本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行陪伴機(jī)器人控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著智能手機(jī)產(chǎn)品的普及以及手機(jī)功能的豐富，現(xiàn)代人們對(duì)手機(jī)的依賴(lài)會(huì)愈加強(qiáng)烈，隨之而來(lái)的負(fù)面影響就是造成了嚴(yán)重的用眼過(guò)度，很難想象長(zhǎng)此以往發(fā)展下去，未來(lái)十年、二十年、三十年后，人類(lèi)的眼睛將是一個(gè)怎樣的狀況，因此如何能夠幫助人們擺脫對(duì)手機(jī)的依賴(lài)成為一個(gè)迫在眉睫的研究課題。

隨著智能機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，人們期望機(jī)器人可以在更多領(lǐng)域?yàn)槿祟?lèi)服務(wù)，現(xiàn)階段我國(guó)機(jī)器人行業(yè)也是群雄并起、如火如荼，在人機(jī)交互、大數(shù)據(jù)建立以及深度學(xué)習(xí)等方面技術(shù)已經(jīng)走在了世界同行業(yè)的前列，可以說(shuō)智能機(jī)器人行業(yè)應(yīng)該是中國(guó)實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)的重要抓手，因此國(guó)家在這方面正在不斷的加大投資和政策傾斜力度。

現(xiàn)階段獲得專(zhuān)利的陪伴機(jī)器人大多是利用雙腿行走或者是輪式以及履帶式行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的，這類(lèi)機(jī)器人大多體積龐大，行動(dòng)緩慢，靈活性較低，因此對(duì)使用環(huán)境的要求就會(huì)比較高，成本也居高不下，造成了智能機(jī)器人普及率還比較低的現(xiàn)實(shí)情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有陪伴機(jī)器人體積大且靈活性低的問(wèn)題。

本發(fā)明的主要目的在于提供一種飛行陪伴機(jī)器人控制方法；

本發(fā)明的另一目的在于提供一種飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一方面提供了一種飛行陪伴機(jī)器人控制方法，包括：處理器向設(shè)置在基座上的超聲波模塊發(fā)出測(cè)距指令；超聲波模塊接收測(cè)距指令，生成射出超聲波，并將射出超聲波進(jìn)行發(fā)射；超聲波模塊接收反射回來(lái)的反射超聲波，將反射超聲波轉(zhuǎn)換成第一電信號(hào)發(fā)送至處理器；處理器通過(guò)設(shè)置在球形艙內(nèi)的影像攝像模塊和第一紅外攝像模塊對(duì)用戶(hù)進(jìn)行識(shí)別和定位，獲取識(shí)別定位信息；處理器根據(jù)識(shí)別定位信息控制設(shè)置在基座上表面的第一熱釋電紅外模塊對(duì)識(shí)別后的用戶(hù)進(jìn)行跟蹤；第一熱釋電紅外模塊獲取識(shí)別后的用戶(hù)產(chǎn)生的人體紅外信號(hào)，將識(shí)別后的用戶(hù)產(chǎn)生的人體紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二電信號(hào)發(fā)送至處理器；設(shè)置在基座上的慣性測(cè)量模塊將采集到的第三電信號(hào)發(fā)送至處理器；設(shè)置在基座上的角度測(cè)量模塊將采集到的第四電信號(hào)發(fā)送至處理器；處理器根據(jù)第一電信號(hào)、第二電信號(hào)、第三電信號(hào)以及第四電信號(hào)控制飛行陪伴機(jī)器人調(diào)整飛行姿態(tài)、躲避障礙物以及跟蹤用戶(hù)。

此外，方法還包括：設(shè)置在基座底部的紅外投影模塊向下部環(huán)境投射紅外光斑；設(shè)置在基座底部的第二紅外攝像模塊和設(shè)置在基座底部的第二熱釋電紅外模塊采集紅外光斑的分布信息，將分布信息發(fā)送至處理器；處理器利用分布信息識(shí)別出深度信息；處理器根據(jù)第一電信號(hào)、第二電信號(hào)、第三電信號(hào)、第四電信號(hào)以及深度信息，利用視覺(jué)slam算法創(chuàng)建環(huán)境三維地圖，并進(jìn)行導(dǎo)航。

此外，方法還包括：處理器將待輸出信息發(fā)送至設(shè)置在基座底部的紅外投影模塊；紅外投影模塊通過(guò)交互式投影將待輸出信息投射在預(yù)設(shè)平面上，形成投影畫(huà)面；第二紅外攝像模塊捕捉在投影畫(huà)面中指示物產(chǎn)生的紅外光漫反射信息，將漫反射信息發(fā)送至處理器；處理器對(duì)漫反射信息進(jìn)行定位和識(shí)別，控制人機(jī)交互。

此外，方法還包括：處理器將待輸出信息發(fā)送至設(shè)置在基座上的語(yǔ)音播放模塊；語(yǔ)音播放模塊播放待輸出信息；設(shè)置在基座上的聲學(xué)采集模塊采集用戶(hù)語(yǔ)音信息，將語(yǔ)音信息發(fā)送至處理器；處理器根據(jù)語(yǔ)音信息，解析語(yǔ)音信息，根據(jù)解析出的信息控制人機(jī)交互。

此外，方法還包括：影像攝像模塊、第一紅外攝像模塊和/或第二紅外攝像模塊采集待翻譯文字信息，并將采集到的待翻譯文字信息發(fā)送至處理器；處理器對(duì)待翻譯文字信息進(jìn)行實(shí)時(shí)翻譯，將翻譯后的文字信息進(jìn)行輸出。

此外，方法還包括：充電支架發(fā)射紅外線；第一熱釋電紅外模塊、第二熱釋電紅外模塊、第一紅外攝像模塊和第二紅外攝像模塊分別采集充電支架發(fā)射的紅外線，并將采集到的紅外線信息發(fā)送至處理器；處理器判斷自身電量是否小于預(yù)設(shè)值，并在小于預(yù)設(shè)值時(shí)，根據(jù)第一熱釋電紅外模塊、第二熱釋電紅外模塊、第一紅外攝像模塊和第二紅外攝像模塊采集到的紅外線信息定位充電支架，并控制飛行陪伴機(jī)器人飛行至充電支架并落座充電支架以進(jìn)行充電。

此外，方法還包括：設(shè)置在基座上的指紋識(shí)別模塊對(duì)用戶(hù)指紋圖像進(jìn)行采集，將采集到的指紋圖像發(fā)送至處理器；處理器對(duì)采集到的指紋圖像進(jìn)行處理，并與系統(tǒng)指紋庫(kù)指紋進(jìn)行特征匹配，通過(guò)匹配驗(yàn)證，控制飛行陪伴機(jī)器人工作系統(tǒng)開(kāi)啟。

本發(fā)明另一方面還提供了一種飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括：處理器，用于向設(shè)置在基座上的超聲波模塊發(fā)出測(cè)距指令；超聲波模塊，用于接收測(cè)距指令，生成射出超聲波，并將射出超聲波進(jìn)行發(fā)射；接收反射回來(lái)的反射超聲波，將反射超聲波轉(zhuǎn)換成第一電信號(hào)發(fā)送至處理器；處理器，還用于通過(guò)設(shè)置在球形艙內(nèi)的影像攝像模塊和第一紅外攝像模塊對(duì)用戶(hù)進(jìn)行識(shí)別和定位，獲取識(shí)別定位信息；根據(jù)識(shí)別定位信息控制設(shè)置在基座上表面的第一熱釋電紅外模塊對(duì)識(shí)別后的用戶(hù)進(jìn)行跟蹤；第一熱釋電紅外模塊，用于獲取識(shí)別后的用戶(hù)產(chǎn)生的人體紅外信號(hào)，將識(shí)別后的用戶(hù)產(chǎn)生的人體紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二電信號(hào)發(fā)送至處理器；設(shè)置在基座上的慣性測(cè)量模塊，用于將采集到的第三電信號(hào)發(fā)送至處理器；設(shè)置在基座上的角度測(cè)量模塊，用于將采集到的第四電信號(hào)發(fā)送至處理器；處理器，還用于根據(jù)第一電信號(hào)、第二電信號(hào)、第三電信號(hào)以及第四電信號(hào)控制飛行陪伴機(jī)器人調(diào)整飛行姿態(tài)、躲避障礙物以及跟蹤用戶(hù)。

此外，系統(tǒng)還包括：設(shè)置在基座底部的紅外投影模塊，用于向下部環(huán)境投射紅外光斑；設(shè)置在基座底部的第二紅外攝像模塊和設(shè)置在基座底部的第二熱釋電紅外模塊，分別用于采集紅外光斑的分布信息，將分布信息發(fā)送至處理器；處理器，還用于利用分布信息識(shí)別出深度信息；根據(jù)第一電信號(hào)、第二電信號(hào)、第三電信號(hào)、第四電信號(hào)以及深度信息，利用視覺(jué)slam算法創(chuàng)建環(huán)境三維地圖，并進(jìn)行導(dǎo)航。

此外，系統(tǒng)還包括：處理器，還用于將待輸出信息發(fā)送至設(shè)置在基座底部的紅外投影模塊；紅外投影模塊，用于通過(guò)交互式投影將待輸出信息投射在預(yù)設(shè)平面上，形成投影畫(huà)面；第二紅外攝像模塊，用于捕捉在投影畫(huà)面中指示物產(chǎn)生的紅外光漫反射信息，將漫反射信息發(fā)送至處理器；處理器，還用于對(duì)漫反射信息進(jìn)行定位和識(shí)別，控制人機(jī)交互。

此外，系統(tǒng)還包括：處理器，還用于將待輸出信息發(fā)送至設(shè)置在基座上的語(yǔ)音播放模塊；語(yǔ)音播放模塊，用于播放待輸出信息；設(shè)置在基座上的聲學(xué)采集模塊，用于采集用戶(hù)語(yǔ)音信息，將語(yǔ)音信息發(fā)送至處理器；處理器，還用于根據(jù)語(yǔ)音信息，解析語(yǔ)音信息，根據(jù)解析出的信息控制人機(jī)交互。

此外，影像攝像模塊、第一紅外攝像模塊和/或第二紅外攝像模塊，還用于采集待翻譯文字信息，并將采集到的待翻譯文字信息發(fā)送至處理器；處理器，還用于對(duì)待翻譯文字信息進(jìn)行實(shí)時(shí)翻譯，將翻譯后的文字信息進(jìn)行輸出。

此外，系統(tǒng)還包括：充電支架，用于發(fā)射紅外線；第一熱釋電紅外模塊、第二熱釋電紅外模塊、第一紅外攝像模塊和第二紅外攝像模塊，分別還用于采集充電支架發(fā)射的紅外線，并將采集到的紅外線信息發(fā)送至處理器；處理器，還用于判斷自身電量是否小于預(yù)設(shè)值，并在小于預(yù)設(shè)值時(shí)，根據(jù)第一熱釋電紅外模塊、第二熱釋電紅外模塊、第一紅外攝像模塊和第二紅外攝像模塊采集到的紅外線信息定位充電支架，并控制飛行陪伴機(jī)器人飛行至充電支架并落座充電支架以進(jìn)行充電。

此外，系統(tǒng)還包括：設(shè)置在基座上的指紋識(shí)別模塊，用于對(duì)用戶(hù)指紋圖像進(jìn)行采集，將采集到的指紋圖像發(fā)送至處理器；處理器，還用于對(duì)采集到的指紋圖像進(jìn)行處理，并與系統(tǒng)指紋庫(kù)指紋進(jìn)行特征匹配，通過(guò)匹配驗(yàn)證，控制飛行陪伴機(jī)器人工作系統(tǒng)開(kāi)啟。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法及系統(tǒng)，使得飛行陪伴機(jī)器人借助智能的控制系統(tǒng)和多傳感器的配合，可以為用戶(hù)提供人機(jī)交互、通訊、飛行拍攝、音視頻播放、獲取資訊、生活服務(wù)、安全陪護(hù)、導(dǎo)航、翻譯、游戲等服務(wù)，可以代替現(xiàn)在手機(jī)的絕大部分功能，從而陪伴用戶(hù)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人的俯視圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人的主視圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人的仰視圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法的流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的充電支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或數(shù)量或位置。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人，其可以設(shè)置為如圖1至圖3所示的結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，還可以根據(jù)需要增加其他部件或者刪減部分部件，以下僅對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，其他根據(jù)需要自行設(shè)定的增加或者刪減的結(jié)構(gòu)均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

參見(jiàn)圖1至圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人可以包括：球形艙1和基座2，球形艙1和基座2整體組合在一起可以呈飛碟形狀，球形艙1嵌在基座2內(nèi)，可以依靠卡扣固定，當(dāng)然也可以通過(guò)其他方式固定。

球形艙1內(nèi)中間位置可以并排設(shè)置影像攝像模塊101(例如高清攝像頭)和第一紅外攝像模塊102(例如第一紅外攝像頭)，球形艙1的雙攝像頭中間還可以設(shè)置第一閃光燈103，球形艙1圓弧面下部分布內(nèi)置天線104。

基座2上部可以設(shè)置為圓弧狀，底部為扁平的圓形平面，基座2的邊緣可以均勻分布四個(gè)超聲波模塊201(例如超聲波傳感器)，當(dāng)然也可以根據(jù)需要設(shè)置為八個(gè)或者其他數(shù)量，這在本發(fā)明中并不做限制，本發(fā)明僅以四個(gè)為例進(jìn)行說(shuō)明。基座2上部圓弧面中間位置可以設(shè)置第一熱釋電紅外模塊202(例如第一熱釋電紅外傳感器)，基座2上部還設(shè)置慣性測(cè)量模塊203，可以包括陀螺儀傳感器2031和加速度傳感器2032，基座2上部還可以設(shè)置角度測(cè)量模塊204(例如角度傳感器)，基座2上部還可以設(shè)置溫度傳感器205，基座2上部還可以設(shè)置語(yǔ)音播放模塊206(例如音頻播放器)和聲學(xué)采集模塊207(例如聲學(xué)傳感器)，基座2上部圓弧面還可以設(shè)置指紋識(shí)別模塊208，基座2上部圓弧面靠近底面處還可以設(shè)置充電接口209和usb接口210等。

基座2底部中央可以設(shè)置紅外投影模塊211(例如紅外投影儀)，在基座底部接近紅外投影儀鏡頭處設(shè)置第二熱釋電紅外模塊212(例如第二熱釋電紅外傳感器)，基座2底部接近紅外投影儀鏡頭處還可以設(shè)置第二紅外攝像模塊213(例如小型的第二紅外攝像頭)，基座2底部紅外投影儀旁邊還可以設(shè)置第二閃光燈214。

基座2底部平面周邊可以均勻分布四個(gè)內(nèi)嵌式旋翼215，當(dāng)然也可以根據(jù)需要設(shè)置為八個(gè)或者其他數(shù)量，這在本發(fā)明中并不做限制，本發(fā)明僅以四個(gè)為例進(jìn)行說(shuō)明?；?邊緣一周粘合環(huán)形橡膠護(hù)墊216，基座2底部對(duì)稱(chēng)設(shè)置四個(gè)半球形實(shí)心橡膠護(hù)墊217，當(dāng)然也可以根據(jù)需要設(shè)置為八個(gè)或者其他數(shù)量，這在本發(fā)明中并不做限制，本發(fā)明僅以四個(gè)為例進(jìn)行說(shuō)明。旋翼215外部有碳纖維護(hù)網(wǎng)218，防止旋翼傷手。基座2下部設(shè)兩組電機(jī)219，每組兩個(gè)，分別與四個(gè)旋翼215相連，通過(guò)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)旋翼飛行。

本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人基座底部周邊均勻分布的四個(gè)旋翼215為飛行陪伴機(jī)器人提供飛行動(dòng)力，四個(gè)旋翼215處于一個(gè)高度平面，四個(gè)旋翼215結(jié)構(gòu)和半徑完全相同，兩組電機(jī)219位于基座底部對(duì)稱(chēng)兩側(cè)兩個(gè)旋翼中間，每組兩個(gè)電機(jī)219，通過(guò)電機(jī)控制器調(diào)節(jié)電機(jī)219轉(zhuǎn)速改變旋翼轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)升力變化，從而控制飛行姿態(tài)和位置。四個(gè)旋翼215的兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的旋翼逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，另外兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因此當(dāng)飛行陪伴機(jī)器人平衡飛行時(shí)，陀螺效應(yīng)和空氣動(dòng)力扭矩效應(yīng)均被抵消。飛行陪伴機(jī)器人通過(guò)調(diào)節(jié)四個(gè)旋翼215的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)垂直運(yùn)動(dòng)、俯仰運(yùn)動(dòng)、滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、偏航運(yùn)動(dòng)、前后運(yùn)動(dòng)和傾向運(yùn)動(dòng)。

基座2內(nèi)下部的紅外投影儀兩側(cè)可以各設(shè)置一塊石墨烯基鋰離子電池220為飛行陪伴機(jī)器人提供電能。石墨烯基鋰離子電池儲(chǔ)電量高于普通鋰離子電池，充電速度快。

基座2外殼可以為碳纖維材質(zhì)，球形艙1材質(zhì)可以采用聚碳酸酯材質(zhì)。

基座2內(nèi)可以設(shè)置基于xilinx產(chǎn)品集成fpga(field-programmablegatearray，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)與arm(acornriscmachine，嵌入式微處理器)的片上系統(tǒng)(system-on-chip，soc)——zynq-7020為主控制單元。zynq-7020可以包括處理器系統(tǒng)(processorsystem，ps)與可編程邏輯(programmablelogic，pl)，其中ps可以基于armcortex-a9雙核處理器構(gòu)建，而pl可以由xilinx的7系列fpga構(gòu)成，可以使用verilog語(yǔ)言編程。飛行陪伴機(jī)器人可以使用ros(robotoperatingsystem，機(jī)器人操作系統(tǒng))，系統(tǒng)可以集成機(jī)器人的人機(jī)交互模塊、傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、視覺(jué)識(shí)別模塊、通訊模塊、拍攝模塊、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊、藍(lán)牙模塊、交互投影模塊、飛行控制模塊、導(dǎo)航模塊和翻譯模塊等功能模塊，負(fù)責(zé)人機(jī)交互、指令解析、行為控制、數(shù)據(jù)上傳等功能。為與ros通訊接口保持一致，可以使用ubuntu作為操作系統(tǒng)，運(yùn)行于zynq的ps端arm處理器之中。

本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人可以依靠分布于基座2底部周邊的旋翼215飛行，處理器可以通過(guò)各種類(lèi)型傳感器收集的信號(hào)指導(dǎo)飛行完成自主避障和各種飛行姿態(tài)以及各種指令任務(wù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人可以通過(guò)飛行跟蹤的方式對(duì)用戶(hù)實(shí)施陪伴并提供拍攝、通訊、資訊、生活助理和導(dǎo)航、翻譯等服務(wù)，并可以利用蜂巢層級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)指令實(shí)時(shí)進(jìn)行分析和判斷，并及時(shí)做出滿(mǎn)足用戶(hù)要求的動(dòng)作。

另外，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人可以解放用戶(hù)的雙手，使其不再過(guò)度依賴(lài)手機(jī)，使效率更高的語(yǔ)音人機(jī)交互方式逐步替代其他人機(jī)交互方式，提高了生活的效率，簡(jiǎn)潔的語(yǔ)音人機(jī)交互模式使人機(jī)交互知識(shí)門(mén)檻降低，適應(yīng)各年齡段，各種知識(shí)層次的用戶(hù)使用，飛行陪伴機(jī)器人可以以飛行跟隨的方式隨時(shí)為用戶(hù)提供各種需求的最佳解決方案，成為用戶(hù)生活的最佳助手和伙伴。

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法的流程圖，參見(jiàn)圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法，包括：

s401，處理器向設(shè)置在基座上的超聲波模塊發(fā)出測(cè)距指令；

s402，超聲波模塊接收測(cè)距指令，生成射出超聲波，并將射出超聲波進(jìn)行發(fā)射；

s403，超聲波模塊接收反射回來(lái)的反射超聲波，將反射超聲波轉(zhuǎn)換成第一電信號(hào)發(fā)送至處理器。

具體地，當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人自主飛行時(shí)，處理器可以通過(guò)集成電路向超聲波傳感器發(fā)出測(cè)距指令，超聲波傳感器的發(fā)送器將通過(guò)陶瓷振子換能器把電振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械震蕩而產(chǎn)生超聲波，通過(guò)四個(gè)方向的超聲波傳感器持續(xù)向飛行陪伴機(jī)器人的四周空氣中發(fā)射超聲波，當(dāng)超聲波遇到障礙物后發(fā)生反射，超聲波傳感器的接收器接收到反射回來(lái)的超聲波，再次通過(guò)陶瓷振子換能器將機(jī)械震蕩轉(zhuǎn)換成電能量，作為接收器的輸出，回饋給處理器，作為調(diào)整飛行姿態(tài)和避障的依據(jù)；

s404，處理器通過(guò)設(shè)置在球形艙內(nèi)的影像攝像模塊和第一紅外攝像模塊對(duì)用戶(hù)進(jìn)行識(shí)別和定位，獲取識(shí)別定位信息；

s405，處理器根據(jù)識(shí)別定位信息控制設(shè)置在基座上表面的第一熱釋電紅外模塊對(duì)識(shí)別后的用戶(hù)進(jìn)行跟蹤；

s406，第一熱釋電紅外模塊獲取識(shí)別后的用戶(hù)產(chǎn)生的人體紅外信號(hào)，將識(shí)別后的用戶(hù)產(chǎn)生的人體紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二電信號(hào)發(fā)送至處理器。

具體地，當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人對(duì)用戶(hù)實(shí)施跟隨時(shí)，利用球形艙的兩個(gè)攝像頭通過(guò)雙目視覺(jué)識(shí)別技術(shù)對(duì)用戶(hù)人臉和人形進(jìn)行識(shí)別和定位后，處理器將依據(jù)識(shí)別定位信息指導(dǎo)第一熱釋電紅外傳感器對(duì)識(shí)別后的用戶(hù)進(jìn)行跟蹤，利用人體自身產(chǎn)生的紅外輻射，通過(guò)菲涅爾透鏡聚焦到第一熱釋電紅外傳感器探測(cè)元上，第一熱釋電紅外傳感器把人體的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出至信號(hào)處理模塊，信號(hào)處理模塊把傳感器輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、延遲、比較，輸出到處理器，以便處理器協(xié)調(diào)超聲波傳感器共同實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)的跟蹤，當(dāng)然，信號(hào)處理模塊可以作為單獨(dú)的模塊設(shè)置也可以設(shè)置在處理器內(nèi)，這在本發(fā)明中并不做限制。雙攝像頭(影像攝像頭和紅外攝像頭)對(duì)人臉和人形進(jìn)行識(shí)別并定位，并通過(guò)處理器將定位目標(biāo)鎖定記憶，處理器指導(dǎo)第一熱釋電紅外傳感器通過(guò)甄別目標(biāo)人體的紅外輻射，以幫助飛行陪伴機(jī)器人將運(yùn)動(dòng)的人和其他生物以及非生物準(zhǔn)確區(qū)分開(kāi)來(lái)，可以防止電磁和燈光干擾，超聲波傳感器可以對(duì)目標(biāo)人體進(jìn)行測(cè)距，以保證飛行陪伴機(jī)器人始終保持適當(dāng)?shù)木嚯x對(duì)人體進(jìn)行跟蹤飛行。通過(guò)雙攝像頭以及第一熱釋電遠(yuǎn)紅外傳感器配合超聲波傳感器對(duì)人體進(jìn)行跟蹤定位，可以提高對(duì)用戶(hù)識(shí)別的效率和準(zhǔn)確率，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)全時(shí)段，無(wú)死角的跟蹤和陪伴。

s407，設(shè)置在基座上的慣性測(cè)量模塊將采集到的第三電信號(hào)發(fā)送至處理器；

s408，設(shè)置在基座上的角度測(cè)量模塊將采集到的第四電信號(hào)發(fā)送至處理器；

s409，處理器根據(jù)第一電信號(hào)、第二電信號(hào)、第三電信號(hào)以及第四電信號(hào)控制飛行陪伴機(jī)器人調(diào)整飛行姿態(tài)、躲避障礙物以及跟蹤用戶(hù)。

具體地，慣性測(cè)量模塊可以采用三軸陀螺儀和三軸加速度傳感器組合實(shí)現(xiàn)其功能，配合角度傳感器幫助飛行陪伴機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自身定位以及飛行姿態(tài)的平穩(wěn)控制。

值得說(shuō)明的是，步驟s401至s403，步驟s403至s406，步驟s407以及步驟s408的執(zhí)行順序可以不按順序執(zhí)行，例如步驟s401至s403，步驟s403至s406，步驟s407以及步驟s408同時(shí)執(zhí)行，或者，先執(zhí)行步驟s403至s406再執(zhí)行步驟s401至s403，步驟s407以及步驟s408等，這在本發(fā)明中并不做限制，只要執(zhí)行了上述步驟則應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

其中，各種傳感器采集的數(shù)據(jù)信號(hào)，通過(guò)adc(anabog-todigitalconverter，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸入處理器進(jìn)行分析處理，并最終做出判斷。

由此可見(jiàn)，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法，使得飛行陪伴機(jī)器人借助智能的控制系統(tǒng)和多傳感器的配合，可以為用戶(hù)提供人機(jī)交互、通訊、飛行拍攝、音視頻播放、獲取資訊、生活服務(wù)、安全陪護(hù)、導(dǎo)航、翻譯、游戲等服務(wù)，可以代替現(xiàn)在手機(jī)的絕大部分功能。本發(fā)明提供的飛行陪伴機(jī)器人體積小，行動(dòng)靈活，攜帶方便，成本也大幅降低，因此該飛行陪伴機(jī)器人更容易商業(yè)化和家庭普及。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，飛行陪伴機(jī)器人的拍攝主要依靠安裝于球形艙中部并排位置的高清攝像頭和第一紅外攝像頭以及位于基座底部的第二紅外攝像頭完成，并通過(guò)分別設(shè)置在球形艙和基座底部的閃光燈輔助拍攝。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法還包括：

設(shè)置在基座底部的紅外投影模塊向下部環(huán)境投射紅外光斑；

設(shè)置在基座底部的第二紅外攝像模塊和設(shè)置在基座底部的第二熱釋電紅外模塊采集紅外光斑的分布信息，將分布信息發(fā)送至處理器；

處理器利用分布信息識(shí)別出深度信息；

處理器根據(jù)第一電信號(hào)、第二電信號(hào)、第三電信號(hào)、第四電信號(hào)以及深度信息，利用視覺(jué)slam算法創(chuàng)建環(huán)境三維地圖，并進(jìn)行導(dǎo)航。

具體地，球形艙內(nèi)的影像攝像模塊和第一紅外攝像模塊用于平行于用戶(hù)視角拍攝或者視頻錄制以及實(shí)現(xiàn)雙目識(shí)別技術(shù)，處理器通過(guò)超聲波傳感器對(duì)環(huán)境進(jìn)行測(cè)距并通過(guò)雙目視覺(jué)識(shí)別幫助飛行陪伴機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別和理解飛行路徑上的不同物體的信息、位置、高度和大小實(shí)現(xiàn)自主飛行避障，并將這些路徑tag信息疊加在自我創(chuàng)建的地圖上，從而使得飛行陪伴機(jī)器人可以從語(yǔ)義上理解自己所處的環(huán)境，而用戶(hù)也可以從更高層次下達(dá)一些指令?；撞康男⌒图t外攝像頭還可以輔助基座底部紅外投影儀實(shí)現(xiàn)交互投影，并對(duì)飛行陪伴機(jī)器人下部環(huán)境進(jìn)行測(cè)距和深度識(shí)別，工作時(shí)，紅外投影儀向下部環(huán)境主動(dòng)投射復(fù)雜的紅外光斑，位于平行位置的小型紅外攝像頭和第二熱釋電遠(yuǎn)紅外傳感器采集光斑分布信息，利用簡(jiǎn)潔的雙目匹配算法，識(shí)別出深度信息，利用位于球形艙的兩個(gè)攝像頭以及位于基底的紅外攝像頭和紅外投影儀共同創(chuàng)建的深度信息，獲得環(huán)境的三維坐標(biāo)信息及環(huán)境參數(shù)，再利用視覺(jué)slam算法創(chuàng)建三維地圖導(dǎo)航。

由此可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法，還進(jìn)一步通過(guò)球形艙內(nèi)的雙攝像頭使用雙目識(shí)別技術(shù)結(jié)合位于基座底部的紅外攝像頭可以建立環(huán)境的三維坐標(biāo)，基座底部攝像頭通過(guò)采集紅外投影儀投射的紅外光斑創(chuàng)建深度信息，使用視覺(jué)slam算法創(chuàng)建環(huán)境三維地圖導(dǎo)航。由此可以保證本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人可以針對(duì)家庭、辦公室、商場(chǎng)等機(jī)器人無(wú)法使用衛(wèi)星定位導(dǎo)航的復(fù)雜環(huán)境下自我創(chuàng)建三維導(dǎo)航地圖，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)避障和完成用戶(hù)指令任務(wù)。

因此，在通過(guò)球形艙攝像頭雙目識(shí)別技術(shù)對(duì)人臉特征提取以及配合第一熱釋電遠(yuǎn)紅外傳感器和超聲波傳感器對(duì)用戶(hù)實(shí)時(shí)追蹤和感應(yīng)的前提下，還可以利用基座底部攝像頭深度識(shí)別技術(shù)對(duì)人形和運(yùn)動(dòng)特征的提取以及三維地圖的建立，以為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)的三維路況信息導(dǎo)航，同時(shí)，還可以利用底部攝像頭的攝錄功能完成用戶(hù)圖像的運(yùn)動(dòng)采集。進(jìn)一步，對(duì)于有眼部疾病的用戶(hù)，可以提供實(shí)時(shí)語(yǔ)音導(dǎo)盲服務(wù)。利用基座底部的第二紅外攝像頭的攝錄功能，可以為用戶(hù)提供運(yùn)動(dòng)影像的攝錄影服務(wù)，可以為電影或者綜藝節(jié)目的拍攝提供效果更好的解決方案。另外，位于基底底部的第二閃光燈還可以作為環(huán)境光線不足時(shí)的補(bǔ)償。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法還包括：

處理器將待輸出信息發(fā)送至設(shè)置在基座底部的紅外投影模塊；

紅外投影模塊通過(guò)交互式投影將待輸出信息投射在預(yù)設(shè)平面上，形成投影畫(huà)面；

第二紅外攝像模塊捕捉在投影畫(huà)面中指示物產(chǎn)生的紅外光漫反射信息，將漫反射信息發(fā)送至處理器；

處理器對(duì)漫反射信息進(jìn)行定位和識(shí)別，控制人機(jī)交互。

具體地，位于基座底部的紅外投影儀可以作為飛行陪伴機(jī)器人視覺(jué)輸出單元將實(shí)時(shí)把飛行陪伴機(jī)器人決策輸出的信息通過(guò)交互投影形式展現(xiàn)在用戶(hù)面前，工作時(shí)，紅外投影儀將投影畫(huà)面投射在平面上，位于基座底部的小型紅外攝像頭和紅外投影儀發(fā)射出紅外線鋪滿(mǎn)整個(gè)投影屏幕，形成一個(gè)紅外面，當(dāng)手指或者指示筆等指示物觸摸紅外畫(huà)面時(shí)，紅外光會(huì)在指示物的尖部產(chǎn)生漫反射，這些紅外反射光會(huì)被第二紅外攝像頭捕捉到，通過(guò)處理器的定位和識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)投影畫(huà)面的控制。

基于此，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人可以通過(guò)紅外投影儀為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)新聞資訊、各種聊天工具界面、游戲界面、導(dǎo)航界面、翻譯界面等，用戶(hù)通過(guò)紅外投影交互進(jìn)行操作，投影平臺(tái)沒(méi)有特殊要求，只要足夠面積的平整臺(tái)面就可以投影操作，操作簡(jiǎn)單，易于上手。

進(jìn)一步地，機(jī)器人ros系統(tǒng)控制集成通信模塊、導(dǎo)航模塊、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊、藍(lán)牙模塊和翻譯模塊等功能模塊，使得本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人按照用戶(hù)指令打開(kāi)相應(yīng)模塊，為用戶(hù)提供服務(wù)。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法還包括：

處理器將待輸出信息發(fā)送至設(shè)置在基座上的語(yǔ)音播放模塊；

語(yǔ)音播放模塊播放待輸出信息；

設(shè)置在基座上的聲學(xué)采集模塊采集用戶(hù)語(yǔ)音信息，將語(yǔ)音信息發(fā)送至處理器；

處理器根據(jù)語(yǔ)音信息，解析語(yǔ)音信息，根據(jù)解析出的信息控制人機(jī)交互。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人可以具有語(yǔ)音控制裝置，該裝置可以包括語(yǔ)音采集模塊、預(yù)前處理模塊、模型比較模塊和輸出控制模塊。飛行陪伴機(jī)器人通過(guò)聲學(xué)傳感器采集用戶(hù)語(yǔ)音信息，語(yǔ)音采集模塊將語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成語(yǔ)音脈沖序列，預(yù)前處理模塊濾除原始語(yǔ)音信號(hào)中的次要信息及背景噪音等，包括抗混疊濾波、預(yù)加重、模/數(shù)轉(zhuǎn)換、自動(dòng)增益控制等處理過(guò)程，將語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字化，對(duì)語(yǔ)音的聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行分析后提取出語(yǔ)音特征參數(shù)，并對(duì)參數(shù)進(jìn)行矢量量化，用隱馬爾可夫模型(hmm模型)對(duì)語(yǔ)音特征標(biāo)準(zhǔn)矢量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和參數(shù)評(píng)估，模型比較模塊將評(píng)估結(jié)果轉(zhuǎn)入蜂巢層級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中層單元壁，將標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音特征矢量與蜂巢神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的語(yǔ)音模型進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前語(yǔ)音命令功能，輸出控制模塊將結(jié)果提交蜂巢決策階段按照語(yǔ)音命令做出指令應(yīng)答和動(dòng)作執(zhí)行。

基于此，用戶(hù)可以通過(guò)語(yǔ)音指令打開(kāi)通信、導(dǎo)航、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙和翻譯功能等，并根據(jù)要求選擇音頻或者視頻接收方式。用戶(hù)選擇音頻方式接收信息，飛行陪伴機(jī)器人可以語(yǔ)音打開(kāi)通信錄，語(yǔ)音發(fā)短信，語(yǔ)音導(dǎo)航，語(yǔ)音播報(bào)用戶(hù)興趣點(diǎn)新聞和資訊等。以在視覺(jué)有障礙的情況下，使用語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法還包括：

影像攝像模塊、第一紅外攝像模塊和/或第二紅外攝像模塊采集待翻譯文字信息，并將采集到的待翻譯文字信息發(fā)送至處理器；

處理器對(duì)待翻譯文字信息進(jìn)行實(shí)時(shí)翻譯，將翻譯后的文字信息進(jìn)行輸出。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人可以通過(guò)基座底部第二紅外攝像頭對(duì)需要翻譯的文字信息進(jìn)行采集，通過(guò)翻譯模塊對(duì)文字進(jìn)行實(shí)時(shí)翻譯，按照用戶(hù)要求使用紅外投影儀將翻譯后的文字按照投影并覆蓋于原文字之上，投影于原文字附近和投影于空白平面上三種可選模式進(jìn)行顯示，通過(guò)實(shí)時(shí)翻譯并投影的方式，為用戶(hù)提供無(wú)障礙的外文閱讀體驗(yàn)；當(dāng)然，也可以通過(guò)音頻播放器對(duì)翻譯出的文字進(jìn)行播放。對(duì)于平行于飛行陪伴機(jī)器人球形艙攝像頭視角的外文界面，可以通過(guò)球形艙雙攝像頭之一或全部采集外文信息，根據(jù)用戶(hù)要求轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音或者投影翻譯文字。通過(guò)該功能，用戶(hù)將可以實(shí)時(shí)閱讀多種語(yǔ)言文字的文本，而不必借助翻譯人員和其他的翻譯工具，使不同語(yǔ)境用戶(hù)之間的交流更加順暢和便捷。用戶(hù)選擇視頻方式接收信息，相關(guān)模塊將借助交互投影技術(shù)把信息展現(xiàn)在投影面上，用戶(hù)可以實(shí)時(shí)操作和使用。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法還包括：

充電支架發(fā)射紅外線；

第一熱釋電紅外模塊、第二熱釋電紅外模塊、第一紅外攝像模塊和第二紅外攝像模塊分別采集充電支架發(fā)射的紅外線，并將采集到的紅外線信息發(fā)送至處理器；

處理器判斷自身電量是否小于預(yù)設(shè)值，并在小于預(yù)設(shè)值時(shí)，根據(jù)第一熱釋電紅外模塊、第二熱釋電紅外模塊、第一紅外攝像模塊和第二紅外攝像模塊采集到的紅外線信息定位充電支架，并控制飛行陪伴機(jī)器人飛行至充電支架并落座充電支架以進(jìn)行充電。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人隨機(jī)配備的專(zhuān)用充電支架提供充電，參見(jiàn)圖6，該充電支架可以分為環(huán)座301、支腿302和底座303三部分。三部分之間依靠轉(zhuǎn)動(dòng)連接部件304相連，當(dāng)不使用或者隨身攜帶支架時(shí)，上部環(huán)座301可以折疊進(jìn)支腿302，然后再次共同折疊進(jìn)底座303，兩次折疊后變?yōu)橐粋€(gè)橢圓盤(pán)狀，便于攜帶。環(huán)座301后部有支撐墊305，支撐墊305下部有充電插頭306，兩側(cè)支腿302各內(nèi)置一塊石墨烯基鋰離子電池307，底座303右側(cè)底部有充電接口308。當(dāng)飛行陪伴機(jī)器人進(jìn)入常用充電場(chǎng)景時(shí)，充電支架自動(dòng)發(fā)射紅外線，飛行陪伴機(jī)器人會(huì)使用視覺(jué)識(shí)別技術(shù)和紅外線傳感器自動(dòng)定位尋找充電支架，當(dāng)自身電量不足預(yù)設(shè)值(例如50％)時(shí)，將主動(dòng)詢(xún)問(wèn)用戶(hù)是否充電，得到肯定指令后，飛行陪伴機(jī)器人自動(dòng)尋找定位環(huán)座，并落位充電。當(dāng)無(wú)外接電源時(shí)，可使用充電支架自備的石墨烯基鋰離子電池為飛行陪伴機(jī)器人充電。充電支架還可作為交互投影的播放支架為用戶(hù)提供更加穩(wěn)定的投影效果，角度多向可調(diào)并可以節(jié)省自身電能。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制方法還包括：

設(shè)置在基座上的指紋識(shí)別模塊對(duì)用戶(hù)指紋圖像進(jìn)行采集，將采集到的指紋圖像發(fā)送至處理器；

處理器對(duì)采集到的指紋圖像進(jìn)行處理，并與系統(tǒng)指紋庫(kù)指紋進(jìn)行特征匹配，通過(guò)匹配驗(yàn)證，控制飛行陪伴機(jī)器人工作系統(tǒng)開(kāi)啟。

具體地，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人在基座上部圓弧面上可以設(shè)置指紋識(shí)別窗口，以通過(guò)指紋識(shí)別窗口對(duì)用戶(hù)指紋圖像進(jìn)行采集，對(duì)采集的圖像做預(yù)處理，提取圖像特征值，將其與系統(tǒng)指紋庫(kù)指紋進(jìn)行特征匹配，通過(guò)匹配驗(yàn)證，可以開(kāi)啟飛行陪伴機(jī)器人工作系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，飛行陪伴機(jī)器人初始設(shè)置時(shí)可以設(shè)置采集用戶(hù)手指指紋，同時(shí)可以輔助人臉、人形識(shí)別系統(tǒng)共同組成用戶(hù)信息識(shí)別裝置，確保飛行陪伴機(jī)器人對(duì)用戶(hù)識(shí)別的唯一性，飛行陪伴機(jī)器人喚醒、開(kāi)機(jī)以及今后支付系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)都可以使用該裝置。

由此可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人總體構(gòu)造類(lèi)似傳統(tǒng)意義上的飛碟形狀，上部的球形艙類(lèi)似于飛碟的座艙，下部的蝶形基座類(lèi)似于飛碟的船體部分，整體依靠四個(gè)旋翼實(shí)現(xiàn)飛行。飛行陪伴機(jī)器人借助智能的控制系統(tǒng)和多傳感器的配合，可以為用戶(hù)提供人機(jī)交互、通訊、飛行拍攝、音視頻播放、獲取資訊、生活服務(wù)、安全陪護(hù)、導(dǎo)航、翻譯、游戲等服務(wù)，可以代替現(xiàn)在手機(jī)的絕大部分功能。通過(guò)該飛行陪伴機(jī)器人的使用，讓人們逐漸習(xí)慣于更多地使用建立在語(yǔ)音交互基礎(chǔ)上的人機(jī)交互方式，并能借此設(shè)計(jì)一定程度上改變?nèi)藗兊纳盍?xí)慣和生活方式，并給人類(lèi)的生活帶來(lái)更多的便利和樂(lè)趣，讓智能未來(lái)更加多姿多彩。

本發(fā)明提供的飛行陪伴機(jī)器人可以完全替代現(xiàn)有手機(jī)的所有功能，對(duì)原有功能作了創(chuàng)新和發(fā)展，使用了大量語(yǔ)音交互功能，可以使用戶(hù)逐漸擺脫“眼不離機(jī)”的狀態(tài)，讓人們既享受了現(xiàn)代科技帶來(lái)的便利，又保證了身體的健康。

此外，紅外交互投影技術(shù)提供了一種出音頻交互方式以外的人際交流方式，交互投影可以為用戶(hù)提供小到投射于桌面瀏覽網(wǎng)頁(yè)、玩游戲，大到投射于墻面的看電影視頻、授課等全方位覆蓋的交互體驗(yàn)。

此外，飛行陪伴機(jī)器人可以提供攝像頭+gps的視覺(jué)導(dǎo)航，也可以提供傳感器+gps的非視覺(jué)導(dǎo)航，以及基于自我創(chuàng)建地圖的導(dǎo)航。

此外，飛行陪伴機(jī)器人可以實(shí)時(shí)為用戶(hù)提供多種語(yǔ)言的互譯功能，讓用戶(hù)不再為商務(wù)談判、旅行出游中語(yǔ)言不通的問(wèn)題而困擾。

此外，石墨烯基鋰離子電池的快充和大容量?jī)?chǔ)電特性為飛行陪伴機(jī)器人提供了長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航的保證，配合自動(dòng)充電功能和充電支架，可以為飛行陪伴機(jī)器人提供源源不斷的電力支持，為用戶(hù)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)使用提供了保證。

此外，飛行陪伴機(jī)器人還可以為用戶(hù)提供夜間行走照明，在用戶(hù)確認(rèn)受到侵害時(shí)，可以把現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面實(shí)時(shí)傳輸?shù)絺€(gè)人電腦中或者公安聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，為用戶(hù)安全保駕護(hù)航。

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)置在如圖1至圖3所示的飛行陪伴機(jī)器人內(nèi)，應(yīng)用上述方法，以下僅對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明，其他未盡事宜，參見(jiàn)上述對(duì)飛行陪伴機(jī)器人的結(jié)構(gòu)描述以及對(duì)飛行陪伴機(jī)器人控制方法的相關(guān)描述，參見(jiàn)圖5，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)包括：

處理器501，用于向設(shè)置在基座上的超聲波模塊502發(fā)出測(cè)距指令；

超聲波模塊502，用于接收測(cè)距指令，生成射出超聲波，并將射出超聲波進(jìn)行發(fā)射；接收反射回來(lái)的反射超聲波，將反射超聲波轉(zhuǎn)換成第一電信號(hào)發(fā)送至處理器501；

處理器501，還用于通過(guò)設(shè)置在球形艙內(nèi)的影像攝像模塊503和第一紅外攝像模塊504對(duì)用戶(hù)進(jìn)行識(shí)別和定位，獲取識(shí)別定位信息；根據(jù)識(shí)別定位信息控制設(shè)置在基座上表面的第一熱釋電紅外模塊505對(duì)識(shí)別后的用戶(hù)進(jìn)行跟蹤；

第一熱釋電紅外模塊505，用于獲取識(shí)別后的用戶(hù)產(chǎn)生的人體紅外信號(hào)，將識(shí)別后的用戶(hù)產(chǎn)生的人體紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二電信號(hào)發(fā)送至處理器501；

設(shè)置在基座上的慣性測(cè)量模塊506，用于將采集到的第三電信號(hào)發(fā)送至處理器501；

設(shè)置在基座上的角度測(cè)量模塊507，用于將采集到的第四電信號(hào)發(fā)送至處理器501；

處理器501，還用于根據(jù)第一電信號(hào)、第二電信號(hào)、第三電信號(hào)以及第四電信號(hào)控制飛行陪伴機(jī)器人調(diào)整飛行姿態(tài)、躲避障礙物以及跟蹤用戶(hù)。

由此可見(jiàn)，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)，使得飛行陪伴機(jī)器人借助智能的控制系統(tǒng)和多傳感器的配合，可以為用戶(hù)提供人機(jī)交互、通訊、飛行拍攝、音視頻播放、獲取資訊、生活服務(wù)、安全陪護(hù)、導(dǎo)航、翻譯、游戲等服務(wù)，可以代替現(xiàn)在手機(jī)的絕大部分功能。本發(fā)明提供的飛行陪伴機(jī)器人體積小，行動(dòng)靈活，攜帶方便，成本也大幅降低，因此該飛行陪伴機(jī)器人更容易商業(yè)化和家庭普及。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)還包括：

設(shè)置在基座底部的紅外投影模塊508，用于向下部環(huán)境投射紅外光斑；

設(shè)置在基座底部的第二紅外攝像模塊509和設(shè)置在基座底部的第二熱釋電紅外模塊510，分別用于采集紅外光斑的分布信息，將分布信息發(fā)送至處理器501；

處理器501，還用于利用分布信息識(shí)別出深度信息；根據(jù)第一電信號(hào)、第二電信號(hào)、第三電信號(hào)、第四電信號(hào)以及深度信息，利用視覺(jué)slam算法創(chuàng)建環(huán)境三維地圖，并進(jìn)行導(dǎo)航。

由此可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)，還進(jìn)一步通過(guò)球形艙內(nèi)的雙攝像頭使用雙目識(shí)別技術(shù)結(jié)合位于基座底部的紅外攝像頭可以建立環(huán)境的三維坐標(biāo)，基座底部攝像頭通過(guò)采集紅外投影儀投射的紅外光斑創(chuàng)建深度信息，使用視覺(jué)slam算法創(chuàng)建環(huán)境三維地圖導(dǎo)航。由此可以保證本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人可以針對(duì)家庭、辦公室、商場(chǎng)等機(jī)器人無(wú)法使用衛(wèi)星定位導(dǎo)航的復(fù)雜環(huán)境下自我創(chuàng)建三維導(dǎo)航地圖，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)避障和完成用戶(hù)指令任務(wù)。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)還包括：

處理器501，還用于將待輸出信息發(fā)送至設(shè)置在基座底部的紅外投影模塊508；

紅外投影模塊508，用于通過(guò)交互式投影將待輸出信息投射在預(yù)設(shè)平面上，形成投影畫(huà)面；

第二紅外攝像模塊509，用于捕捉在投影畫(huà)面中指示物產(chǎn)生的紅外光漫反射信息，將漫反射信息發(fā)送至處理器501；

處理器501，還用于對(duì)漫反射信息進(jìn)行定位和識(shí)別，控制人機(jī)交互。

由此可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人可以通過(guò)紅外投影儀為用戶(hù)提供實(shí)時(shí)新聞資訊、各種聊天工具界面、游戲界面、導(dǎo)航界面、翻譯界面等，用戶(hù)通過(guò)紅外投影交互進(jìn)行操作，投影平臺(tái)沒(méi)有特殊要求，只要足夠面積的平整臺(tái)面就可以投影操作，操作簡(jiǎn)單，易于上手。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)還包括：

處理器501，還用于將待輸出信息發(fā)送至設(shè)置在基座上的語(yǔ)音播放模塊511；

語(yǔ)音播放模塊511，用于播放待輸出信息；

設(shè)置在基座上的聲學(xué)采集模塊512，用于采集用戶(hù)語(yǔ)音信息，將語(yǔ)音信息發(fā)送至處理器501；

處理器501，還用于根據(jù)語(yǔ)音信息，解析語(yǔ)音信息，根據(jù)解析出的信息控制人機(jī)交互。

由此可見(jiàn)，用戶(hù)可以通過(guò)語(yǔ)音指令打開(kāi)通信、導(dǎo)航、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙和翻譯功能等，并根據(jù)要求選擇音頻或者視頻接收方式。用戶(hù)選擇音頻方式接收信息，飛行陪伴機(jī)器人可以語(yǔ)音打開(kāi)通信錄，語(yǔ)音發(fā)短信，語(yǔ)音導(dǎo)航，語(yǔ)音播報(bào)用戶(hù)興趣點(diǎn)新聞和資訊等。以在視覺(jué)有障礙的情況下，使用語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)中：

影像攝像模塊503、第一紅外攝像模塊504和/或第二紅外攝像模塊509，還用于采集待翻譯文字信息，并將采集到的待翻譯文字信息發(fā)送至處理器501；

處理器501，還用于對(duì)待翻譯文字信息進(jìn)行實(shí)時(shí)翻譯，將翻譯后的文字信息進(jìn)行輸出。

通過(guò)該功能，用戶(hù)將可以實(shí)時(shí)閱讀多種語(yǔ)言文字的文本，而不必借助翻譯人員和其他的翻譯工具，使不同語(yǔ)境用戶(hù)之間的交流更加順暢和便捷。用戶(hù)選擇視頻方式接收信息，相關(guān)模塊將借助交互投影技術(shù)把信息展現(xiàn)在投影面上，用戶(hù)可以實(shí)時(shí)操作和使用。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)還包括：

充電支架513，用于發(fā)射紅外線；

第一熱釋電紅外模塊505、第二熱釋電紅外模塊510、第一紅外攝像模塊504和第二紅外攝像模塊509，分別還用于采集充電支架513發(fā)射的紅外線，并將采集到的紅外線信息發(fā)送至處理器501；

處理器501，還用于判斷自身電量是否小于預(yù)設(shè)值，并在小于預(yù)設(shè)值時(shí)，根據(jù)第一熱釋電紅外模塊505、第二熱釋電紅外模塊510、第一紅外攝像模塊504和第二紅外攝像模塊509采集到的紅外線信息定位充電支架513，并控制飛行陪伴機(jī)器人飛行至充電支架513并落座充電支架513以進(jìn)行充電。

當(dāng)飛行陪伴機(jī)器人進(jìn)入常用充電場(chǎng)景時(shí)，充電支架自動(dòng)發(fā)射紅外線，飛行陪伴機(jī)器人會(huì)使用視覺(jué)識(shí)別技術(shù)和紅外線傳感器自動(dòng)定位尋找充電支架，當(dāng)自身電量不足預(yù)設(shè)值(例如50％)時(shí)，將主動(dòng)詢(xún)問(wèn)用戶(hù)是否充電，得到肯定指令后，飛行陪伴機(jī)器人自動(dòng)尋找定位環(huán)座，并落位充電。當(dāng)無(wú)外接電源時(shí)，可使用充電支架自備的石墨烯基鋰離子電池為飛行陪伴機(jī)器人充電。充電支架還可作為交互投影的播放支架為用戶(hù)提供更加穩(wěn)定的投影效果，角度多向可調(diào)并可以節(jié)省自身電能。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供的飛行陪伴機(jī)器人控制系統(tǒng)還包括：

設(shè)置在基座上的指紋識(shí)別模塊514，用于對(duì)用戶(hù)指紋圖像進(jìn)行采集，將采集到的指紋圖像發(fā)送至處理器501；

處理器501，還用于對(duì)采集到的指紋圖像進(jìn)行處理，并與系統(tǒng)指紋庫(kù)指紋進(jìn)行特征匹配，通過(guò)匹配驗(yàn)證，控制飛行陪伴機(jī)器人工作系統(tǒng)開(kāi)啟。

由此可見(jiàn)，飛行陪伴機(jī)器人初始設(shè)置時(shí)可以設(shè)置采集用戶(hù)手指指紋，同時(shí)可以輔助人臉、人形識(shí)別系統(tǒng)共同組成用戶(hù)信息識(shí)別裝置，確保飛行陪伴機(jī)器人對(duì)用戶(hù)識(shí)別的唯一性，飛行陪伴機(jī)器人喚醒、開(kāi)機(jī)以及今后支付系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)都可以使用該裝置。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過(guò)程或方法描述可以被理解為，表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過(guò)程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來(lái)執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在上述實(shí)施方式中，多個(gè)步驟或方法可以用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，如果用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，和在另一實(shí)施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項(xiàng)或他們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)：具有用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門(mén)電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門(mén)電路的專(zhuān)用集成電路，可編程門(mén)陣列(pga)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(fpga)等。

本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。

此外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。

上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤(pán)或光盤(pán)等。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。