一种情感交互式机器人100，该情感交互式机器人100为一憨态可掬的娃娃形状，该情感交互式机器人100整体比较小巧，比较适合小朋友。在本实施例中，该情感交互式机器人100高度为650mm，最大宽度为400mm，在其他实施例中，该情感交互式机器人100高度与最大宽度并不局限于650mm和400mm。该情感交互式机器人100包括一主体部10及位于该主体部10的相对两侧的两个手部20。该主体部10包括一面向使用者的前部11及一与该前部11相背的背部12。优选地，该前部11及该背部12均为一曲面。在其他实施例中，该前部11及该背部12也可以为一平面。该前部11形成有一显示面板111，该显示面板111用于显示机器人的不同的脸部表情。该背部12内部形成有一感测器阵列121，该感测器阵列121用于在使用者触摸该背部12时感测该背部12所受到的力，并将感受到的信息按一定规律变换成为电信号并输出。该手部20材质为硅胶或是聚醛树脂（又叫POM塑料）。该手部20包括一与该主体部10相接触的接触面21、一与该接触面21相对的弧形面22及一衔接面23。该接触面21为一圆形面，该衔接面23为一圆柱面，该衔接面23用于衔接该接触面21和该弧形面22。在该手部20的内部形成有多个信号传导杆24及一三轴力感测器25,该信号传导杆24靠近该弧形面22及该衔接面23，该三轴力感测器靠近该接触面21。该信号传导杆24呈T字型，该信号传导杆24用于感受使用者施加在该手部20上的动作信号并将感受到的动作信号传递给该三轴力感测器25。在本实施例中，该信号传导杆24共有6个，每个该信号传导杆24包括一横部241及一与该横部241垂直的纵部242，六个该信号传导杆24的纵部242垂直地汇聚相交于一点，进而构成了一笛卡尔坐标系。其中，六个该信号传导杆24的纵部242垂直地汇聚相交的点相当于坐标系的原点。也就是说，六个该信号传导杆24是一体成型的且六个该信号传导杆24在三维空间内互相垂直。其中一个该信号传导杆24的横部241固定在该三轴力感测器25的表面上，其他五个该信号传导杆24的横部241均匀地分布在该手部20内。在其他实施例中，该信号传导杆24的个数并不局限于6个，只要保证所有的该信号传导杆24的纵部242汇聚成一点，其中一个该信号传导杆24的横部241固定在该三轴力感测器25的表面上，其他的该信号传导杆24的横部241均匀地分布在该手部20内即可。该三轴力感测器25靠近该接触面21，且能同时检测三维空间的三个力信息（Fx、Fy、Fz），该三轴力感测器25用于接收该信号传导杆24接收到的信号并将接收到的信息按一定规律（例如，数学函数法则）变换成为电信号输出。该情感交互式机器人100的内部还包含有一信号处理模组40、一显示模组50及一震动模组60。该信号处理模组40包括一信号接收单元41、一信号放大单元42、一模数转换(analogdigitalconverter，ADC)单元43、一存储单元44及一信号处理单元45。该信号接收单元41用于接收该三轴力感测器25及该感测器阵列121输出的电信号。该信号放大单元42用于将该信号接收单元41接收到的信号放大到所需要的倍数，以便于该ADC单元43的识别。该ADC单元43用于将经过该信号放大单元42放大的信号转换成该信号处理单元45能够识别的数字信号。该存储单元44中预存有该手部20的动作姿势定义分析表（表1）、该手部20的动作姿势、情感状态及情感反应对应表（表2）、该背部12的动作姿势定义分析表（表3）及该背部12的动作姿势、情感状态及情感反应对应表（表4）。该信号处理单元45用于对经过该ADC单元43转换后的数字信号进行预处理，并提取该数字信号的特征，之后，将该数字信号的特征与存储在该存储单元44内的表1、表2、表3及表4相比对，进而判断出使用者对该手部或背部的动作姿势，并进而确定该种动作姿势对应什么情感反应，并给该显示模组50及该震动模组60发送一对应于该种情感反应的反应信号，以使得显示模组50及震动模组60做出相应的情感反应。表1~4中，接触时间的长、短、所受垂直力与切向力的大、小的判断标准是根据预设的值来判定。该预设的值的来源可以是经过大量的实验及统计分析得出。即由人重复做出相应的动作，以感测器阵列121及三轴力感测器25来感测，最后经过统计分析的方法得出时间长于多少为长，短于多少为短，力大于多少为大，少于多少为小。该显示模组50用于接收该信号处理单元45发出的对应于某种情感反应的反应信号，并在该显示面板111上显示相应的脸部表情。该震动模组60用于接收该信号处理单元45发出的对应于某种情感反应的反应信号，并以与该反应信号相对应的频率震动。表1动作姿势最初位置是否改变接触时间是否具有周期性所受垂直力大小所受切向力大小转否长是小大抓否长否大小拉是长否小大拍是短是小小摸是短否小小捏否长否小小刮是长否小小推否短是大小表2动作姿势机器人情感情感反应转痛哭脸、震动（快）抓愉悦笑脸、震动（慢）拉痛哭脸、震动（快）拍痛哭脸、震动（快）摸愉悦笑脸、震动（慢）捏痛哭脸、震动（快）刮痒笑脸、震动（快）推焦虑疑惑、震动（慢）表3动作姿势最初位置是否改变接触时间是否具有周期性所受垂直力大小所受切向力大小擦是短否小小拉否长否大小拍是短是小小摸是短否小小捏否长否0小刮是长否小0推否短是大小表4动作姿势机器人情感情感反应擦愉悦笑脸、震动（慢）拉痛哭脸、震动（快）拍痛哭脸、震动（快）摸愉悦笑脸、震动（慢）捏痛哭脸、震动（快）刮痒笑脸、震动（快）推愉悦笑脸、震动（慢）当使用者对该情感交互式机器人100的手部20作出不同的动作姿势时，分布在该手部20内的该信号传导杆24将感受到的动作信号传递给该三轴力感测器25，该三轴力感测器25将接收到的动作信号按数学函数法则变换成为电信号，并将该电信号发送给该信号处理模组40，该信号接收单元41将接收到的该电信号放大到需要的倍数，并将放大到需要的倍数后的该电信号发送给该ADC单元43，该ADC单元43将经过该信号放大单元42放大的电信号转换成该信号处理单元45能够识别的数字信号，并将该数字信号发送给该信号处理单元45，该信号处理单元45先对该数字信号进行预处理，之后，提取该数字信号的特征，并将该数字信号的特征与存储在该存储单元44内的表1、表2相比对，进而判断出使用者对该手部的动作姿势对应哪种情感反应，并给该显示模组50及该震动模组60发送一对应于该种情感反应的反应信号，该显示模组50接收到该反应信号后，在该显示面板111上显示相应的脸部表情，该震动模组60接收到该反应信号后，以与该反应信号相对应的频率产生震动。当使用者对该情感交互式机器人100的背部12作出不同的动作姿势时，分布在该背部12内的该感测器阵列121感测到相应的动作信号，之后，该感测器阵列121将该动作信号按数学函数法则变换成为电信号并发送给该信号处理模组40，该信号接收单元41将接收到的电信号放大到需要的倍数，将放大到需要的倍数后的电信号发送给该ADC单元43，该ADC单元43将经过该信号放大单元42放大的电信号转换成该信号处理单元45能够识别的数字信号，并将该数字信号发送给该信号处理单元45，该信号处理单元45先对接收到的该数字信号进行预处理，之后，提取该数字信号的特征，并将该数字信号的特征与存储在该存储单元44内的表3、表4相比对，进而判断出使用者对该背部12的动作姿势对应哪种情感反应，并给该显示模组50及该震动模组60发送一对应于该种情感反应的反应信号，该显示模组50接收到该反应信号后，在该显示面板111上显示相应的脸部表情，该震动模组60接收到该反应信号后，以与该反应信号相对应的频率产生震动。本发明提供的情感交互式机器人100的手部20内设置有多个信号传导杆24及一个三轴力感测器25，以该信号传导杆24将接收到的动作信号传递给该三轴力感测器25，减少了该三轴力感测器25的数量，进而降低了该情感交互式机器人100的制作成本；本发明提供的情感交互式机器人100憨态可掬且体态比较小巧，非常适合小朋友。可以理解的是，以上实施例仅用来说明本发明，并非用作对本发明的限定。对于本领域的普通技术人员来说，根据本发明的技术构思做出的其它各种相应的改变与变形，都落在本发明权利要求的保护范围之内。当前第1页1 2 3