一种智能礼仪机器人的制作方法

本发明涉及智能设备技术领域，特别是涉及一种智能礼仪机器人。

背景技术：

随着第三产业的高速发展，服务行业越来越受到人们的重视，提升服务质量，为客户带来满意的服务成为服务行业追求的目标。

在实际应用中，一些大中型宾馆、饭店、商场、游乐场等场所往往会在门口设置迎宾员。迎宾员可以为客户引路或者进行简答的解答，从而给客户带来良好的体验。但是该种方式需要耗费较多的人力资源。

可见，如何在保障用户良好体验的同时，降低对人力资源的占用，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种智能礼仪机器人，可以在保障用户良好体验的同时，降低对人力资源的占用。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种智能礼仪机器人，包括信息采集模块，运动模块，语音模块，分别与所述信息采集模块、所述运动模块、所述语音模块连接的处理器以及向各模块供电的电源模块；

所述信息采集模块，用于检测机器人与目标物体的距离值；并将所述距离值传输至所述处理器；

所述处理器，用于依据所述距离值控制所述运行模块工作，以带动所述机器人移动；当所述机器人与所述目标物体的当前距离值在预设范围内时，则控制所述运行模块停止工作，并触发所述语音模块工作；

所述语音模块，用于当接收到声音输入时，从预先建立的语音库中查询与所述声音相对应的音频，并语音播报所述音频。

可选的，所述信息采集模块为红外避障传感器。

可选的，所述信息采集模块具体用于周期性检测机器人与目标物体的距离值；并将各所述距离值依次传输至所述处理器；

相应的，所述处理器具体用于判断是否存在小于预设阈值的距离值，并且将各所述距离值按照时间顺序排序后是否符合降序规律；若是，则控制所述运行模块工作，以带动所述机器人移动。

可选的，还包括与所述处理器连接的机械手模块；

所述处理器还用于当接收到所述信息采集模块传输的距离值时，触发所述机械手模块摆动；并检测在周期时间内是否再次接收到所述信息采集模块传输的距离值；若是，则控制所述运行模块工作，以带动所述机器人移动。

可选的，所述语音模块还用于当预设时间内未接收到声音输入时，则向所述处理器发送初始化指令，以便于所述处理器控制所述运动模块将所述机器人移动至初始位置。

可选的，还包括与所述语音模块连接的触控按键；

所述触控按键，用于调节所述语音模块的播放音量。

可选的，还包括与所述语音模块连接的显示屏；

所述显示屏，用于显示与所述音频相对应的文字信息。

可选的，还包括温湿度传感器；

所述温湿度传感器与所述显示屏连接，用于通过所述显示屏展示采集的温度值和湿度值。

可选的，所述电源模块包括供电电源和升降压芯片。

可选的，所述处理器为ht66fxx单片机。

由上述技术方案可以看出，智能礼仪机器人包括信息采集模块，运动模块，语音模块，分别与信息采集模块、运动模块、语音模块连接的处理器以及向各模块供电的电源模块。在实际应用中，智能礼仪机器人位于初始位置，通过信息采集模块检测在其扫描范围内是否有目标物体出现。当有目标物体出现时，信息采集模块可以将检测到的机器人与目标物体的距离值传输至处理器；处理器依据距离值控制运行模块工作，以带动机器人移动；当机器人与目标物体的当前距离值在预设范围内时，则说明此时机器人与目标物体的距离较近，此时处理器可以控制运行模块停止工作，并触发语音模块工作。用户可以通过语音交流的方式向该机器人询问问题，机器人的语音模块可以收集用户的声音输入，并从预先建立的语音库中查询与声音相对应的音频，该音频即为用户所咨询的问题相对应的答案，此时语音模块可以语音播报该音频。该智能礼仪机器人通过运动模块可以实现向用户的靠近，并依据语音模块实现与用户的简单交流，可以代替迎宾员的工作，在保障用户良好体验的同时，降低对人力资源的占用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种智能礼仪机器人的应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供的一种智能礼仪机器人的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

传统方式中在一些服务行业设置迎宾人员，对客户进行简单的接待，以提升用户体验。但是该种方式需要耗费较多的人力资源。

基于此，本发明实施例提供了一种智能礼仪机器人，通过智能礼仪机器人的信息采集模块，检测是否在其扫描范围内有用户的存在，当有用户存在时，处理器可以控制运行模块带动智能礼仪机器人向用户靠近。当智能礼仪机器人与用户距离较近时，此时智能礼仪机器人停止移动，并且语音模块开始工作。语音模块可以接收用户的声音输入，从预先建立的语音库中查询与声音相对应的音频，并语音播报音频，实现对用户所咨询的问题的回答，可以达到对客户进行简单接待的目的，从而节省人力资源。

如图1所示为本发明实施例中提供了一种智能礼仪机器人的应用场景的示意图，初始状态下，智能礼仪机器人1在其所处的初始位置，以用户为例，当检测到用户在其扫描范围内时，则向用户移动，并在与用户距离较近时，停止移动并启动语音模块，用于接收用户的声音输入，并播放与该声音相对应的音频，播放的音频一般为用户输入的声音相对应的答案音频。

接下来，详细介绍本发明实施例所提供的一种智能礼仪机器人。图2为本发明实施例提供的一种智能礼仪机器人的结构示意图，该智能礼仪机器人1包括信息采集模块11，运动模块12，语音模块13，分别与信息采集模块11、运动模块12、语音模块13连接的处理器14以及向各模块供电的电源模块15；

信息采集模块11，用于检测机器人与目标物体的距离值；并将距离值传输至处理器14。

当目标物体出现在信息采集模块11的扫描范围内时，信息采集模块11可以检测机器人与目标物体的距离值。处理器14依据该距离值可以控制智能礼仪机器人1的移动，并且根据距离值的变化在智能礼仪机器人1前进过程中进行壁障。

在本发明实施例中，信息采集模块11可以采用红外避障传感器。

e18-d80nk-n新-红外避障传感器是一种集发射与接收于一体的光电传感器，发射光经过调制后发出，接收头对反射光进行解调输出。可以有效的避免可见光的干扰。检测障碍物的距离可以根据要求通过尾部的电位器旋钮进行调节。红外避障传感器具有探测距离远、受可见光干扰小、价格便宜、易于装配、使用方便等特点。

处理器14，用于依据距离值控制运行模块12工作，以带动机器人移动；当机器人与目标物体的当前距离值在预设范围内时，则控制运行模块12停止工作，并触发语音模块13工作。

为了便于描述，在本发明实施例中，将智能礼仪机器人1简称为机器人。预设范围用于表示机器人与目标物体距离的最小值。

当机器人与目标物体的当前距离值在预设范围内时，则说明机器人与目标物体的距离较近，此时无需再向目标物体靠近。处理器14可以向运动模块12发送指令的形式，控制运动模块停止工作。

在本发明实施例中，处理器14可以采用ht66fxx单片机。ht66fxx单片机是一款a/d型具有8位高性能精简指令集的flash单片机。该系列单片机具有一系列功能和特性，其flash存储器可多次编程的特性给用户提供了极大的方便。存储器方面，还包含了一个ram数据存储器和一个可用于存储序号、校准数据等非易失性数据的eeprom存储器。在模拟特性方面，这款单片机包含一个多通道12位a/d转换器和双比较器功能，还带有多个使用灵活的定时器模块，可提供定时功能、脉冲产生功能及pwm产生功能。内建完整的spi和i2c功能，为设计者提供了一个易与外部硬件通信的接口，内部看门狗定时器、低电压复位和低电压检测等内部保护特性，外加优秀的抗干扰和esd保护性能，确保单片机在恶劣的电磁干扰环境下可靠地运行。这款单片机提供了丰富的hxt、lxt、erc、hirc和lirc振荡器功能选项，且内建完整的系统振荡器，无需外围元器件，其在不同工作模式之间动态切换的能力，为用户提供了一个优化单片机操作和减少功耗的手段。

在本发明实施例中，运动模块12可以采用l298芯片和电机组成。l298芯片内部包含4通道逻辑驱动电路。l298n芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50v，可以直接通过电源调节输出电压；可以直接用单片机的10口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。

ena为低电平时，输入电平对电机控制起作用，当ena为高电平，输入电平为一高一低，电机正或反转。同为低电平电机停止，同为高电平电机刹停。l298n可接受标准ttl逻辑电平信号vss，vss可接4.5～7v电压。4脚vs接电源电压，vvs电压范围vih为+2.5～46v。输出电流可达2.5a，可驱动电感性负载。

语音模块13，用于当接收到声音输入时，从预先建立的语音库中查询与声音相对应的音频，并语音播报音频。

在具体实现中，可以针对机器人的应用场景，在语音模块13中存储该应用场景下常用的问答语句作为语音库。

语音模块13可以用于接收用户的声音，并且向外播放音频。

在语音模块13被触发启动后，可以先播放预先存储的询问语音，例如“请问有什么需要帮助的吗？”。当用户需要咨询问题时，用户可以直接向机器人提问，此时机器人的语音模块13可以采集用户的声音，然后从预先建立的语音库中查询与该声音相对应的音频，该音频即为用户输入的声音相对应的答案，此时语音模块13可以语音播报该音频，以便于用户及时获知所需的答案。

考虑到实际应用中，机器人会向用户靠近，从而接收用户输入的声音。当用户咨询完毕后，此时机器人所处的位置并非是初始位置，为了避免机器人处于不恰当的位置，可以设置返程机制。

具体的，当语音模块13在预设时间内一直未接收到声音输入时，则可以在预设时间达到后，向处理器14发送初始化指令，以便于处理器14控制运动模块12将机器人移动至初始位置。

在本发明实施例中，语音模块13可以采用wt588d芯片。wt588d芯片是一款功能强大的可重复擦除烧写的语音单片机芯片。按键控制模式下触发方式灵活，可随意设置任意按键为脉冲可重复触发、脉冲不可重复触发、无效按键、电平保持不循环、电平保持可循环、非电平保持可循环、单键向前不循环、单键向后不循环、单键向前可循环、单键向后可循环、音量+、音量-、播放/暂停、停止、播放/停止等15种触发方式，最多可控制10个按键触发输出。

具体的，可以设置与语音模块13连接的触控按键。触控按键，用于调节语音模块13的播放音量。

用户可以根据自己的情况，通过按键的方式调节语音模块13播放音频的音量大小。

为了保证各模块的正常工作，在机器人中设置有向信息采集模块11、运动模块12、语音模块13和处理器14供电的电源模块15。

电源模块15可以包括供电电源和升降压芯片。在本发明实施例中，可以采用4000mah，7.2v的锂电池作为供电电源。在机器人中处理器14、信息采集模块11、机械手模块、语音模块13均使用5v电压供电，而运动控制模块12的l298使用电压范围广，可直接使用7.2v供电。所以在电源模块中需要升降压芯片lm2596芯片已达到稳点的供电电压。

考虑到实际应用中，当用户需要咨询机器人时，会主动向机器人靠近，因此，在本发明实施中，处理器14可以根据多次获取的距离值的分布规律，控制运动模块12的工作。

具体的，信息采集模块11可以周期性检测机器人与目标物体的距离值；并将各距离值依次传输至处理器14；相应的，处理器14具体用于判断是否存在小于预设阈值的距离值，并且将各距离值按照时间顺序排序后是否符合降序规律。

预设阈值的取值小于机器人信息采集模块11的最大扫描距离值。

当各距离值按照时间顺序排序后符合降序规律，则说明用户在不断向机器人靠近，当存在小于预设阈值的距离值时，此时处理器14可以触发运动模块12工作，带动机器人同时向用户靠近。

在本发明实施中，为了使得机器人更加智能化，可以设置与处理器14连接的机械手模块。

机械手模块可以采用舵机。舵机在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构，其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于那些需要较多不断变化并可以保持的控制系统。控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。

通过设置机械手模块，当用户处于信息采集模块11的扫描范围内时，处理器14可以控制机械手模块摆动，从而引起用户的注意。

相应的，处理器14还可以当接收到信息采集模块11传输的距离值时，触发机械手模块摆动；并检测在周期时间内是否再次接收到信息采集模块11传输的距离值；若是，则控制运行模块工作，以带动机器人移动。

当用户一直处于信息采集模块11的扫描范围内时，信息采集模块11可以按照周期时间向处理器传输距离值，一旦用户离开信息采集模块11的扫描范围内，此时信息采集模块11无法采集到距离值，相应的，处理器也不会接收到距离值。

处理器14触发机械手模块摆动后，当再次接收到信息采集模块11传输的距离值时，则说明用户极有可能需要咨询，此时再控制运行模块工作，以带动机器人向用户移动，可以有效的避免机器人做无用的移功。

为了扩大机器人的受众人群，可以设置与语音模块13连接的显示屏；显示屏，用于显示与音频相对应的文字信息。通过设置显示屏，可以为具有听觉障碍的用户提供咨询工作。

在具体实现中，显示屏可以采用具有触控功能的触控屏，用户也可以通过输入文字的形式进行咨询。

为了进一步完善机器人的性能，可以在机器人上设置温湿度传感器；温湿度传感器与显示屏连接，用于通过显示屏展示采集的温度值和湿度值。

以上对本发明实施例所提供的一种智能礼仪机器人进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。