一种提升机器人表情播放帧率的方法及机器人与流程

本发明涉及智能体图像播放方法，尤其涉及一种提升机器人表情播放帧率的方法。同时还涉及一种应用所述方法的机器人。

背景技术：

现有的机器人常见于场景指引、传送物品等人机交互工作。如图图书馆的服务机器人可以查找书籍、政务中心的服务机器人可以指引政务材料、餐馆的服务机器人可以传递菜品等等。机器人在服务过程中，必然要跟用户友善沟通，因此机器人的表情展示起到关键作用。

机器人的表情一般仿人设计，机器人设有头部，头部设有脸部，脸部设有眼睛。而其中眼睛一般为显示屏幕，用于根据实时场景显示预设的表情包。机器人内部至少设有主控模块、通讯模块和表情控制板。主控模块作为表情控制板的上位机主要负责人机交互以及根据人机交互结果对所述表情控制板输出控制信号。表情控制板根据控制信号进行表情图片解码并显示到所述显示屏上。服务器与机器人通讯连接，通过网页接口上传表情图片文件夹至上位机。上位机通过usb接口将表情图片文件夹预先上传至表情控制板的flash中存储。

当需要显示某一指定表情时，具体过程如图1所示，上位机通过串口发送播放指令到表情控制板，表情控制板将相关表情图片文件夹从flash加载到ram中。然后对文件夹内的每一表情图片进行解码，得到rgb565格式的文件。表情控制板将所述rgb565格式文件通过fsmc接口传输至机器人的眼睛屏幕进行表情播放。

从人机交互需要播出表情一刻起，到表情真实播放出为止。用户的等待时间若低于0.1秒则会感到非常舒适，不会感到明显的等待过程。但是某些表情图片比较大(如接近10m)，或展示的表情比较复杂的时候，受到硬件固有的能力限制，加载和解码的过程经常要花费一到两秒的时间，甚至更长。这样用户在人机交互的过程中，就会觉得表情卡顿，使用体现并不友好。有时候因为表情卡顿时间过长，反而对用户展示出截然相反的意思，完全失去了表情展示的意义。所述的卡顿应当理解为表情播放时，帧间过长，即表情播放帧率低。而且表情控制板中的flash芯片成本占了整块表情控制板的1/3。如何在低成本的同时解决表情卡顿问题，成了服务机器人的一个技术难点。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种提升机器人表情播放帧率的方法及机器人，以解决上述现有技术存在的问题。

本发明所述的一种提升机器人表情播放帧率的方法，通过服务器与机器人通讯连接，通过网页接口上传表情图片文件夹至上位机；所述上位机先对所述表情图片文件夹内的每一表情图片进行解码获得对应的rgb565格式文件，通过压缩算法将所述rgb565格式文件进行压缩并存储在上位机的本地数据库中；

上位机通过usb虚拟串口与表情控制板连接；

当需要播放指定表情的时候，将该指定表情对应的压缩文件从上位机的本地数据库中，通过所述usb虚拟串口上传至表情控制板；表情控制板对压缩文件进行解压得到对应的rgb565格式文件后，发送至眼睛屏幕显示。

所述的压缩算法为quicklz压缩算法。

所述的表情控制板通过sfmc接口与眼睛屏幕连接。

一种利用所述方法播放表情的机器人。

本发明所述的一种提升机器人表情播放帧率的方法及机器人，其优点在于，把表情图片的数据编码放到上位机预先编好存放，不需要表情板进行实现编码处理。避开了flash芯片的加载过程，有效提高了表情播放的帧率。采样虚拟的usb串口，使得串口速度可以达到3m，多比常用的串口速度115200波特率提升了30多倍，解决了实时传输的速率问题，保障了表情播放的帧率。把表情图片直接存在上位机，表情控制板减少了flash芯片的设置，从而大大降低了，整个表情控制板的成本。

附图说明

图1是现有技术中机器人表情播放流程示意图。

图2是本发明所述方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明所述一种机器人，主要用于服务场景。机器人包括眼睛表情系统，用于动画表情的播放。眼睛表情系统还包括了眼睛屏幕和表情控制板。所述的表情控制板与上位机通过usb虚拟串口连接，所述的上位机设置在机器人内部。眼睛屏幕在中部位置设有表情框，用于播放动画表情或文字视图等，并按照设定的优先级顺序依次播放。本发明通过增强用户体验感和可视感，使得机器人眼睛更加传神，提高人与机器人互动时的趣味性以及机器人的观赏性。

所述机器人利用一种提升机器人表情播放帧率的方法进行表情播放，该方法具体流程如图2所示。首先通过服务器与机器人通讯连接，通过网页接口上传表情图片文件夹至上位机。所述上位机先对所述表情图片文件夹内的每一表情图片进行解码获得对应的rgb565格式文件，通过quicklz压缩算法将所述rgb565格式文件进行压缩并存储在上位机的本地数据库中。

当需要播放指定表情的时候，将该指定表情对应的压缩文件从上位机的本地数据库中，通过所述usb虚拟串口上传至表情控制板。表情控制板对压缩文件进行解压得到对应的rgb565格式文件后，通过sfmc接口发送至眼睛屏幕显示。

从人机交互需要播出表情一刻起，到表情真实播放出为止。就算播放的表情图片超过10m，用户的等待时间也不会高于0.1秒，完全不会感到表情卡顿。而且上位机在实际应用中，还有很大的运算余力可以供给，完全不会影响其他交互工作。本发明很好地实现了在低成本的同时解决表情卡顿问题，在服务机器人领域必然有十分良好的市场前景。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种提升机器人表情播放帧率的方法，通过服务器与机器人通讯连接，通过网页接口上传表情图片文件夹至上位机，其特征在于，所述上位机先对所述表情图片文件夹内的每一表情图片进行解码获得对应的rgb565格式文件，通过压缩算法将所述rgb565格式文件进行压缩并存储在上位机的本地数据库中；

上位机通过usb虚拟串口与表情控制板连接；

当需要播放指定表情的时候，将该指定表情对应的压缩文件从上位机的本地数据库中，通过所述usb虚拟串口上传至表情控制板；表情控制板对压缩文件进行解压得到对应的rgb565格式文件后，发送至眼睛屏幕显示。

2.根据权利要求1所述提升机器人表情播放帧率的方法，其特征在于，所述的压缩算法为quicklz压缩算法。

3.根据权利要求1所述提升机器人表情播放帧率的方法，其特征在于，所述的表情控制板通过sfmc接口与眼睛屏幕连接。

4.一种利用权利要求1-3任一所述方法播放表情的机器人。

技术总结
本发明公开一种提升机器人表情播放帧率的方法及机器人，智能体图像播放领域。针对现有技术中表情播放卡顿的问题提出本方案，上位机先对表情图片文件夹内的每一表情图片进行解码，进行压缩并存储在上位机的本地数据库中；播放时，将压缩文件通过USB虚拟串口上传至表情控制板并解压，得到对应文件后发送至眼睛屏幕显示。优点在于，把表情图片的数据编码放到上位机预先编好存放，不需要表情板进行实现编码处理。避开Flash芯片的加载过程，有效提高表情播放的帧率。采样虚拟的USB串口，使得串口速度可以达到3M，多比常用的串口速度115200波特率提升30多倍，解决实时传输的速率问题，保障表情播放的帧率。

技术研发人员：梁权攀;陈风凯
受保护的技术使用者：广州今甲智能科技有限公司
技术研发日：2020.07.10
技术公布日：2020.10.02