[0001] 本技术属于智能自动化领域， 尤其涉及具有人体外形的智能自动化的机器人 及 人机交流对话系统。

背景技术

[0002] 机器人是指具有与人相类似的模样和功能的机 械， 或者具有主动进行某项作业 的能力的机械。 使用人工的动力的机器人可以代替人进行工作 ， 或者也可以和 人一同进行工作。 通常机器人被设计为进行制作者所设计的工作 ， 并且代替人 做人做的很多工作。 将在制造工厂中执行组装、 焊接、 装卸 (handling)等的自动 化机器人称作产业用机器人， 而将具有对环境进行认知并主动判断的功能的 机 器人称作智能型机器人。

[0003] 在家庭中也有很多机器人被用作帮助家务。 例如， 机器人吸尘器已经商用化为 各种种类的产品， 产品的价格也处于降低很多的状态。 最近， 随着社会上重视 感性或交感等精神方面的经验的价值， 在机器人领域中， 除了物理上的精确性 和力量的增加外， 也导入了感性的接近方式技术。

[0004] 根据行业特征倾向而出现的是服务员机器人。 服务员机器人与产业用机器人不 同， 其是指在家庭、 医疗机构、 一般设施等内以个人为对象提供各种服务的机 器人。

技术问题

[0005] 传统的服务行业存在服务效率低， 企业人工成本高等特点。

问题的解决方案

技术解决方案

[0006] 本技术方案提供了一种人型智能机器人及人机 交流系统， 由人型智能机器人及 人机交流系统组成， 人型智能机器人包括:头部、 躯干、 手臂、 腿部、 脚部、 底 座组成； 其特征在于： 所述头部设置有摄像装置、 第一语音装置、 传动装置、 指示装置、 第二显示装置； 所述躯干处设置有第二语音装置、 第一显示装置、 传动装置； 所述手臂与躯干连接， 且设置多个传动装置用于控制手臂的转动方 向； 所述手臂前端设置有手掌， 手掌上设置有触摸装置； 所述机器人内部设置 有控制装置， 存储装置、 信息传送装置； 所述腿部设置有第三语音装置； 所述 腿部内设置有腔体， 腔体内设置有电源； 所述电源为控制装置、 存储装置、 信 息传输装置、 摄像装置、 语音装置、 传动装置、 指示装置、 第二显示装置、 第 一显示装置、 传动装置供电； 所述脚部设置有幵关控制装置、 机器配重装置； 所述底座设置有第二电源、 指示装置、 外接输出口装置、 外接输入口装置； 所 述控制装置通过信息传送装置与云平台进行数 据共享及传送， 且一个云平台可 连接一个或多个控制装置； 所述控制装置通过信息传送装置与终端产品进 行数 据共享及传送， 且一个控制装置可连接 1个或多个终端， 所述控制装置通过传动 装置分别与头、 身体、 手、 脚进行数据连接； 所述存贮装置用于存贮由摄像装 置、 语音装置所采集的数据， 所述传动装置均为伺服马达。

[0007] 优选的、 所述控制装置包括一个主芯片， 主芯片内设置有 MIPI端口、 SPI端口 ； MIPI端口用于驱动第一显示屏； SPI端口用于驱动第二显示屏； 第二显示屏由 两组显示屏进行显示， 分别为左眼显示屏与右眼显示屏。

[0008] 优选的、 所述头部设置有一个或多个摄像装置， 该摄像装置为摄像头； 所述头 部设置有多个第一语音装置， 第一语音装置包括鼻子下端的语音输入装置麦 克 风及双耳部的语音输出装置扬声器； 所述第一语音装置的麦克风与第一降噪装 置连接， 并与控制装置进行连接； 所述头部设置有一个或多个指示装置， 该指 示装置为指示灯。

[0009] 优选的、 所述身体设置有显示装置、 有一个或多个第二语音装置及传动装置； 所述第一显示装置为显示屏， 显示屏上设置有选择装置； 所述身体设置有多个 传动装置用于控制头、 手、 脚的连接与运动； 所述第二语音装置为扬声器。

[0010] 优选的、 所述手臂前端连接有手掌， 手掌的背面设置有一个或多个触摸装置， 该触摸装置为触摸传感器； 所述触摸装置被安装在手掌内部采用隐形设计 ， 所 述手臂设置有传动装置用于控制手臂、 手掌、 手指关节的连接与运动。

[0011] 优选的、 还包括底座； 其特征在于:所述腿部连接有脚部； 脚部外侧设置有电 源幵关； 脚部的底部设置有供电接口； 所述底座上设置有输电接口， 底座上的 输电接口与脚部的供电接口相连接， 底座与外部供电相连接， 且为腿部内的电 源充电； 所述底座上的指示装置为电量显示屏； 所述腿部设置有一个或多个第 三语音装置， 第三语音装置为麦克风， 所述第三语音装置的麦克风与第三降噪 装置连接并与控制装置进行连接。

[0012] 本技术还包括一种使用者与机器人的人机交流 系统； 包括数据采集装置、 控制 识别、 控制应答； 其特征在于： 所述数据采集装置为一个或多个摄像头、 麦克 风、 传感器的组合装置； 所述控制识别为设置在控制装置内的软件控制 部分， 包括接收语音、 噪音消除、 场景定制识别模型、 语音识别、 识别文字、 接收文 字， 文字解析； 所述控制应答包括由控制装置控制机器人内部 的伺服马达进行 肢体运动及由控制装置将应答内容转化成语音 由音箱播放出来； 所述机器人内 部设置有控制装置、 存储装置； 其控制装置内设置有多级语音数据分析包； 该 数据分析包可对接收到的数据进行分析、 处理、 解析。

[0013] 其交流步骤为：

[0014] 第一步、 当使用者靠近并说话吋， 机器人可根据数据采集装置判断使用者的方 位并提供服务语音及肢体信息。

[0015] 第二步、 当使用者与机器人进行对话吋， 机器人内语音系统启动并实现机器人 与使用者的语音交流、 对话等功能； 将使用者的语音数据接收到， 经过噪音清 除、 场景定制识别模型、 语音识别等步骤后， 将使用者的语音数据转化成机器 人控制装置内的语言进行数据接收及编译。

[0016] 第三步、 文字解析内容采用预先设定的方法， 提前在使用吋已经被传送到机器 人控制装置内， 以利用机器人的快速判断， 同吋未收录的数据， 将按设定的固 定肢体及语言模式进行回复。

[0017] 3.1、 肢体回复为： 文字解析后， 控制装置根据解析后文字， 进行数据判断， 其 一步判断是否进行肢体动作表现， 如需要将传送肢体动作命令， 根据语音解析 效果进行肢体表现。

[0018] 3.2、 语音回复为： 另一步判断该文字解析内容判断是否进行语音 交流， 无需求 吋即可结束任务， 结束任务吋可采用设定的结束语或动作执行； 文字解析后， 控制装置根据解析后文字对该语音文字进行判 断， 另一步判断是否进行语音回 复， 无需求吋即可结束任务。 结束任务吋可采用设定的结束语或动作执行。 文 字解析后， 控制装置根据解析后文字进行数据判断， 需要语音回复吋， 控制装 置内部生成回复文字， 并将生成的文通语音播放装置播放给使用者， 并应答及 保存数据。

[0019] 第四步、 数据回复完成后将本次语音数据存储在机器人 内部的存储装置内并传 递给云平台， 以利于后期对数据进行修正、 整理等处理。

发明的有益效果

有益效果

[0020] 本技术方案提供一种人形智能机器人及其人机 交流系统， 具有动作表现、 驱动 行进、 显示、 影像操作、 声音识别、 人机对话、 数据存贮及数据处理等功能， 机器人在服务行业内的应用， 将提高服务行业的服务效率并有效降低企业人 工 成本， 数据收集及汇总将更好的为管理者提供企业发 展制度改进的原始数据。 对附图的简要说明

附图说明

[0021] 图 1是本发明提供的产品示意图；

[0022] 图 2是本发明提供的主芯片示意图；

[0023] 图 3是本发明提供设计示意图 1 ;

[0024] 图 4是本发明提供设计示意图 2;

[0025] 图 5是本发明提供设计示意图 3;

[0026] 图 6是本发明提供设计示意图 4;

[0027] 图 7是本发明提供设计流程图。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0028] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例

， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。

[0029] 参照图 1~7所示， 本技术方案提供了本技术方案提供了一种人型 智能机器人， 包括:头部、 躯干、 手臂、 腿部、 脚部、 底座组成； 其特征在于： 所述头部设置 有摄像装置 2、 第一语音装置 （4和 5) 、 传动装置、 指示装置 1、 第二显示装置 3 ； 所述躯干处设置有第二语音装置、 第一显示装置 7、 传动装置； 所述手臂与躯 干连接， 且设置多个传动装置用于控制手臂的转动方向 ； 所述手臂前端设置有 手掌， 手掌上设置有触摸装置 9; 所述机器人内部设置有控制装置， 存储装置、 信息传送装置； 所述腿部设置第三语音装置 8; 所述腿部 10内设置有腔体， 腔体 内设置有电源； 所述电源为控制装置、 存储装置、 信息传输装置、 摄像装置 2、 语音装置 4、 传动装置、 指示装置 1、 第二显示装置 3、 第一显示装置 7、 传动装 置供电； 所述控制装置通过信息传送装置与云平台进行 数据共享及传送， 且一 个云平台可连接一个或多个控制装置； 所述控制装置通过信息传送装置与终端 产品进行数据共享及传送， 即云平台可以根据管理需要及吋收集机器人内 的采 集数据， 并汇总在传递给其他具有该控制装置的机器人 ， 并现实大数据交流的 作用， 提高机器人的智能化效果。

[0030] 优选的、 所述控制装置通过信息传送装置与终端产品进 行进行数据共享及传送 ， 且一个控制装置可连接 1个或多个终端， 即一个机器人可以将数据传送给多个 终端， 其功能带有资料共享并管理的功能， 可以及吋收集客户信息， 并发送给 在场服务人员及管理者。 管理者可以通过云平台及吋了解机器人所收集 的数据 信息， 在大规模使用吋将汇总工作交为平台软件处理 ， 可以及吋准确的了解一 个机器人或多个机器人的工作情况， 并适吋调整相应的工作安排。

[0031] 优选的、 所述控制装置通过传动装置分别与头部、 身体、 手臂、 腿部进行数据 连接； 所述传动装置为伺服马达。 系统通过控制装置控制机器人身体上的多个 部位； 并实现头部、 手臂、 腿部等关节部的运动， 从而实现机器人的运动及各 种表情的展现， 例如:走路、 举手、 张口、 眨眼等动作。

[0032] 优选的、 所述存贮装置用于存贮由摄像装置、 语音装置所采集的数据。

[0033] 优选的、 所述控制装置包括一个主芯片， 主芯片内设置有 MIPI端口、 SPI端口 ； MIPI端口用于驱动第一显示屏 7; SPI端口用于驱动第二显示屏 3; 第二显示屏 由两组显示屏进行显示， 分别为左眼显示屏与右眼显示屏。 为了满足机器人具 有丰富的人脸表情， 一般会对机器人眼部进行表情设置， 例如： 眨眼、 微笑、 忧伤、 痛苦等表情， 通过对眼睛的变化一一展现给大家以提高机器 人亲和力， 因此传统方式对于机器人眼睛部和其他部件拥 有两个或两个以上的显示屏吋， 同吋显示屏的显示图像有区别吋一般都采用两 个或两个以上的主芯片进行设计 ， 分别控制不同的显示装置来满足对机器人图像 处理的要求。 即一个主芯片只 能控制一个显示装置即显示屏； SPI接口一般作为数据传输， 本机器人将 MIPI端 口用于驱动第一显示屏 7， SPI端口通过软件进行信息处理后可将 SPI端口扩展为 传输图形信号， 并被设置在机器人眼部的柔性显示屏显示出来 提高机器人的脸 部表情。

[0034] 优选的、 所述头部设置有一个或多个摄像装置 2， 该摄像装置 2为摄像头； 其摄 像装置 2为摄像头用于采集图像数据； 当人靠近吋通过该摄像装置采集到的数据 分辨信息后， 在由控制装置发出信息通过语音装置与人进行 交流； 当行走吋遇 见前方有障碍物吋， 将数据传送给控制装置， 由控制装置发出信息， 通过修改 传动装置的指令躲避障碍物。

[0035] 优选的、 所述头部设置有语音装置 4， 该语音装置为麦克风及音箱； 麦克风用 于接受外部语音信息， 音箱用于播放由控制装置提供的语音信息； 从而实现机 器人与人之间的双向交流。

[0036] 优选的、 所述头部设置有多个第一语音装置， 第一语音装置包括鼻子下端的语 音输入装置麦克风 5及双耳部的语音输出装置扬声器 4; 所述头部设置有多个传 动装置， 该传动装置用于控制眼睛、 嘴巴、 眼皮的连接与运动。

[0037] 优选的、 所述头部设置有多个指示装置 1， 该指示装置 1为指示灯。 该功能可用 于与其他装置相互配合实现提醒或配合表情输 出； 例如： 脸红等特征。

[0038] 优选的、 所述躯干设置有第一显示装置、 语音装置及传动装置； 所述第一显示 装置为显示屏， 第一显示装置主要用于配合人来观察机器人所 提供的图像资料 ； 例如： 当该机器人作为餐厅服务人员吋， 将提供菜品介绍并给出图像信息两 者可同步进行表述， 以提高顾客对产品及服务的理解效果。

[0039] 优选的、 该第一显示装置上可设置选择装置， 用于顾客直接选择确认功能。 在 显示装置上设置有触摸屏装置或按键， 可根据显示屏的提示进行人为的选择及 控制， 使机器人实现某种技术操作。 [0040] 优选的、 所述躯干设置有多个传动装置用于控制头、 手、 脚的连接与运动。

[0041] 优选的、 所述手臂设置有一个或多个触摸装置 9， 该触摸装置 9为触摸传感器； 所述触摸装置 9被安装在手掌外部并采用隐形设计， 触摸装置 9采用隐形设计， 顾客在触摸机器人吋并不知道触摸装置的具体 位置； 例如： 当机器人在迎接客 户吋， 客户无意间触碰到触摸装置吋， 触摸装置将数据传送给控制装置， 控制 装置在通过信息传送装置发信息给所设定的终 端， 该终端的持有者为服务员， 服务员可根据现场情况及吋关注该顾客或前来 为顾客提供服务。 优选的、 所述 手臂前端连接有手掌， 手掌的背面设置有一个或多个触摸装置， 该触摸装置为 触摸传感器； 所述触摸装置被安装在手掌内部采用隐形设计 ， 所述手臂设置有 传动装置用于控制手臂、 手掌、 手指关节的连接与运动。

[0042] 优选的、 其特征在于:所述腿部连接有脚部； 脚部外侧设置有电源幵关； 脚部 的底部设置有供电接口； 所述底座 12上设置有输电接口， 底座 12上的输电接口 与脚部的供电接口相连接， 底座 12与外部供电相连接， 且为腿部内的电源充电 ； 所述底座 12上的指示装置为电量显示屏； 所述腿部设置有一个或多个第三语 音装置 8， 第三语音装置 8为麦克风， 所述第三语音装置 8的麦克风与第三降噪装 置连接并与控制装置进行连接。

[0043] 还包括一种使用者与机器人交流系统；

[0044] 优选的、 人机交流系统： 包括数据采集装置、 控制识别、 控制应答；

[0045] 优选的、 所述数据采集装置为一个或多个摄像头、 麦克风、 传感器的组合装置

[0046] 优选的、 所述控制识别为设置在控制装置内的软件控制 部分， 包括接收语音、 噪音消除、 场景定制识别模型、 语音识别、 识别文字、 接收文字， 文字解析。

[0047] 优选的、 所述控制应答包括由控制装置控制机器人内部 的伺服马达进行肢体运 动及由控制装置将应答内容转化成语音由音箱 播放出来。

[0048] 优选的、 机器人内部设置有控制装置、 存储装置； 其控制装置内设置有多级语 音数据分析包； 该数据分析包可对接收到的数据进行分析、 处理、 解析。

[0049] 交流系统的步骤为：

[0050] 1、 当使用者靠近并说话吋， 机器人可根据数据采集装置判断使用者的方位 并 提供服务语音及肢体信息.例如： 欢迎光临、 有什么可以帮到您等语音及肢体数 据。

[0051] 2、 当使用者与机器人进行对话， 机器人内语音系统启动并实现机器人与使用 者的语音交流、 对话等功能， 将使用者的语音数据接收到， 经过噪音清除、 场 景定制识别模型、 语音识别等步骤后， 将使用者的语音数据转化成机器人控制 装置内的语言进行数据接收及编译。

[0052] 3、 文字解析内容采用预先设定的方法， 提前在使用吋已经被传送到机器人控 制装置内， 以利用机器人的快速判断， 同吋未收录的数据， 将按设定的固定肢 体及语言模式进行回复。

[0053] 3.1、 肢体回复为： 文字解析后控制装置根据解析后文字， 进行数据判断，其一 步判断是否进行肢体动作表现， 如需要将传送肢体动作命令，根据语音解析效 果 进行肢体表现， 例如,微笑、 握手、 送东西等动作。 如不需要该项文字解析内容 完成。 同吋将本次语音数据存储在机器人内部的存储 装置内并传递给云端， 以 利于后期对数据进行修正等处理。

[0054] 3.2、 语音回复为： 另一步判断该文字解析内容判断是否进行语音 交流， 无需求 吋即可结束任务。 结束任务吋可采用设定的结束语或动作执行。 例如： 欢迎光 临、 请稍后、 欢迎下次再来等设定内容。 文字解析后,控制装置根据解析后文字 对该语音文字进行判断,另一步判断是否进行� �音回复， 无需求吋即可结束任务 。 结束任务吋可采用设定的结束语或动作执行。 例如： 欢迎光临、 请稍后、 欢 迎下次再来等设定内容。 文字解析后,控制装置根据解析后文字进行数� �判断,需 要语音回复吋， 控制装置内部生成回复文字， 并将生成的文通语音播放装置播 放给使用者， 并应答及保存数据。

[0055] 4、 数据回复完成后将本次语音数据存储在机器人 内部的存储装置内并传递给 云平台， 以利于后期对数据进行修正、 整理等处理。

[0056] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明创造， 凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明 的保护范围之内。