一种宠物型陪护机器人及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及机器人【技术领域】，尤其涉及宠物型陪护机器人及系统。该宠物型机器人包括宠物型外壳及设置在宠物型外壳内部的传感部件、主控制器及执行部件；传感部件，用于感应人体动作和/或环境变化，其中传感部件至少包括以下一种：用于感应人体施加压力的压力传感器、用于感应环境光线变化的光电传感器、用于感应人体温度的热敏传感器、用于检测声音的麦克风、用于获取视频图像的摄像头以及用于检测环境中煤气浓度的煤气检测传感器；主控制器，用于发出与人体动作和/或环境变化相对应的动作控制命令；执行部件用于执行动作控制命令。本发明的宠物型机器人及系统能够实现与人的多种交互功能，适用于老年人的精神陪护，能够有效减轻老人的孤独感。
【专利说明】一种宠物型陪护机器人及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人【技术领域】，具体而言，涉及宠物型陪护机器人及系统。
【背景技术】
[0002]我国是世界上老年人口数量最多的国家。截至2013年底，我国60岁以上老年人口已达到2.02亿，占总人口的14.8%。预计到本世纪中叶，我国的老年人口将达到4.5亿，约占总人口的1/3。老龄化、高龄化、空巢化、家庭小型化引发的老年生活照料、陪护等问题日益突出，其中“空巢老人”尤其引人关注。在2010年第六次人口普查时，空巢老人已达到31.77%，并且在空巢老人中存在心理问题的比例达到60%。因此，对于平时身边无人陪伴的老人，如何能够既有效的监护其的安全，又能起到陪伴的作用，避免其心理疾病的发生，成为当前迫切需要解决的问题。
[0003]为了解决上述问题，近年来人们提出利用机器人来代替人进行老年人监护。目前已有一些研宄涉及老年人远程监护机器人，但是这些机器人的设计都是机器外型，缺乏与人的互动，功能也比较单一，不能真正起到陪伴老年人，减轻心理孤独的作用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供宠物型陪护机器人及系统，以增加机器人的交互功能。
[0005]本发明实施例提供了一种宠物型陪护机器人，包括:宠物型外壳及设置在所述宠物型外壳内部的传感部件、主控制器及执行部件；所述传感部件，用于感应人体动作和/或环境变化，其中所述传感部件至少包括以下一种:用于感应人体施加压力的压力传感器、用于感应环境光线变化的光电传感器、用于感应人体温度的热敏传感器、用于检测声音的麦克风、用于获取视频图像的摄像头以及用于检测环境中煤气浓度的煤气检测传感器；所述主控制器，用于发出与所述人体动作和/或环境变化相对应的动作控制命令；所述执行部件，用于执行所述动作控制命令。
[0006]优选地，所述执行部件包括步进电机及声音播放器；其中，所述步进电机的输出端与所述宠物型外壳的关节部位连接，带动所述宠物型外壳作出相应动作；所述声音播放器用于发出与所述人体动作和/或环境变化相对应的声音。
[0007]优选地，所述步进电机包括:设置于所述宠物型外壳颈部用于控制所述宠物型外壳作出低头/抬头动作的第一步进电机、设置于所述宠物型外壳颈部用于控制所述宠物型外壳作出头部左右转动动作的第二步进电机、分别设置于所述宠物型外壳左肩部位及右肩部位用于控制所述宠物型外壳作出左上臂及右上臂张开/抱紧动作的第三步进电机及第四步进电机、分别设置于所述宠物型外壳左肩部位及右肩部位用于控制所述宠物型外壳作出左上臂及右上臂抬起/放下动作的第五步进电机及第六步进电机、分别设置于所述宠物型外壳左腿及右腿与躯干连接处用于控制左腿及右腿作出抬起/放下动作的第七步进电机及第八步进电机。
[0008]优选地，所述传感部件包括多个压力传感器，多个所述压力传感器分别对应分布于所述宠物型外壳的头顶位置、下巴位置及躯干上；所述主控制器接收到位于头顶位置的所述压力传感器传输的人体施加压力时，判断所述人体施加压力是否小于第一预设阈值，如果是，控制所述第一步进电机转动，带动所述宠物型外壳作出低头动作，并控制所述声音播放器播放第一音频文件；否则控制所述第一步进电机转动，带动所述宠物型外壳作出低头抬头交替动作，并控制所述声音播放器播放第二音频文件；所述主控制器接收到位于下巴位置的所述压力传感器传输的人体施加压力时，判断所述人体施加压力是否小于第二预设阈值，如果是，控制所述第一步进电机转动，带动所述宠物型外壳作出抬头动作，并控制所述声音播放器播放所述第一音频文件；所述主控制器接收到位于躯干上的压力传感器传输的人体施加压力时，判断该人体施加压力是否小于第三预设阈值，如果是，控制所述第三步进电机及第四步进电机转动带动所述宠物型外壳作出左上臂及右上臂张开动作，并控制所述声音播放器播放所述第一音频文件；否则，控制所述第二步进电机、第七步进电机及第八步进电机转动带动所述宠物型外壳作出头部左转/右转、左腿右腿交替抬起动作，并控制所述声音播放器播放所述第二音频文件。
[0009]优选地，所述传感部件包括热敏传感器，所述热敏传感器的数量为两个分别设置于所述宠物型外壳的左手掌及右手掌位置处；所述主控制器接收到所述热敏传感器传输的人体温度时，控制与该热敏传感器相对应的第五步进电机或第六步进电机转动，带动所述宠物型外壳相应侧的上臂作出抬起/放下动作，并控制所述声音播放器播放第三音频文件。
[0010]优选地，所述传感部件包括光电传感器；所述主控制器接收到所述光电传感器传输的所述环境光线变化时，判断当前光线环境是否小于预设光线阈值，如果是，生成休眠控制指令，控制机器人进入休眠状态。
[0011]优选地，所述传感部件中包括:煤气检测传感器；所述主控制器接收到所述煤气检测传感器传输的煤气浓度时，判断所述煤气浓度是否大于预设煤气浓度值，如果是，则控制所述声音播放器发出煤气检测报警。
[0012]优选地，所述传感部件中包括麦克风；所述主控制器接收到所述麦克风传输声音时，控制所述声音播放器进行语音应答。
[0013]优选地，所述宠物型陪护机器人，还包括通信模块；所述传感部件中包括摄像头；所述主控器，用于将所述摄像头获取的视频图像通过所述通信模块传输给上位机。
[0014]本发明实施例还提供了一种宠物型陪护机器人系统，包括上位机及上述宠物型陪护机器人；所述宠物型陪护机器人与所述上位机连接。
[0015]本发明实施例的宠物陪护型机器人及系统，在宠物型外壳内部可以根据需要设置多种类型的传感部件，如压力传感器、光电传感器、热敏传感器、麦克风、摄像头及煤气检测传感器等，可以实现多种人体动作及环境变化的感应，主控制器根据传感部件采集的人体动作及环境变化控制宠物型外壳执行相应的动作，实现与人的多种交互功能，适用于老年人的精神陪护，能够有效减轻老人的孤独感。
[0016]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0018]图1示出了本发明实施例所提供的一种宠物型陪护机器人的结构示意图；
[0019]图2示出了本发明实施例所提供的一种宠物型陪护机器人系统的结构示意图；
[0020]图3及图4示出了本发明实施例所提供的一种宠物型陪护机器人的具体结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]本发明中提供了一种宠物型陪护机器人，该机器人具有多种交互功能，能够实现与人的交互，因此可以利用到老人陪护中，实现与老人的肢体互动、语音对话等情感交流活动，减轻老人的孤独感。
[0023]以下将对本发明的宠物陪护型机器人的实现方案进行详细说明。如图1所示，该宠物陪护型机器人主要包括宠物型外壳I及设置在宠物型外壳I内部的传感部件2、主控制器3及执行部件4 ;传感部件2，用于感应人体动作和/或环境变化，其中传感部件2至少包括以下一种:用于感应人体施加压力的压力传感器、用于感应环境光线变化的光电传感器、用于感应人体温度的热敏传感器、用于检测声音的麦克风、用于获取视频图像的摄像头以及用于检测环境中煤气浓度的煤气检测传感器，根据实际交互的需要，选择在宠物型外壳I内部设置的传感部件2的类型及数量。
[0024]传感部件2采集到人体动作和/或环境变化后，传输给主控制器3 ;主控制器3，用于发出与人体动作和/或环境变化相对应的动作控制命令；执行部件4，用于执行动作控制命令，例如宠物型外壳I内部设置的传感部件2为压力传感器，当压力传感器感应到人体施加压力时，主控制器3根据人体施加压力的大小控制执行部件4作出握手、拥抱等交互动作和/或发出交互语音，实现与人的肢体及语音上的交互。
[0025]为了实现与人的多种交互，主控制器3控制执行部件4执行相应的动作控制命令，执行部件4动作时，带动宠物型外壳I的相应部位动作。如图2所示，执行部件4中执行动作控制命令的部件包括步进电机41及声音播放器42 ;步进电机41的输出端与宠物型外壳I的关节部位连接，步进电机41在主控制器3的带动下转动，步进电机41的转动输出端带动宠物型外壳I作出相应动作；声音播放器42在主控制器3的控制下发出与人体动作和/或环境变化相对应的声音。在对一种人体动作或一种环境变化进行响应时，可以仅有步进电机41或仅有声音播放器42响应，也可以步进电机41和声音播放器42同时做出响应，例如压力传感器21感应到人体施加压力时，步进电机41带动宠物型外壳I作出拥抱动作，同时声音播放器42发出问候语音。
[0026]本发明实施例的宠物型陪护机器人能够实现与人的多种肢体交互，为了实现该多种肢体交互在宠物型外壳I内部设置有多个步进电机41，分别在主控制器3的控制下作出不同的动作。具体地，宠物型外壳I内部的步进电机41包括:设置于宠物型外壳I颈部用于控制宠物型外壳I作出低头/抬头动作的第一步进电机、设置于宠物型外壳I颈部用于控制宠物型外壳I作出头部左右转动动作的第二步进电机、分别设置于宠物型外壳I左肩部位及右肩部位用于控制宠物型外壳I作出左上臂及右上臂张开/抱紧动作的第三步进电机及第四步进电机、分别设置于宠物型外壳I左肩部位及右肩部位用于控制宠物型外壳I作出左上臂及右上臂抬起/放下动作的第五步进电机及第六步进电机、分别设置于宠物型外壳I左腿及右腿与躯干连接处用于控制左腿及右腿作出抬起/放下动作的第七步进电机及第八步进电机。
[0027]上述的第一步进电机至第八步进电机可以分别为一个步进电机也可以分别为多个同时动作的步进电机。
[0028]如图2所示，宠物型陪护机器人的传感部件2包括多个压力传感器21，多个压力传感器21分别对应分布于宠物型外壳I的头顶位置、下巴位置及躯干上。
[0029]主控制器3接收到位于头顶位置的压力传感器21传输的人体施加压力时，判断人体施加压力是否小于第一预设阈值，如果是，控制第一步进电机转动，带动宠物型外壳I作出低头动作，并控制声音播放器42播放第一音频文件；否则控制第一步进电机转动，带动宠物型外壳I作出低头抬头交替动作，并控制声音播放器42播放第二音频文件；该方式下，当人触摸宠物型陪护机器人的头顶部位时，位于宠物型外壳I头顶部位的压力传感器21感应人体施加压力，主控制器3通过将人体施加压力与第一预设阈值的比较，判断人体作出的是轻柔触摸动作还是用力拍打动作，当人体施加压力小于第一预设阈值时，说明人体施加压力较小，此时控制宠物型外壳I作出低头动作，优选地，在宠物型外壳I作出低头动作的同时还可以配合发出交互声音；当人体施加压力不小于第一预设阈值时，说明人体施加压力较大，此时控制宠物型外壳I作出低头抬头交替动作，优选地，在宠物型外壳I作出抬头低头交替动作的同时还可以声音播放器42发出表示愤怒的声音，由此实现与人的一种肢体与语音上的交互。
[0030]主控制器3接收到位于下巴位置的压力传感器21传输的人体施加压力时，判断人体施加压力是否小于第二预设阈值，如果是，控制第一步进电机转动，带动宠物型外壳I作出抬头动作，并控制声音播放器42播放第一音频文件；该方式下，人在宠物型外壳I的下巴部位施加压力时，位于下巴位置的压力传感器21感应人体施加压力，主控器将该人体施加压力与第二预设阈值进行比较，从而判断人在宠物型外壳I下巴位置施加的压力大小，当在下巴位置施加的压力小于第二预设阈值时，说明人施加压力较小，宠物型外壳I作出抬头动作，优选地，在宠物型外壳I作出抬头动作的同时还可以配合发出轻柔的声音实现与人的肢体与语音上的交互；当人在下巴位置施加压力不小于第二预设阈值时，说明人施加压力较大，主控制器3可以控制第二步进电机转动，带动宠物型外壳I头部作出左右转动的动作，同时控制声音播放器42发出愤怒声音。
[0031]主控制器3接收到位于躯干上的压力传感器21传输的人体施加压力时，判断该人体施加压力是否小于第三预设阈值，如果是，控制第三步进电机及第四步进电机转动带动宠物型外壳I作出左上臂及右上臂张开动作，并控制声音播放器42播放第一音频文件；否贝1J，控制第二步进电机、第七步进电机及第八步进电机转动带动宠物型外壳I作出头部左转/右转、左腿右腿交替抬起动作，并控制声音播放器42播放第二音频文件。该方式下，人在宠物型外壳I的躯干上施加压力时，位于躯干位置的压力传感器21感应人体施加压力，主控器将该人体施加压力与第三预设阈值进行比较，从而判断人在宠物型外壳I的躯干上施加的压力大小，当在躯干上施加的压力小于第三预设阈值时，说明人施加压力较小，宠物型外壳I作出双臂张开的拥抱动作，优选地，在宠物型外壳I作出拥抱动作的同时还可以配合发出轻柔的声音实现与人的肢体与语音上的交互；当人在躯干上施加压力不小于第三预设阈值时，说明人施加压力较大，主控制器3可以控制宠物型外壳I作出头部左转或右转动作，同时双腿交替抬起，优选地可以同时控制声音播放器42发出愤怒声音，令宠物型陪护机器人模仿生气状态，实现与人的肢体与语言上的交互。
[0032]另外，当宠物型外壳I的躯干部分体积较大时，可以在宠物型外壳I的躯干上设置多个压力传感器21，实现从多个角度获取人在宠物型外壳I上施加的压力。
[0033]如图2所示，在宠物型陪护机器人的传感部件2中还可以包括热敏传感器23，热敏传感器23的数量为两个分别设置于宠物型外壳I的左手掌及右手掌位置处；主控制器3接收到热敏传感器23传输的人体温度时，控制与该热敏传感器23相对应的第五步进电机或第六步进电机转动，带动宠物型外壳I相应侧的上臂作出抬起/放下动作，并控制声音播放器42播放第三音频文件；该方式下，当人握住宠物型外壳I的手掌部位时(左手掌和/或右手掌)，位于宠物型外壳I手掌部位的热敏传感器23感应到人体温度，主控制器3根据获取的人体温度控制宠物型外壳I相应侧的上臂作出抬起/放下动作模拟与人握手，例如当人握住宠物型外壳I的左手掌时，主控制器3控制宠物型外壳I的左上臂抬起/放下，在宠物型外壳I作出握手动作的同时，还可以控制声音播放器42发出问候语音。
[0034]如图2所示，在宠物型陪护机器人的传感部件2中还包括光电传感器22 ;主控制器3接收到光电传感器22传输的环境光线变化时，判断当前光线环境是否小于预设光线阈值，如果是，生成休眠控制指令，控制机器人进入休眠状态。
[0035]为了使宠物型陪护机器人更加形象逼真，光电传感器22设置于宠物型外壳I的眼睛部位，当光电传感器22感应到外界光线变化且当前光线环境小于预设光线阈值时，较多地在夜晚人休息时，主控制器3控制机器人进入休眠状态，一方面可以降低宠物型陪护机器人的功耗，另一方面可以防止宠物型陪护机器人发出声音影响老人的休息。
[0036]如图2所示，在宠物型陪护机器人的传感部件2中还包括:煤气检测传感器24 ;主控制器3接收到煤气检测传感器24传输的煤气浓度时，判断煤气浓度是否大于预设煤气浓度值，如果是，则控制声音播放器42发出煤气检测报警，由此可以实现环境中的煤气监测，防止煤气中毒。
[0037]如图2所示，在宠物型陪护机器人的传感部件2中还包括麦克风25 ;主控制器3接收到麦克风25传输声音时，控制声音播放器42进行语音应答；该方式下，当人发出交互语音时，麦克风25采集人的声音，主控制器3根据人发出的交互语音进行语音应答，实现与人的语音交互。
[0038]如图2所示，在宠物型陪护机器人中还包括通信模块5 ;传感部件2中还包括摄像头26 ;主控器可以将摄像头26获取的视频图像通过通信模块5传输给上位机b，实现对人状态的图像监控。
[0039]优选地，麦克风25采集的语音和/或视频图像通过通信模块传输给上位机b，上位机b将监测方的语音传输给宠物型陪护机器人实现与老人的实时交互。
[0040]本发明实施例的宠物型陪护机器人中包括控制模块，控制模块中包括主控制器3、电源电路33、时钟电路34、AD转换电路31及外围接口电路32，电源电路33、时钟电路34、AD转换电路31及外围接口电路32均与主控制器3连接。时钟电路34能实现定时功能，通过时钟电路34的定时功能可以实现叫醒、吃药定时提醒等功能。
[0041]压力传感器21、光电传感器22、热敏传感器23及煤气检测传感器24通过AD转换电路31与主控制器3连接；麦克风25及摄像头26通过外围接口电路32与主控制器3连接，步进电机41及声音播放器42通过外围接口电路32与主控制器3连接。
[0042]在宠物型陪护机器人中，通信模块5包括计算机接口模块51及无线通信模块52用于与上位机的有线或无线通信。
[0043]本发明实施例还提供了一种宠物型陪护机器人系统，如图2所示，包括上位机b及上述宠物型陪护机器人a ;宠物型陪护机器人a与上位机b连接。
[0044]上位机中设置程序设置模块bl与视频监控模块b2，通过程序设置模块bl实现对宠物型陪护机器人中程序的设置，视频监控模块b2控制宠物型陪护机器人进行视频监控。通信模块5中的计算机接口模块51通过USB接口实现主控制器3与上位机b之间的有线数据通信，支持USB连接线和蓝牙无线传输两种方式。无线通信模块52通过连接无线互联网或3G网络，实现主控制器3与上位机b之间的远程数据通信。
[0045]本发明实施例中还进一步给出了宠物型陪护机器人的一种示例。
[0046]该宠物型陪护机器人包括宠物型外壳，优选地宠物型外壳为毛绒性外壳。
[0047]在宠物型外壳内部设置的传感部件包含6个压力传感器Ibl(标号分别为Ibl-1?lbl-6)、1个光电传感器lb2、I个煤气检测传感器lb3、2个热敏传感器lb4_l及lb4_2、I个摄像头lb5和I个声音传感器(麦克风)lb6。其中压力传感器lbl、光电传感器lb2、煤气检测传感器lb3和热敏传感器lb4通过AD转换电路连接到主控制器，将检测到的信息发送到主控制器进行信息处理。摄像头lb5和麦克风lb6通过外围接口电路连接到主控制器，进行解码和识别。
[0048]执行部件包括9个步进电机Icl和I个扬声器lc2，通过外围接口电路连接到主控制器，分别用于实现肢体运动和语音播放。
[0049]上位机包含程序设置模块和视频监控模块。其中，程序设置模块具有设置服药等事务提醒的内容和时间，编辑语音对话内容及音乐播放文件等功能。视频监控模块能够进行宠物机器人摄像头监测范围内画面的实时远程播放和存储，并具有拍照和照片存储的功會K。
[0050]参照附图3及图4，宠物型陪护机器人的传感器部件和执行部件各自分布在宠物型外壳的不同部位。其中:
[0051]压力传感器Ibl-1位于宠物型陪护机器人的头顶，用于感受头部的抚摸和拍打；压力传感器lbl-2位于宠物型陪护机器人的下巴，用于感受下巴的抚摸；压力传感器lbl-3、压力传感器lbl-4、压力传感器lbl-5和压力传感器lbl_6并排分布于宠物型陪护机器人的背部，用于感受背部的抚摸和拍打；光电传感器lb2镶嵌于宠物型陪护机器人的左眼内，用于检测周围环境的光暗变化；煤气检测传感器lb3作为宠物型陪护机器人的鼻子，用于检测周围危险气体的存在；热敏传感器lb4-l和热敏传感器lb4-2分别位于宠物型陪护机器人的右手和左手手掌，用于检测手掌温度；摄像头lb5镶嵌于宠物型陪护机器人的右眼内，用于视频监测；麦克风lb6安装在宠物型陪护机器人的左耳内，用于获取周围声立曰ο
[0052]步进电机Icl-1和步进电机lcl-2并列位于宠物型陪护机器人的颈部，同步运动实现机器人抬头/低头的动作。步进电机lcl-3位于宠物型陪护机器人的颈部，实现机器人头部左右转动的动作。步进电机lcl-4和步进电机lcl-5分别位于宠物型陪护机器人的右肩和左肩，实现机器人上臂张开/抱紧的动作。步进电机lcl-6和步进电机lcl-7分别位于宠物型陪护机器人的右肩和左肩，实现机器人上臂抬起/放下的动作。步进电机lcl-8和步进电机lcl-9分别位于宠物型陪护机器人的右腿和左腿，实现机器人腿部抬起/放下的动作。扬声器lc2位于宠物机器人腹内，用于播放声音。
[0053]当用户抚摸机器人头部时，压力传感器Ibl-1感受到较轻的压力，主控制器控制电机Icl-1和电机lcl-2旋转，实现低头的动作，同时扬声器lc2发出舒服的叫声；当用户抚摸机器人下巴时，压力传感器lbl-2感受到较轻的压力，主控制器控制电机Icl-1和电机lcl-2旋转，实现抬头的动作，同时扬声器lc2发出舒服的叫声；当用户拍打机器人头部时，压力传感器Ibl-1感受到较重的压力，主控制器控制电机Icl-1和电机lcl-2快速旋转，实现快速低头再抬头的动作，同时扬声器lc2发出生气的叫声。
[0054]当用户抚摸机器人背部时，压力传感器lbl-3/lbl-4/lbl-5/lbl_6感受到较轻的压力，主控制器控制电机lcl-4和电机lcl-5旋转，上臂张开，实现拥抱的动作，同时扬声器lc2发出舒服的叫声；当用户拍打机器人背部时，压力传感器lbl-3/lbl-4/lbl-5/lbl-6感受到较重的压力，主控制器控制电机Ic 1-8、电机Ic 1-9和电机Ic 1-3旋转，头部向左或向右转动，腿部交替抬起，模仿生气的动作，同时扬声器Ic2发出生气的叫声。
[0055]当用户握住机器人左侧手掌时，相应的热敏传感器lb4_2感受到温度变化，主控制器控制电机lcl-7旋转，左侧上臂抬起/放下，模仿握手的动作，同时扬声器lc2发出问候的语音；当用户握住机器人右侧手掌时，相应的热敏传感器lb4-l感受到温度变化，主控制器控制电机lcl-6旋转，右侧上臂抬起/放下，模仿握手的动作，同时扬声器lc2发出问候的语音。
[0056]当麦克风lb6检测到声音时，主控制器自动进行语音识别，并根据识别的结果控制扬声器lc2播放相应的回答语音。当煤气检测传感器lb3检测到危险气体存在时，主控制器控制扬声器lc2播放相应的提示报警语音。光电传感器lb2能够感受到光暗变化，在夜晚等黑暗条件下自动开启休眠模式，省电的同时避免打扰主人休息。
[0057]当上位机b通过视频监控模块b2开启视频监控功能时，通过摄像头26获取视频信息，并实现拍照功能。上位机b还可以通过程序设置模块bl设置吃药等事务提醒的时间、内容等信息，主控制器在到达时间时自动控制声音播放器42播放相应的提醒语音。
[0058]本发明的突出特点是陪护机器人具有宠物外型，便于老人怀抱和随身携带，能实现与人的肢体互动、语音对话等情感交流活动，更具有亲和力，容易广泛受到老年人的喜爱，特别适用于独居老人的精神陪护，能够有效减轻老人的孤独感。同时，机器人具有音乐播放、吃药提醒、日常事务提醒等功能，能够辅助老年人生活，对痴呆等记忆力不好的老人尤其有益；煤气报警和远程视频监控等安全监护功能，能够有效保障老人居家生活环境的安全。可广泛用于老年人家庭、养老院等多种场所，具有广阔的市场前景。
[0059]以上，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种宠物型陪护机器人，其特征在于，包括:宠物型外壳及设置在所述宠物型外壳内部的传感部件、主控制器及执行部件； 所述传感部件，用于感应人体动作和/或环境变化，其中所述传感部件至少包括以下一种:用于感应人体施加压力的压力传感器、用于感应环境光线变化的光电传感器、用于感应人体温度的热敏传感器、用于检测声音的麦克风、用于获取视频图像的摄像头以及用于检测环境中煤气浓度的煤气检测传感器； 所述主控制器，用于发出与所述人体动作和/或环境变化相对应的动作控制命令； 所述执行部件，用于执行所述动作控制命令。
2.根据权利要求1所述的宠物型陪护机器人，其特征在于，所述执行部件包括步进电机及声音播放器； 其中，所述步进电机的输出端与所述宠物型外壳的关节部位连接，带动所述宠物型外壳作出相应动作； 所述声音播放器用于发出与所述人体动作和/或环境变化相对应的声音。
3.根据权利要求2所述的宠物型陪护机器人，其特征在于，所述步进电机包括:设置于所述宠物型外壳颈部用于控制所述宠物型外壳作出低头/抬头动作的第一步进电机、设置于所述宠物型外壳颈部用于控制所述宠物型外壳作出头部左右转动动作的第二步进电机、分别设置于所述宠物型外壳左肩部位及右肩部位用于控制所述宠物型外壳作出左上臂及右上臂张开/抱紧动作的第三步进电机及第四步进电机、分别设置于所述宠物型外壳左肩部位及右肩部位用于控制所述宠物型外壳作出左上臂及右上臂抬起/放下动作的第五步进电机及第六步进电机、分别设置于所述宠物型外壳左腿及右腿与躯干连接处用于控制左腿及右腿作出抬起/放下动作的第七步进电机及第八步进电机。
4.根据权利要求3所述的宠物型陪护机器人，其特征在于，所述传感部件包括多个压力传感器，多个所述压力传感器分别对应分布于所述宠物型外壳的头顶位置、下巴位置及躯干上； 所述主控制器接收到位于头顶位置的所述压力传感器传输的人体施加压力时，判断所述人体施加压力是否小于第一预设阈值，如果是，控制所述第一步进电机转动，带动所述宠物型外壳作出低头动作，并控制所述声音播放器播放第一音频文件；否则控制所述第一步进电机转动，带动所述宠物型外壳作出低头抬头交替动作，并控制所述声音播放器播放第二音频文件； 所述主控制器接收到位于下巴位置的所述压力传感器传输的人体施加压力时，判断所述人体施加压力是否小于第二预设阈值，如果是，控制所述第一步进电机转动，带动所述宠物型外壳作出抬头动作，并控制所述声音播放器播放所述第一音频文件； 所述主控制器接收到位于躯干上的压力传感器传输的人体施加压力时，判断该人体施加压力是否小于第三预设阈值，如果是，控制所述第三步进电机及第四步进电机转动带动所述宠物型外壳作出左上臂及右上臂张开动作，并控制所述声音播放器播放所述第一音频文件；否则，控制所述第二步进电机、第七步进电机及第八步进电机转动带动所述宠物型外壳作出头部左转/右转、左腿右腿交替抬起动作，并控制所述声音播放器播放所述第二音频文件。
5.根据权利要求3所述的宠物型陪护机器人，其特征在于，所述传感部件包括热敏传感器，所述热敏传感器的数量为两个分别设置于所述宠物型外壳的左手掌及右手掌位置处； 所述主控制器接收到所述热敏传感器传输的人体温度时，控制与该热敏传感器相对应的第五步进电机或第六步进电机转动，带动所述宠物型外壳相应侧的上臂作出抬起/放下动作，并控制所述声音播放器播放第三音频文件。
6.根据权利要求1所述的宠物型陪护机器人，其特征在于，所述传感部件包括光电传感器； 所述主控制器接收到所述光电传感器传输的所述环境光线变化时，判断当前光线环境是否小于预设光线阈值，如果是，生成休眠控制指令，控制机器人进入休眠状态。
7.根据权利要求2所述的宠物型陪护机器人，其特征在于，所述传感部件中包括:煤气检测传感器； 所述主控制器接收到所述煤气检测传感器传输的煤气浓度时，判断所述煤气浓度是否大于预设煤气浓度值，如果是，则控制所述声音播放器发出煤气检测报警。
8.根据权利要求2所述的宠物型陪护机器人，其特征在于，所述传感部件中包括麦克风； 所述主控制器接收到所述麦克风传输声音时，控制所述声音播放器进行语音应答。
9.根据权利要求1所述的宠物型陪护机器人，其特征在于，还包括通信模块；所述传感部件中包括摄像头； 所述主控器，用于将所述摄像头获取的视频图像通过所述通信模块传输给上位机。
10.宠物型陪护机器人系统，其特征在于，包括上位机及如权利要求1至9任一项所述的宠物型陪护机器人；所述宠物型陪护机器人与所述上位机连接。
【文档编号】B25J13/08GK104440925SQ201410706366
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】张腾宇, 王喜太, 兰陟, 单新颖, 张静莎, 王强, 宋亮 申请人:国家康复辅具研究中心