一种机器人的交互系统的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，特别涉及一种机器人的交互系统。

背景技术：

机器人的交互系统是机器人实现各种互动功能的零部件及其集合。交互系统要实现的功能十分广泛，机器人的智能及任务叠加得出多种组合功能。目前，在实现机器人跟随交互任务中，还未有合适的交互系统，未能同时实现跟随并与人交互，互动能力较差。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种机器人的交互系统，旨在解决现有技术中未能将机器人交互并跟随相结合，从而解决机器人互动性较差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种机器人的交互系统，包括控制面板、驱动轮组、探测装置及控制器，控制面板位于机器人的头部，探测装置用于探测外部信号，控制器与所述控制面板、探测装置电连接，用于接收外部信号，并对接收到的信号进行处理后输出，所述驱动轮组接收所述控制器输出的信号，并根据所述信号驱动机器人移动。

优选地，所述控制面板含有触控液晶屏、摄像头及咪头。

优选地，机器人的头部背面设有喇叭孔，喇叭孔内侧还设有扬声器，所述扬声器与所述控器电连接。

优选地，所述喇叭孔内侧还设有湿度传感器，所述湿度传感器与主控制器电连接。

优选地，所述探测装置设有红外距离传感器。

优选地，所述探测装置还含有位移传感器，布置于下腔体底部平面。

优选地，所述驱动装置包括马达、电路板及活动轮，所述马达设置为步进电机或伺服电机。

优选地，所述电路板上设有转速传感器。

优选地，机器人的身体两侧还设有仿生鳍翅，所述仿生鳍翅由电磁铁驱动，所述电磁铁与副控制器电连接。

优选地，机器人底部还设有电池仓，所述电池仓内置有蓄电池。

本实用新型机器人的交互系统通过控制面板及探测装置探测外部信号，控制器接收并处理该外部信号，并发出控制信号至驱动轮组及控制面板，以实现机器人跟随交互，改善机器人互动能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例中机器人的交互系统分解示意图；

图2是本实用新型一实施例中机器人驱动轮组安装示意图；

图3是本实用新型一实施例中机器人头部的控制面板分解示意图；

图4是本实用新型一改进实施例中机器人头部内部后视示意图；

图5是本实用新型一实施例中机器人探测装置布置示意图；

图6是本实用新型一改进实施例中机器人分解示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1所示，本实用新型提供一种机器人的交互系统，其包括控制面板10、驱动轮组20、探测装置30及控制器40，控制面板10位于机器人的头部，探测装置30用于探测外部信号，控制器40与所述控制面板10、探测装置30电连接，用于接收外部信号，并对接收到的信号进行处理后输出，所述驱动轮组20接收所述控制器40输出的信号，并根据所述信号驱动机器人移动。

本实用新型实施例中，控制面板10嵌置于机器人的头部，控制面板10可集成各类显示屏、触摸屏、电声器件等。用于显示、图像捕捉、声控、触 控等人机交互，控制面板10将外部信号转化成内部信号，所述外部信号是指来自机器人体外的模拟信号，如声音、图像、距离等，所述内部信号是指在机器人内部传递的数字信号。该控制面板10背部设有控制器40并与其电连接，所述电连接可有多种实现方式，如：通过导线、集成数据线及集成电路等，控制器40将内部信号进行处理并发出控制信号，控制器40可以由单片机或芯片实现信息处理及控制功能，在实际应用中，亦可根据机器人的内部构造，将控制器40设置为分置式或集成式，分置式控制器可以将控制功能分置于主、副控制器承担，显然亦可以分置为多个控制器独立承担。控制面板10将该控制信号转化为灯光或图像显示出来，从而实现与人交互。

考虑到与人交互过程中实现机器人跟随，参照图1和图2所示，驱动轮组20嵌装于机器人的底部，驱动轮组20含有马达21，电路板22及活动轮23，(此处所述嵌装包括由内至外嵌装和由外至内的嵌装方式，其目的在于将马达21、电路板22内置于下腔体20内，同时将活动轮23穿过下腔体20底部，该结构便于内部接线，同时，有效保护活动轮23)，驱动轮组20与控制器40电连接，通过控制器40发出信号，控制驱动轮组20转速、转向及制动，从而控制机器人移动。探测装置30机器人体内与控制器40电连接，探测装置30包括各类传感器和探测器，本领域技术人员可根据实际需要探测的信号选用不同类型的探测装置。探测装置30把外部人体位置信号转化为内部信号，此处所述外部信号是指来自机器人体外的模拟信号，如：距离、位移等，并将内部信号发送回控制器40，并由控制器40完成处理并发出控制信号。控制器40发出的控制信号控制机器人跟随目标移动，从而带动机器人根据外部感知跟随并与人交互。

参照图3所示，在一实施例中，控制面板10正中央处设有触控液晶屏11，其目的在于增强人机交互时的互动性，既可以通过触控液晶屏11显示信息，亦可以输入信息，在操作过程中更加直观，互动性更好。当然，亦可以采用显示屏加按钮的方式，操作起来互动性不好，因而更勿需考虑显示灯加按钮方式。控制面板10集成图像及视频输入，可以进一步增强互动性，控制面板10还含有摄像头12，该摄像头12安装在该液晶屏11上方，摄像头12将机器人外部的图像信息转换、输入至控制器40，并根据图像信息发出相应跟随或互动指令，改善用户体验。更进一步，该摄像头12上方还设置两个咪头13， 显然，也可以只设置为一个咪头或多个咪头，声音作为模拟信号存在时容易失真，本实施例中，兼顾保真效果较佳，同时兼顾制造成本较好，该咪头13设置为两个。作为电声器件的咪头，将机器人外部的声音信息转换、输入至控制器10，该控制器10根据声音信息发出相应跟随或互动指令，进一步改善了用户体验。

上一实施例中，机器人将外部图像、声音信息输入后，只能通过液晶屏11输出图像信息，未能输出声音信息，在与人交互过程中，包含信息量不足。为进一步强化机器人互动性能，参照图4所示，在本实施例中，机器人的头部背面设有喇叭孔50，该喇叭孔为阵列形式的通孔组成，喇叭孔50内侧还设有扬声器51，该扬声器51与所述控制器40电连接。该喇叭孔50可设置成矩形阵列、圆形阵列及各种形状阵列，兼顾音场效果更佳，本实施例中喇叭孔50优选设置成六边形阵列。由于喇叭孔50是机器人内部与大气联通的极佳部位，在一较佳实施例中，扬声器51下方还设有湿度传感器52，该湿度传感器52通过螺钉固定并与控制器40电连接。该湿度传感器52感知外界湿度并通过控制器40发出控制信号，通过图像或声音等各种方式与人交互告知外界湿度状况，更进一步强化了机器人互动性能。

为提高机器人在跟随方面的互动性，参照图5和图6所示，另一实施例中，探测装置30设有红外距离传感器31，分别布置于机器人的头部前、背、顶部，机器人的身体前部、两前侧以及背部。红外距离传感器31通过发射红外线探测其所朝方向的障碍物，当障碍物反射回的红外线达到一定强度时，障碍物距离被感知并发送信号至控制器40，从而由控制器40发出控制信号至驱动轮组20，控制驱动轮组20转向从而避开障碍物，达至更佳跟随效果。红外距离传感器31可设成一个或多个，数量越多探测精度越高，同时制造成本也越高，出于制造成本及本实施例功效的最优配置考虑，红外距离传感器31设置成七个。实际行进或后退过程中，往往存在碎屑形态的障碍物，该类障碍物高度低于机器人的底面，无法被上述红外距离传感器31探知，从而随着机器人行进或后退过程中进入底部并制停驱动轮组20，在一较佳实施例中，该探测装置30还设有位移传感器32，分别布置于机器人底部平面。当障碍物进入机器人底部制停驱动轮组20时，位移传感器32探知制停驱动轮组20的位移信号并发送回控制器40，从而由控制器40发出控制信号，驱动轮组40 反方向运动避开障碍物，从而进一步提升跟随效果。

为提高机器人互动性的精确度，在又一实施例中，马达21设置为步进电机或伺服电机，该马达21可根据控制信号控制转动速度、角度及扭矩，从而更精确控制机器人移动。进一步提高机器人互动性的精确度，在一较佳实施例中，该电路板22还设有转速传感器221，用于统计马达21转动圈数，防止机器人踩空制动，使机器人互动性获得更优的精确度。

增强互动性表现的生动性，参照图6所示，本实用新型一实施例中，机器人的身体两侧还设有仿生鳍翅60，该仿生鳍翅60由电磁铁61驱动，该电磁铁61与控制器40电连接，通过控制器40发出控制信号不仅传送至驱动轮组20，驱动机器人移动，还可以根据外部信号如：人体动作、声音、表情等信号，传送至电磁铁61，驱动仿生鳍翅60作出相应的摆动，增强互动效果的生动性。

提高跟随的续航距离，从而加强整体互动效果，又一实施例中，机器人的底部平面上方还设有电池仓70，该电池仓70内置有蓄电池71，通过蓄电池71供电赋予上述内部器件长续航运行能力，使整个跟随互动过程更加逼真生动，呈现出良好的整体互动效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。