情感交互式機器人制造技術

一種情感交互式機器人，包括一主體部及手部；主體部上成有一用于顯示相應的臉部表情顯示面板；手部的內部包含有信號傳導桿及三軸力感測器，信號傳導桿用于將感受到的手部的動作信號傳遞給三軸力感測器，三軸力感測器用于將動作信號轉換成電信號并輸出；主體部內部包含有信號處理模組及顯示模組，信號處理模組用于處理電信號，進而判斷電信號代表哪種動作姿勢，并確定該種動作姿勢對應什么情感反應，并給顯示模組發送一對應于該種情感反應的反應信號；顯示模組接收到反應信號后，在顯示面板上顯示相應的臉部表情。本發明專利技術提供的情感交互式機器人制作成本比較低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機器人領域，尤其涉及一種情感交互式機器人。
技術介紹
現階段，機器人功能中的人機交互功能越來越重要，人們對智能機器人的情感交互也越來越感興趣。現階段的機器人對使用者的觸摸情感感知是通過多個觸摸感測器來完成的，由于使用的觸摸感測器比較多，導致該種機器人的成本比較高。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供一種低成本的情感交互式機器人。一種情感交互式機器人，該情感交互式機器人包括一主體部及兩個形成在該主體部相對兩側的手部；該主體部上成有一顯示面板，該顯示面板用于顯示相應的臉部表情；該手部的內部包含有多個信號傳導桿及一個三軸力感測器，該信號傳導桿用于將感受到的手部的動作信號傳遞給該三軸力感測器，該三軸力感測器用于將該動作信號轉換成電信號并輸出；該主體部內部包含有一信號處理模組及一顯示模組，該信號處理模組用于處理該電信號，進而判斷該電信號代表哪種動作姿勢，并確定該種動作姿勢對應什么情感反應，并給該顯示模組發送一對應于該種情感反應的反應信號；該顯示模組接收到該反應信號后，在該顯示面板上顯示相應的臉部表情。本專利技術提供的情感交互式機器人的手部內設置有多個信號傳導桿及一個三軸力感測器，以該信號傳導桿將接收到的動作信號傳遞給該三軸力感測器，減少了該三軸力感測器的數量，進而降低了該情感交互式機器人的制作成本。附圖說明圖1是本專利技術提供的情感交互式機器人的前視圖。圖2是本專利技術提供的情感交互式機器人的側視圖。圖3是本專利技術提供的情感交互式機器人的手部的內部元件的前視圖。圖4是圖3所示的手部的內部元件的右視圖。圖5本專利技術提供的情感交互式機器人的背部的傳感器陣列示意圖。圖6是本專利技術提供的情感交互式機器人的的內部元件連接關系圖。主要元件符號說明情感交互式機器人100主體部10前部11顯示面板111背部12感測器陣列121手部20接觸面21弧形面22銜接面23信號傳導桿24橫部241縱部242三軸力感測器25信號處理模組40信號接收單元41信號放大單元42模數轉換單元43存儲單元44信號處理單元45顯示模組50震動模組60如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本專利技術。具體實施方式下面請結合圖1~圖6及實施例對本專利技術提供的一種情感交互式機器人作進一步的說明。一種情感交互式機器人100，該情感交互式機器人100為一憨態可掬的娃娃形狀，該情感交互式機器人100整體比較小巧，比較適合小朋友。在本實施例中，該情感交互式機器人100高度為650mm，最大寬度為400mm，在其他實施例中，該情感交互式機器人100高度與最大寬度并不局限于650mm和400mm。該情感交互式機器人100包括一主體部10及位于該主體部10的相對兩側的兩個手部20。該主體部10包括一面向使用者的前部11及一與該前部11相背的背部12。優選地，該前部11及該背部12均為一曲面。在其他實施例中，該前部11及該背部12也可以為一平面。該前部11形成有一顯示面板111，該顯示面板111用于顯示機器人的不同的臉部表情。該背部12內部形成有一感測器陣列121，該感測器陣列121用于在使用者觸摸該背部12時感測該背部12所受到的力，并將感受到的信息按一定規律變換成為電信號并輸出。該手部20材質為硅膠或是聚醛樹脂（又叫POM塑料）。該手部20包括一與該主體部10相接觸的接觸面21、一與該接觸面21相對的弧形面22及一銜接面23。該接觸面21為一圓形面，該銜接面23為一圓柱面，該銜接面23用于銜接該接觸面21和該弧形面22。在該手部20的內部形成有多個信號傳導桿24及一三軸力感測器25,該信號傳導桿24靠近該弧形面22及該銜接面23，該三軸力感測器靠近該接觸面21。該信號傳導桿24呈T字型，該信號傳導桿24用于感受使用者施加在該手部20上的動作信號并將感受到的動作信號傳遞給該三軸力感測器25。在本實施例中，該信號傳導桿24共有6個，每個該信號傳導桿24包括一橫部241及一與該橫部241垂直的縱部242，六個該信號傳導桿24的縱部242垂直地匯聚相交于一點，進而構成了一笛卡爾坐標系。其中，六個該信號傳導桿24的縱部242垂直地匯聚相交的點相當于坐標系的原點。也就是說，六個該信號傳導桿24是一體成型的且六個該信號傳導桿24在三維空間內互相垂直。其中一個該信號傳導桿24的橫部241固定在該三軸力感測器25的表面上，其他五個該信號傳導桿24的橫部241均勻地分布在該手部20內。在其他實施例中，該信號傳導桿24的個數并不局限于6個，只要保證所有的該信號傳導桿24的縱部242匯聚成一點，其中一個該信號傳導桿24的橫部241固定在該三軸力感測器25的表面上，其他的該信號傳導桿24的橫部241均勻地分布在該手部20內即可。該三軸力感測器25靠近該接觸面21，且能同時檢測三維空間的三個力信息（Fx、Fy、Fz），該三軸力感測器25用于接收該信號傳導桿24接收到的信號并將接收到的信息按一定規律（例如，數學函數法則）變換成為電信號輸出。該情感交互式機器人100的內部還包含有一信號處理模組40、一顯示模組50及一震動模組60。該信號處理模組40包括一信號接收單元41、一信號放大單元42、一模數轉換(analogdigitalconverter，ADC)單元43、一存儲單元44及一信號處理單元45。該信號接收單元41用于接收該三軸力感測器25及該感測器陣列121輸出的電信號。該信號放大單元42用于將該信號接收單元41接收到的信號放大到所需要的倍數，以便于該ADC單元43的識別。該ADC單元43用于將經過該信號放大單元42放大的信號轉換成該信號處理單元45能夠識別的數字信號。該存儲單元44中預存有該手部20的動作姿勢定義分析表（表1）、該手部20的動作姿勢、情感狀態及情感反應對應表（表2）、該背部12的動作姿勢定義分析表（表3）及該背部12的動作姿勢、情感狀態及情感反應對應表（表4）。該信號處理單元45用于對經過該ADC單元43轉換后的數字信號進行預處理，并提取該數字信號的特征，之后，將該數字信號的特征與存儲在該存儲單元44內的表1、表2、表3及表4相比對，進而判斷出使用者對該手部或背部的動作姿勢，并進而確定該種動作姿勢對應什么情感反應，并給該顯示模組50及該震動模組60發送一對應于該種情感反應的反應信號，以使得顯示模組50及震動模組60做出相應的情感反應。表1~4中，接觸時間的長、短、所受垂直力與切向力的大、小的判斷標準是根據預設的值來判定。該預設的值的來源可以是經過大量的實驗及統計分析得出。即由人重復做出相應的動作，以感測器陣列121及三軸力感測器25來感測，最后經過統計分析的方法得出時間長于多少為長，短于多少為短，力大于多少為大，少于多少為小。該顯示模組50用于接收該信號處理單元45發出的對應于某種情感反應的反應信號，并在該顯示面板111上顯示相應的臉部表情。該震動模組60用于接收該信號處理單元45發出的對應于某種情感反應的反應信號，并以與該反應信號相對應的頻率震動。表1動作姿勢最初位置是否改變接觸時間是否具有周期性所受垂直力大小所受切向力大小轉否長是小大抓否長否大小拉是長否小大拍是短是小小摸是短否小小捏否長否小小刮是長否小小推否短是大小表2動作姿勢機器人情感情感反應轉痛哭臉、震動（快）抓愉悅本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種情感交互式機器人，該情感交互式機器人包括一主體部及兩個形成在該主體部相對兩側的手部；該主體部上成有一顯示面板，該顯示面板用于顯示相應的臉部表情；該手部的內部包含有多個信號傳導桿及一個三軸力感測器，該信號傳導桿用于將感受到的手部的動作信號傳遞給該三軸力感測器，該三軸力感測器用于將該動作信號轉換成電信號并輸出；該主體部內部包含有一信號處理模組及一顯示模組，該信號處理模組用于處理該電信號，進而判斷該電信號代表哪種動作姿勢，并確定該種動作姿勢對應什么情感反應，并給該顯示模組發送一對應于該種情感反應的反應信號；該顯示模組接收到該反應信號后，在該顯示面板上顯示相應的臉部表情。

【技術特征摘要】
1.一種情感交互式機器人，該情感交互式機器人包括一主體部及兩個形成在該主體部相對兩側的手部；該主體部上成有一顯示面板，該顯示面板用于顯示相應的臉部表情；該手部的內部包含有多個信號傳導桿及一個三軸力感測器，該信號傳導桿用于將感受到的手部的動作信號傳遞給該三軸力感測器，該三軸力感測器用于將該動作信號轉換成電信號并輸出；該主體部內部包含有一信號處理模組及一顯示模組，該信號處理模組用于處理該電信號，進而判斷該電信號代表哪種動作姿勢，并確定該種動作姿勢對應什么情感反應，并給該顯示模組發送一對應于該種情感反應的反應信號；該顯示模組接收到該反應信號后，在該顯示面板上顯示相應的臉部表情。2.如權利要求1所述的情感交互式機器人，其特征在于，該情感交互式機器人的主體部內部還包含一震動模組，該震動模組用于接收該信號處理單元發出的對應于某種情感反應的反應信號，并以與該反應信號相對應的頻率震動。3.如權利要求1所述的情感交互式機器人，其特征在于，每個該信號傳導桿呈T字型，該信號傳導桿包括一橫部及一與該橫部垂直的縱部，多個該信號傳導桿的縱部匯聚于一點，其中一個該信號傳導桿的橫部固定在該三軸力感測器的表面上，其他的該信號傳導桿的橫部均勻地分布在該手部內。4.如權利要求1所述的情感交互式機器人，其特征在于，該信號傳導桿的數量為六個，六個該信號傳導桿是一體成型的，且六個該信號傳導...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何昌達，林奕丞，張仁淙，
申請(專利權)人：鴻富錦精密工業深圳有限公司，鴻海精密工業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44