机器人和机器人控制方法技术

本申请公开了一种机器人和机器人控制方法,该机器人包括：机身主体、头部组件、位置检测器以及控制器；其中，头部组件与机身主体可转动连接；位置检测器用于检测交互对象所在的方位；控制器用于控制头部组件转动，使头部组件面向交互对象所在的方位。通过该方案，使得机器人的头部组件可以根据交互对象的位置变化而转动至相应的方向，扩展了机器人的人机交互性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例属于移动机器人领域，尤其涉及一种机器人和机器人控制方法。
技术介绍
近年来，机器人技术的发展和人工智能研究不断深入，智能机器人在人类生活中扮演越来越重要的角色。随着人们的需求不断增多，更加人性化的机器人将逐渐会成为机器人界的宠儿。人们希望机器人能够更加人性化，尤其是希望机器人能够在与人类的交互中更加贴近“人”的特征。但是，目前大多机器人的交互功能比较单一，多为机器人基于用户语音或触摸输入的指令，执行相应的动作。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供一种机器人，用于扩展机器人的人机交互性能。本申请实施例提供了一种机器人，包括：机身主体、头部组件、位置检测器以及控制器；其中，所述头部组件与所述机身主体可转动连接；所述位置检测器，用于检测交互对象所在的方位；所述控制器，用于控制所述头部组件转动，使所述头部组件面向所述交互对象所在的方位。本申请实施例提供了一种机器人控制方法，包括：检测交互对象相对所述机器人的方位；若所述方位在预设方位范围内，则控制所述机器人的头部组件转动，使所述机器人的头部组件面向所述交互对象所在的方位。本申请提供的机器人以及机器人控制方法，通过位置检测器检测交互对象所在的方位，控制器基于该方位确定机器人头部组件的转动方向以及转动角度，使得机器人的头部组件可以根据交互对象的位置变化而向不同方向转动，扩展了机器人的人机交互性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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是本申请一实施例提供的机器人实施例一的结构示意图；图2是本申请一实施例提供的机器人实施例一的另一结构示意图；图3是本申请一实施例提供的机器人控制方法实施例一的流程图；图4是本申请一实施例提供的机器人控制方法实施例二的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。图1是本申请实施例提供的机器人实施例一的结构示意图，如图1所示，该机器人包括：机身主体10、机器人的头部组件11、位置检测器12以及控制器13。其中，头部组件11与机身主体10可转动连接，位置检测器12可以安装在所述机身主体10上，也可以安装在头部组件11上，本申请实施例不做限制。在以下部分的具体描述中，以位置检测器12安装在所述机身主体10上为例对本申请实施例的技术方案做详细阐述。其中，位置检测器12，用于检测交互对象的所在的方位；控制器13，用于控制头部组件转动，使头部组件面向交互对象所在的方位。可选地，控制器13可以使用各种应用专用集成电路(交互对象SIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPG交互对象)、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。在本申请实施例中，位置检测器12用于获取交互对象的位置信息。可选地，在本申请实施例中，位置信息可以包括：交互对象相对机器人的距离和/或交互对象相对机器人的方位。其中，位置检测器12可以是麦克风阵列、图像识别器、距离传感器、红外传感器、激光传感器以及超声波传感器中的一个或者多个。可选地，在机身主体10上设置有麦克风阵列(MIC阵列)，MIC阵列是一组位于空间不同位置的全向麦克风按一定的形状规则布置形成的阵列，是对空间传播声音信号进行空间采样的一种装置，采集到的信号包含了其空间位置信息。本申请实施例中，根据MIC阵列声源定位获取交互对象的位置信息，从而控制器13在接收到该位置信息后，对头部组件11的转动参数进行设置。例如，MIC阵列检测到交互对象位于机器人本体的左侧小角度范围，则可设置机器人的头部组件当前的转动角度为向左转动，且转动夹角为5度等；MIC阵列检测到交互对象位于机器人本体的左侧大角度范围，则可设置机身主体当前的转动角度为向左转动，且转动夹角为15-30度等。图像识别器，可以是集成具有拍摄、图像识别、计算等处理能力的设备。通过用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并在图像中检测和跟踪人脸，能够在摄像机或者摄像头的可视范围内发现交互对象，并获得交互对象的位置信息。其中，基于图像识别器相对交互对象的拍摄角度对图像成像效果的影响，通过对拍得图像进行计算可以确定交互对象相对机器人的位置信息，该计算过程可以参照相关现有技术实现，本实施例不赘述。距离传感器、红外传感器、激光传感器以及超声波传感器均是通过距离测量、相对方位角度来实现定位的位置检测器。一般的，可以通过多个传感器组合的方式来实现上述距离、方位角度的检测。其工作过程为：多个位置检测器同时发出位置检测信号，到达被测物后位置检测信号反射，位置检测器在接收到位置检测信号后记录位置检测信号的往返时间，根据位置检测信号的传播速度计算得到被测物的位置信息，与此同时，根据多个距离传感器的距离检测结果综合分析获得被检测物的方位。本实施例中，头部组件11与机器人的机身主体10可转动连接，具体的，连接结构可以是步进电机、减速器以及齿轮传动装置组成，由步进电机驱动齿轮，由从动齿轮带动头部组件转动，从而控制器13可以通过控制步进电机来控制机器人头部组件的转动。当控制器13接收到交互对象所在的方位后，判断交互对象所在的方位是否符合预设方位范围。当交互对象所在的方位符合预设方位范围时，控制器13根据交互对象所在的方位确定头部组件11应当转动的方向以及应当转动的角度值。其中，预设方位范围可以理解为：交互对象与机器人之间的夹角属于某一范围值，该范围值可以根据用户需求以及机器人头部组件的转动性能进行调整。例如，上述范围值可以有如下标记结果，以机器人的机身主体10的正前方为0度，标记为+0°，向右90度的方向(正右方)标记为+90°，向左90度的方向(正左方)标记为-90°，向左/右180度(正后方)的方标记为-0°。预设方位范围中的处范围值可以是[-90°,+0]或[+0,90°]。即，当交互对象与机器人之间的夹角在[-90°,+0]或[+0,90°]之间时，确定第一调整参数。需要说明的是，上述“-”、“+”符号仅代表前后左右的方位，不带有数学中的正负意义。上述角度为一个准确的数字的方式仅为举例，实际应用中，还可以实现任意的角度范围，本申请实施例不做限制。值得说明的是，本申请实施例中，为保证机器人的美观以及更加与“人”近似的特征，上述的正前方、正后方、正左方以及正右方等方位信息是针对机器人的机身主体10而言进行定义的以避免机器人头部过于夸张的转动造成交互对象产生不适。具体的，控制器13控制机器人头部组件11可以通过设置机器人头部组件11的第一调整参数实现，该第一调整参数包括机器人头部组件的调整方向以及调整角度。控制器13确定第一调整参数后，控制机器人的头部组件11根据第一调整参数进行转动，从而，能够根据交互对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人，用于与交互对象进行互动，其特征在于，包括：机身主体、头部组件、位置检测器以及控制器；其中，所述头部组件与所述机身主体转动连接；所述位置检测器，用于检测所述交互对象所在的方位；所述控制器，用于控制所述头部组件转动，使所述头部组件面向所述交互对象所在的方位。

【技术特征摘要】
1.一种机器人，用于与交互对象进行互动，其特征在于，包括：机身主体、头部组件、位置检测器以及控制器；其中，所述头部组件与所述机身主体转动连接；所述位置检测器，用于检测所述交互对象所在的方位；所述控制器，用于控制所述头部组件转动，使所述头部组件面向所述交互对象所在的方位。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，还包括：图像识别器，用于采集并识别所述交互对象的人脸区域；所述控制器，还用于根据所述人脸图像调整所述头部组件的转动角度。3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括行走底盘，所述机身主体与所述行走底盘连接；所述控制器，还用于控制所述行走底盘转动和/或移动，使所述机身主体面向所述交互对象所在的方位。4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括声音播放器；所述位置检测器，还用于检测所述交互对象相距所述机器人的距离；所述控制器，还用于根据所述距离调整所述声音播放器的音量大小。5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括噪声检测器；所述控制器，还用于根据所述噪声检...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋化冰，孙斌，吴礼银，康力方，李小山，张干，赵亮，邹武林，徐浩明，廖凯，齐鹏举，方园，李兰，米万珠，舒剑，吴琨，管伟，罗璇，罗承雄，张海建，马晨星，张俊杰，谭舟，
申请(专利权)人：上海木爷机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31