一种变形机器人的控制方法、装置及变形机器人与流程

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种变形机器人的控制方法、装置及变形机器人。

背景技术：

随着机器人技术的日益成熟，机器人也逐步成为研究应用的一个热点。

现有的机器人通过设置的程序，能够实现模仿人类的动作，如嘴部张合、点头转头、手臂的灵活摆动和转动、弯腰等一系列动作。

但是现有技术中，机器人通常为人形状态，其无法根据实际需求进行形态之间的变换，降低了机器人的实用性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种变形机器人的控制方法、装置及变形机器人，解决了机器人无法根据实际需求进行形态之间的变换，实用性较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种变形机器人的控制方法，所述变形机器人包括可变形的机器人主体，所述方法包括：

采集变形机器人周围的环境参数；

根据预设的参数与形态的关联关系，检测所述机器人主体是否需要转变形态；

若是，确定所述环境参数对应的形态；

根据所述形态，控制所述机器人主体转变形态。

进一步地，上述所述的方法，还包括：

根据预设的第一分析规则，对样本数据进行分析，得到第一分析结果；

根据所述第一分析结果，设置所述参数与形态的关联关系。

进一步地，上述所述的方法，还包括：

根据预设的第二分析规则，对所述环境参数进行分析，得到第二分析结果；

根据所述第二分析结果，生成动作指令；

根据所述动作指令，控制所述机器人主体执行相应的动作。

进一步地，上述所述的方法中，根据所述形态控制所述机器人主体转变形态之前，还包括：

生成停止运动指令；

根据所述停止运动指令，控制所述变形机器人停止运动。

进一步地，上述所述的方法，还包括：

接收输入所述变形机器人的交互数据；

根据预设的第三分析规则，对所述交互数据进行分析，得到输出数据；

将所述输出数据输出。

进一步地，上述所述的方法，还包括：

获取所述变形机器人的供电电源的电量值；

若检测到所述电量值小于第一预设阈值，控制所述变形机器人停止运行；

若检测到所述电量值大于第二预设阈值，停止对所述供电电源充电。

本发明还提供一种变形机器人的控制装置，所述变形机器人包括可变形的机器人主体，所述装置包括：

采集模块，用于采集变形机器人周围的环境参数；

检测模块，用于根据预设的参数与形态的关联关系，检测所述变形机器人是否需要转变形态；

确定模块，用于若检测到所述变形机器人需要转变形态，确定所述环境参数对应的形态；

控制模块，用于根据所述形态，控制所述机器人主体转变形态。

进一步地，上述所述的装置，还包括：

第一分析模块，用于根据预设的第一分析规则，对样本数据进行分析，得到第一分析结果；

设置模块，用于根据所述第一分析结果，设置所述参数与形态的关联关系。

进一步地，上述所述的装置，还包括：

第二分析模块，用于根据预设的第二分析规则，对所述环境参数进行分析，得到第二分析结果；

生成模块，用于根据所述第二分析结果，生成动作指令；

所述控制模块，还用于根据所述动作指令，控制所述机器人主体执行相应的动作。

本发明还提供一种变形机器人，包括可变形的机器人主体和如权利要求上所述的变形机器人的控制装置；

所述变形机器人的控制装置用于向所述机器人主体发送控制指令，以使所述机器人主体根据所述控制指令执行相应的操作。

本发明的变形机器人的控制方法、装置及变形机器人，通过将机器人主体设置为可变形的结构，并采集变形机器人周围的环境参数；根据预设的参数与形态的关联关系，检测机器人主体是否需要转变形态；若是，确定环境参数对应的形态；根据确定的形态，控制机器人主体转变形态，实现了变形机器人根据实际需求进行形态之间的变换。采用本发明的技术方案，能够提高机器人的实用性。

附图说明

图1为本发明的变形机器人的控制方法实施例一的流程图。

图2为本发明的变形机器人的控制方法实施例二的流程图。

图3为本发明的变形机器人的控制装置实施例一的结构示意图。

图4为本发明的变形机器人的控制装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明实施例技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

图1为本发明的变形机器人的控制方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的变形机器人的控制方法具体可以包括如下步骤：

100、采集变形机器人周围的环境参数。

本实施例的变形机器人可以包括可变形的机器人主体，例如，本实施例中可变形的机器人主体可以在但不限制于人形状态和车形状态之间进行变换，如人形状态和动物形状态，车形状态和动物形状态等。变形机器人在不同形态下执行对应的动作。

在一个具体实现过程中，由于不同环境下，可能需要变形机器人在不同的形态下运行，因此，为了能够避免人为的对变形机器人操作，才能改变变形机器人的运行形态，本实施例中，在变形机器人运行时，其可以采集变形机器人周围的环境参数，以实时了解到变形机器人周围的实景信息，并做出相应的形态变换。本实施例中，变形机器人周围的环境参数可以包括但不限制于：是否存在障碍物、障碍物的大小、障碍物的形状和当前道路的状况中的至少一种。例如，本实施例中可以利用距离传感器、超声波等获知变形机器人周围物体的距离，以便确认是否存在障碍物、可以利用摄像机等获取变形机器人周围的图像信息，以获取障碍物的大小、障碍物的形状、当前道路状况等。

101、根据预设的参数与形态的关联关系，检测机器人主体是否需要转变形态。

本实施例中，可以针对每种形态设置对应的参数，以建立参数与形态的关联关系。在采集到变形机器人周围的环境参数后，可以检测采集的环境参数是否与当前运行的形态相匹配，以确定变形机器人是否需要转变形态。

例如，机器人主体当前运行的形态为人形状态，变形机器人采集到的环境参数对应的形态为人形状态，可以确定不需要转变形态，若采集的环境参数对应的形态为车形状态，可以确定需要转变形态。

102、若检测到机器人主体需要转变形态，确定环境参数对应的形态。

103、根据确定的形态，控制机器人主体转变形态。

在一个具体实现过程中，若检测到机器人主体需要转变形态，则需要确定环境参数对应的形态，以便根据确定的形态，控制机器人主体转变形态。

例如，机器人主体的当前形态为人形状态，而采集的环境参数为道路变陡，且道路的坡度值与车形状态相对应，此时，可以确定机器人主体需要转变成车形状态，并控制机器人主体转变形态。

本实施例的变形机器人的控制方法的执行主体可以为变形机器人的控制装置，该变形机器人的控制装置具体可以通过软件和/或硬件来集成，本发明对此不进行特别限定。

本实施例的变形机器人的控制方法，通过将机器人主体设置为可变形的结构，并采集变形机器人周围的环境参数；根据预设的参数与形态的关联关系，检测机器人主体是否需要转变形态；若是，确定环境参数对应的形态；根据确定的形态，控制机器人主体转变形态，实现了变形机器人根据实际需求进行形态之间的变换。采用本发明的技术方案，能够提高机器人的实用性。

实施例2

图2为本发明的变形机器人的控制方法实施例二的流程图，如图2所示，本实施例的变形机器人的控制方法在图1所示实施例的基础上，进一步更加详细地对本发明的技术方案进行描述。

如图2所示，本实施例的变形机器人的控制方法具体可以包括如下步骤：

200、根据预设的第一分析规则，对样本数据进行分析，得到第一分析结果。

本实施例中，可以将人工智能技术应用在变形机器人中，并向变形机器人输入大量的每个形态对应的多种环境参数，以作为样本数据，变形机器人可以根据预设的第一分析规则，对样本数据进行分析，得到第一分析结果。例如，本实施例中的样本数据可以包括用户输入的数据和变形机器人历史行为数据等。变形机器人可以结合自身属性等因素，并通过机器学习等方式，对样本数据进行分析，确定每个形态下包括的环境参数，作为第一分析结果。

201、根据第一分析结果，设置参数与形态的关联关系。

例如，本实施例中可以针对每个形态设置一个初始参数，变形机器人在得到第一分析结果后，可以自动修改参数，以重新设定参数与形态的关联关系，从而使变形机器人后续自主判定是否转变形态。

202、采集变形机器人周围的环境参数。

203、根据预设的参数与形态的关联关系，检测机器人主体是否需要转变形态；若是，执行步骤204，否则，执行步骤208。

204、确定环境参数对应的形态。

205、生成停止运动指令。

206、根据停止运动指令，控制变形机器人停止运动。

在一个具体实现过程中，若变形机器人在运动过程中，确定需要转变形态，此时需要生成停止运动指令，以便控制变形机器人停止运动后，再完成转变形态。

需要说明的是，本实施例不限制步骤205-206与步骤204之间的执行顺序。

207、根据确定的形态，控制机器人主体转变形态。

208、根据预设的第二分析规则，对环境参数进行分析，得到第二分析结果。

209、根据第二分析结果，生成动作指令。

210、根据动作指令，控制机器人主体执行相应的动作。

在一个具体实现过程中，无论机器人主体是否转变形态，在得到变形机器人周围的环境参数后，均可以根据预设的第二分析规则，对环境参数进行分析，得到第二分析结果，以便根据第二分析结果，生成对应的动作指令，使变形机器人能够执行相应的动作。

本实施例中，当机器人主体在人形状态时，若遇到障碍物，可以根据障碍物大小、形状等进行分析，以避开障碍物，作为第二分析结果。本实施例中，可以生成但不限制于以下动作指令中的至少一种：停止运动、发出警示信号、转动一定角度和蹲下，并控制机器人主体执行相应的动作。

当机器人主体在车形状态时，可以根据道路坡度大小、道路是否存在转弯等进行分析，以确定如何驾驶，作为第二分析结果。本实施例中，可以生成但不限制于以下动作指令中的至少一种：增大动力、左转和右转，并控制机器人主体执行相应的动作。

本发明实施例的变形机器人的控制方法，通过对样本数据进行分析，设置参数与形态的关联关系，以及，通过对环境参数进行分析，生成对应的动作指令，使变形机器人完成对应的动作，实现了变形机器人主观控制。采用本发明的技术方案，能够提高机器人的实用性。

进一步地，上述实施例中，变形机器人还可以接收输入变形机器人的交互数据，并根据预设的第三分析规则，对该交互数据进行分析，得到输出数据，并将输出数据输出，以实现人与机器、人通过变形机器人与人之间的交流、沟通等。例如，本实施例中的交互数据可以包括但不限制于文本数据和/或语音数据。

在一个具体实现过程中，本实施例的变形机器人的控制方法中，还可以获取变形机器人的供电电源的电量值；若检测到供电电源的电量值小于第一预设阈值，控制变形机器人停止运行；若检测到电量值大于第二预设阈值，停止对供电电源充电。例如，在变形机器人运行过程中，为了防止变形机器人的供电电源过放电，可以设置第一预设阈值，并当检测到电量值小于第一预设阈值时，控制变形机器人停止运行，以便后续对供电电源进行充电。为了防止供电电源过充，可以设置第二预设阈值，并检测到电量值大于第二预设阈值时，停止对供电电源充电。

在实际应用中，在启动变形机器人时，仍需要获取变形机器人的供电电源的电量值；若检测到电量值小于第一预设阈值，禁止变形机器人运行，否则，允许变形机器人运行。

下面以变形机器人包括人形状态和车形状态两种形态模型为例，对本发明的技术方案进行说明，但是，本实施例并不仅限于上述两种形态。

本实施例中机器人主体主要包括四肢、头部、驾驶室和四个车轮。其中，人形状态下，四肢可以由14部舵机驱动，例如，上肢可以由4部舵机驱动，左右各设置2部舵机，下肢可以由10部舵机驱动，左右各设置5部舵机。头部旋转可以由1部舵机驱动，头部上面设置双眼，可以由2只发光二极管(light-emittingdiode，led)驱动。车形状态下驾驶室可以由1部减速电机驱动，前轮可以由1部舵机驱动，后轮可以由2部减速电机驱动。

本实施例中，舵机的供电电压优选为7v，减速电机的供电电压优选为12v。

通常情况下，变形机器人在上电后，可以检测供电电源的电量，并当电量充足时，检测变形机器人的当前形态，若机器人主体当前形态为人形状态，进入行走模式，本实施例中变形机器人可以随机行走，也可以根据实际情况行走，还可以根据设定的条件行走，本实施例不做具体限制。

变形机器人在行走过程中，采集变形机器人周围的环境参数，例如，若检测到前方50cm处存在障碍物，可以停止行走，并保持直立，或者，改变行走角度，继续行走等，以绕开障碍物。若检测到变形机器人周围的环境参数适合车形状态驾驶，如道路变陡等情况，可以发出变形指令，例如，可以输出14路脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation，pwm)方波信号，对四肢的14部舵机进行控制，具体地，可以根据pwm方波信号的方波脉宽长度的不同，控制舵机的转动角度和持续时间等。可以输出2路pwm方波信号控制减速电机进行正转或者反转，以达到驾驶室转变形态的目的。其中减速电机的转动速度由供电电压决定，若供电电压为12v，减速电机的转速约为125转/分。

在实际应用中，还可以根据采集的环境参数，确定变形机器人的动作，如，坐下、点头、转头、手臂的灵活摆动和转动、弯腰等动作。

在一个具体实现过程中，若机器人主体当前形态为车形状态，进入驾驶模式，本实施例中变形机器人可以随机驾驶，也可以根据实际情况驾驶，还可以根据设定的条件驾驶，本实施例不做具体限制。

若检测到当前道路需要转弯，生成对应的动作指令，以完成转弯。若检测到变形机器人周围的环境参数适合人形状态行走，如周围障碍物较多，可以发出变形指令，例如，可以发出pwm方波信号，控制机器人主体由车形状态变成人形状态，其变换过程与人形状态变换成车形状态的过程相反，在此不再赘述。

实施例3

图3为本发明的变形机器人的控制装置实施例一的结构示意图，其中，本实施例的变形机器人包括可变形的机器人主体，该装置包括采集模块10、检测模块11、确定模块12和控制模块13。

采集模块10，用于采集变形机器人周围的环境参数；

检测模块11，用于根据预设的参数与形态的关联关系，检测变形机器人是否需要转变形态；

确定模块12，用于若检测模块11检测到变形机器人需要转变形态，确定环境参数对应的形态；

控制模块13，用于根据确定的形态，控制机器人主体转变形态。

本实施例的变形机器人的控制装置，通过采用上述各模块实现变形机器人转变形态的实现机制与上述图1所示实施例的实现机制相同，详细可以参考上述图1所示实施例的记载，在此不再赘述。

本实施例的变形机器人的控制装置，通过将机器人主体设置为可变形的结构，并利用上述各模块能够采集变形机器人周围的环境参数；根据预设的参数与形态的关联关系，检测机器人主体是否需要转变形态；若是，确定环境参数对应的形态；根据确定的形态，控制机器人主体转变形态，实现了变形机器人根据实际需求进行形态之间的变换。采用本发明的技术方案，能够提高机器人的实用性。

实施例4

图4为本发明的变形机器人的控制装置实施例二的结构示意图，如图4所示，本实施例的变形机器人的控制装置在图3所示实施例的基础上进一步还可以包括第一分析模块14、设置模块15、第二分析模块16和生成模块17。

第一分析模块14，用于根据预设的第一分析规则，对样本数据进行分析，得到第一分析结果；

设置模块15，用于根据第一分析结果，设置参数与形态的关联关系。

第二分析模块16，用于根据预设的第二分析规则，对环境参数进行分析，得到第二分析结果；

生成模块17，用于根据第二分析结果，生成动作指令；

控制模块13，还用于根据动作指令，控制机器人主体执行相应的动作。

如图4所示，本实施例的变形机器人的控制装置还可以包括接收模块18和第三分析模块19。

接收模块18，用于接收输入变形机器人的交互数据；

第三分析模块19，用于根据预设的第三分析规则，对交互数据进行分析，得到输出数据；

控制模块13，还用于将输出数据输出。

进一步地，上述实施例中，生成模块17，还用于生成停止运动指令；

控制模块13，还用于根据停止运动指令，控制变形机器人停止运动。

检测模块11，还用于获取变形机器人的供电电源的电量值；

控制模块13，还用于若检测模块11检测到电量值小于第一预设阈值，控制变形机器人停止运行；或者，若检测模块11检测到电量值大于第二预设阈值，停止对供电电源充电。

本实施例的变形机器人的控制装置，通过采用上述各模块实现变形机器人转变形态的实现机制与上述图2所示实施例的实现机制相同，详细可以参考上述图2所示实施例的记载，在此不再赘述。

本发明还提供一种变形机器人，包括可变形的机器人主体和如图3或图4所示的变形机器人的控制装置；

其中，变形机器人的控制装置用于向机器人主体发送控制指令，以使机器人主体根据控制指令执行相应的操作。例如，该控制指令可以包括但不限制于变形指令和/或动作指令。

本实施例的变形机器人，通过采用上述结构实现变形机器人转变形态的实现机制与上述图1或图2所示实施例的实现机制相同，详细可以参考上述图1或图2所示实施例的记载，在此不再赘述。

本实施例的变形机器人，通过将机器人主体设置为可变形的结构，并利用上述结构能够采集变形机器人周围的环境参数；根据预设的参数与形态的关联关系，检测机器人主体是否需要转变形态；若是，确定环境参数对应的形态；根据确定的形态，控制机器人主体转变形态，实现了变形机器人根据实际需求进行形态之间的变换。采用本发明的技术方案，能够提高机器人的实用性。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。