一種基于全息投影3d立體頭像的機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人，包括：機(jī)器人頭部，包括倒金字塔形的透明結(jié)構(gòu)體、全息膜、透明保護(hù)罩及透明觸控膜；主控計(jì)算機(jī)，用于生成3D立體頭像全息畫面及聲音，對(duì)攝像頭的視頻信號(hào)、觸控膜的觸控信號(hào)、音頻設(shè)備的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行處理；顯影設(shè)備，用于以全息投影的方式在透明結(jié)構(gòu)內(nèi)呈現(xiàn)3D立體頭像全息畫面；音頻設(shè)備，用于播放聲音和采集語(yǔ)音；攝像頭，用于采集機(jī)器人周圍的人物視頻。本實(shí)用新型在機(jī)器人頭部區(qū)域提供全息投影3D立體頭像，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭像豐富的動(dòng)作、表情變化，還可探測(cè)人物變化而實(shí)時(shí)調(diào)整頭像以做出回應(yīng)，并能進(jìn)行觸控、語(yǔ)音對(duì)話等人機(jī)交互，解決現(xiàn)有機(jī)器人頭部動(dòng)作不靈活及表情變化不豐富的缺陷。
【專利說(shuō)明】
一種基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于人機(jī)交互的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今，機(jī)器人在人類工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)生活的許多領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，大力發(fā)展機(jī)器人是未來(lái)科技發(fā)展的趨勢(shì)。人機(jī)交互式機(jī)器人目前已經(jīng)能夠幫助人們完成日常生活中的諸多事務(wù)，與人進(jìn)行簡(jiǎn)單的互動(dòng)交流等，未來(lái)仍有極大的發(fā)展空間。
[0003]針對(duì)人機(jī)交互式機(jī)器人頭部，大多采用了機(jī)械模具設(shè)計(jì)，輔以計(jì)算機(jī)視覺和語(yǔ)音識(shí)別等方式實(shí)現(xiàn)基本的人機(jī)互動(dòng)，雖然參照人腦的大小樣式，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的頭部扭轉(zhuǎn)、目艮睛轉(zhuǎn)動(dòng)、嘴巴開合等機(jī)械運(yùn)動(dòng)，但仍然顯得過(guò)于僵硬，遠(yuǎn)沒有達(dá)到如人臉般多樣的表情變化和豐富的臉部動(dòng)作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供一種基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人，其目的在于，通過(guò)在機(jī)器人頭部區(qū)域提供全息投影3D立體頭像，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭像豐富的動(dòng)作、表情變化，以及觸控、語(yǔ)音對(duì)話人機(jī)交互方式，并探測(cè)周圍人物的變化而實(shí)時(shí)調(diào)整頭像以做出回應(yīng)，解決現(xiàn)有機(jī)器人頭部動(dòng)作不靈活以及表情變化不豐富的缺陷。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)目的，本實(shí)用新型提供了一種基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人頭部，包括:
[0006]—個(gè)機(jī)器人頭部，包括倒金字塔形的透明結(jié)構(gòu)體、貼置于結(jié)構(gòu)體的側(cè)表面的全息膜、安裝于結(jié)構(gòu)體外部的透明保護(hù)罩以及貼置于保護(hù)罩表面的透明觸控膜；
[0007]—個(gè)主控計(jì)算機(jī)，用于實(shí)時(shí)生成3D立體頭像全息畫面及與之同步的聲音，對(duì)來(lái)自攝像頭的視頻信號(hào)、來(lái)自觸控膜的觸控信號(hào)、來(lái)自音頻設(shè)備的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理；
[0008]—個(gè)顯影設(shè)備，其連接主控計(jì)算機(jī)，用于以全息投影的方式在倒金字塔形的透明結(jié)構(gòu)內(nèi)呈現(xiàn)3D立體頭像全息畫面；
[0009]—套音頻設(shè)備，其連接主控計(jì)算機(jī)，用于播放聲音和采集語(yǔ)音；
[0010]若干攝像頭，布置于機(jī)器人頭部沿周，其連接主控計(jì)算機(jī)，用于360°全方位采集機(jī)器人周圍的人物視頻。
[0011]進(jìn)一步地，所述倒金字塔結(jié)構(gòu)體、保護(hù)罩的材料為玻璃、塑料或者其他透明材料中的任意一種。
[0012]進(jìn)一步地，所述顯影設(shè)備為顯示屏、投影儀中的任意一種。
[0013]進(jìn)一步地，所述主控計(jì)算機(jī)為臺(tái)式電腦、筆記本電腦、平板電腦或者手機(jī)中的任意一種。
[0014]進(jìn)一步地，所述攝像頭為帶紅外或夜視功能的高清攝像頭。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0016]通過(guò)使用本實(shí)用新型，在機(jī)器人頭部區(qū)域提供全息投影3D立體頭像，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭像豐富的動(dòng)作、表情變化等，實(shí)現(xiàn)觸控、語(yǔ)音對(duì)話等人機(jī)交互方式，并探測(cè)周圍人物的變化而實(shí)時(shí)調(diào)整頭像以做出回應(yīng)，使得人機(jī)互動(dòng)交流更加自然、便捷。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0019]如圖1所示的基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人頭部，包括一個(gè)主控計(jì)算機(jī)、一個(gè)倒金字塔形狀的透明結(jié)構(gòu)體帶有保護(hù)罩及觸控設(shè)備、一個(gè)顯影設(shè)備、一套音頻設(shè)備和若干攝像頭。
[0020]所述主控計(jì)算機(jī)與顯影設(shè)備、觸控設(shè)備、音頻設(shè)備、攝像頭相連接，連接方式可采用串口或USB 口或網(wǎng)線或無(wú)線或藍(lán)牙中的任意一種。
[0021]所述主控計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)生成3D立體頭像全息畫面及與之同步的聲音，將相應(yīng)的畫面?zhèn)魉徒o顯影設(shè)備，并將相應(yīng)的聲音傳送給音頻設(shè)備，實(shí)現(xiàn)同步播放。
[0022]所述倒金字塔形狀的透明結(jié)構(gòu)體置于機(jī)器人頭部的中央?yún)^(qū)域，結(jié)構(gòu)體的側(cè)面都貼有全息膜，結(jié)構(gòu)體的中空區(qū)域用來(lái)顯示3D立體頭像全息畫面，結(jié)構(gòu)體還帶有透明保護(hù)罩，保護(hù)罩貼有透明觸控膜。
[0023]所述觸控膜作為觸控設(shè)備，能接收外界用戶的觸控信號(hào)，傳送給主控計(jì)算機(jī)，所述主控計(jì)算機(jī)可以對(duì)觸控信號(hào)進(jìn)行分析處理，識(shí)別操作特征并進(jìn)行相應(yīng)處理。
[0024]所述顯影設(shè)備為顯示屏、投影儀中的任意一種，用于以全息投影的方式在倒金字塔結(jié)構(gòu)體內(nèi)呈現(xiàn)3D立體頭像全息畫面。顯示屏的光線通過(guò)透明結(jié)構(gòu)體反射，人眼可以看到立體頭像;或者投影儀直接投影的光線通過(guò)透明結(jié)構(gòu)體反射到人眼，人眼就能看到立體頭像。
[0025]所述音頻設(shè)備用于播放主控計(jì)算機(jī)生成的聲音，并能實(shí)時(shí)錄入外部語(yǔ)音信號(hào)，傳送給主控計(jì)算機(jī)，所述主控計(jì)算機(jī)可以對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行分析處理，識(shí)別操作特征并進(jìn)行相應(yīng)處理。
[0026]所述攝像頭置于機(jī)器人沿周，形成360°全方位角度，采集機(jī)器人周圍的人物畫面，將采集的視頻信號(hào)傳送給主控計(jì)算機(jī)，所述主控計(jì)算機(jī)可以對(duì)攝像頭信號(hào)進(jìn)行分析處理，探測(cè)周圍人物的位置、表情變化而實(shí)時(shí)調(diào)整3D立體頭像的方位及表情，以做出回應(yīng)。
[0027]所述主控計(jì)算機(jī)為普通臺(tái)式電腦、筆記本電腦、平板電腦或者手機(jī)中的任意一種。
[0028]所述攝像頭優(yōu)選高清攝像頭，帶紅外或夜視功能。
[0029]實(shí)例:
[0030]在博物館展廳里，當(dāng)人機(jī)交互機(jī)器人處于等候狀態(tài)時(shí)，機(jī)器人頭部的倒金字塔結(jié)構(gòu)體內(nèi)呈現(xiàn)出全息顯示的3D立體頭像，即一位專業(yè)的講解員的全息頭像正以親切的笑容等候來(lái)訪者。機(jī)器人沿周的攝像頭能夠探測(cè)周圍人物的位置及表情等，當(dāng)有人靠近，機(jī)器人講解員全息頭像即刻轉(zhuǎn)向來(lái)訪者，詢問(wèn)需要什么幫助，當(dāng)通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別獲知來(lái)訪者的參觀需求后，機(jī)器人講解員即可陪同來(lái)訪者參觀博物館，并提供講解服務(wù)。機(jī)器人頭部的講解員全息頭像時(shí)而面朝展品，時(shí)而轉(zhuǎn)向來(lái)訪者，并通過(guò)探測(cè)來(lái)訪者的面部表情和語(yǔ)音識(shí)別，來(lái)判斷來(lái)訪者對(duì)展品及講解內(nèi)容是否理解，就如同真實(shí)的講解員陪伴在來(lái)訪者身邊，給予關(guān)注與互動(dòng)。
[0031]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人，其特征在于，包括: 一個(gè)機(jī)器人頭部，包括倒金字塔形的透明結(jié)構(gòu)體、貼置于結(jié)構(gòu)體的側(cè)表面的全息膜、安裝于結(jié)構(gòu)體外部的透明保護(hù)罩以及貼置于保護(hù)罩表面的透明觸控膜； 一個(gè)主控計(jì)算機(jī)，用于實(shí)時(shí)生成3D立體頭像全息畫面及與之同步的聲音，對(duì)來(lái)自攝像頭的視頻信號(hào)、來(lái)自觸控膜的觸控信號(hào)、來(lái)自音頻設(shè)備的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理； 一個(gè)顯影設(shè)備，其連接主控計(jì)算機(jī)，用于以全息投影的方式在倒金字塔形的透明結(jié)構(gòu)內(nèi)呈現(xiàn)3D立體頭像全息畫面； 一套音頻設(shè)備，其連接主控計(jì)算機(jī)，用于播放聲音和采集語(yǔ)音； 若干攝像頭，布置于機(jī)器人頭部沿周，其連接主控計(jì)算機(jī)，用于360°全方位采集機(jī)器人周圍的人物視頻。2.如權(quán)利要求1所述的基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人，其特征在于，所述倒金字塔結(jié)構(gòu)體和保護(hù)罩采用玻璃、塑料中的任意一種。3.如權(quán)利要求1所述的基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人，其特征在于，所述顯影設(shè)備為顯示屏、投影儀中的任意一種。4.如權(quán)利要求1所述的基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人，其特征在于，所述主控計(jì)算機(jī)為臺(tái)式電腦、筆記本電腦、平板電腦或者手機(jī)中的任意一種。5.如權(quán)利要求1所述的基于全息投影3D立體頭像的機(jī)器人，其特征在于，所述攝像頭為帶紅外或夜視功能的高清攝像頭。
【文檔編號(hào)】B25J19/02GK205521501SQ201520907956
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年11月14日
【發(fā)明人】張坤, 劉樂元, 陳靚影, 劉三女牙, 楊宗凱
【申請(qǐng)人】華中師范大學(xué)