一种情感交互型车载机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型给出了一种情感交互型车载机器人的实现方法，包括一体式情感交互型车载机器人和分体式情感交互型车载机器人，每一种情感交互型车载机器人均由移动设备、车载机械臂装置和电源构成。当移动设备与车载机械臂装置相连时，则组合成一体式情感交互型车载机器人；当移动设备与车载机械臂装置分离时，则可组合成分体式情感交互型车载机器人。该车载机器人能够像人一样拥有情绪，可以通过情绪反应与人进行交互。
【专利说明】一种情感交互型车载机器人
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动设备与机器人结合的应用技术，尤其是涉及一种情感交互型车载机器人。
【背景技术】
[0002]截至目前，中国智能手机用户数已超过5亿，围绕智能手机的各种应用层出不穷，但绝大多数应用都仅仅停留在单纯的App上，智能手机与硬件相结合的应用产品较少。
[0003]此外，无论是现有的纯App产品，还是与硬件相结合的产品，智能手机都仅仅充当一个“微电脑”屏幕而已，对用户而言，改变的仅仅是携带和查阅方面的便利性，本质上而言，并没有改变自“电脑”诞生以来，电脑与人之间的交互方式。
[0004]然而，智能手机与传统电脑相比，又有其独特的优势，其便携特性、丰富的传感器特性、通过蜂窝网络可全天候联网在线特性等，无疑使智能手机成为一款别具一格的移动终端设备。因此，如何更加充分地利用智能手机的这些特性，让其与人更加紧密的结合，给终端用户更友好的用户体验，尤其是结合硬件设备，让智能手机的功能得到全面的发挥，为人们的生产和生活带来效率和快乐，亟待细致研宄与开发。
[0005]近年已有少数
【发明者】对智能手机的应用给予了关注，先后提出了一些围绕智能手机的应用方案。CN201210387268.6以智能手机为主体发明了一种用在家庭安防领域的监控机器人，主要包括智能手机与机器人平台，可以实现智能监控、远程人机交互控制等功能。CN 201210189512.8发明了一种基于智能手机的解魔方机器人，通过智能手机采集魔方颜色信息，完成乱序魔方还原逻辑运算，并将解法通过蓝牙通信发送给机器人上的控制单元进行实时控制，由执行单元完成对三阶魔方的还原。CN 201210337637.0发明了一种采用智能手机导航的清扫机器人，通过智能手机上的传感器获取外界信息，避免了直接在清扫机器人上加装导航定位以及传感器等硬件设备，实施简单，清扫效率高。CN201010543931.8发明了一种基于iPhone智能手机的机器人人机交互系统，通过智能手机构建便携通用的人机交互系统，从而无需额外设备便可随时随地的实现便捷高效的远程机器人遥控操作。CN201310160936.6发明了一种信息驱动的情感车载机器人，该车载机器人以简洁的拟人和/或拟物表情的方式对各类信息进行表达，配以相应的声音，让用户“一看、一听”便一切了然。在实现上，用户需获得机器人本体装置并在智能手机上安装App便可拥有情感车载机器人，为用户定制并提供个性化的信息服务。
[0006]从上述发明可以看出，已有的发明大多侧重于将智能手机作为控制端，替代传统机器人开发过程中所使用的硬件计算装置，相当于减少了硬件的开发成本，但是其功能方面并没有太多改进，尚属于“硬件”替换层次，“智能”程度较低。
[0007]本发明的目的是从用户的实际需求出发，可以以智能手机为计算设备，设计一种车载机械臂装置与智能手机进行结合，构造一种可组合为一体式的车载机器人，也可以组合为分体式的车载机器人，且该车载机器人能够像人一样拥有情绪，可以通过情绪反应与人进行交互。与已有的仅仅将智能手机充当计算和控制设备的机器人发明不同，本发明不仅设计了车载机械臂装置，更重要的是本发明对机器人的交互功能和实现方法进行了深度设计，使其能够与用户进行交互，这是本发明所做的突出的实质性的贡献。
【发明内容】
[0008]本发明实施例要解决的问题是提供一种情感交互型车载机器人，以解决现有车载设备的利用形式单一，且与人交互方式不友好等问题，最终基于本发明的技术方案，任一用户均可以通过本发明的车载机械臂装置，将智能手机变成情感交互型车载机器人。例如，用户将智能手机放置于车载机械臂装置上，将立即组合成为一体式情感交互型车载机器人，该机器人能够做出各种表情+动作+声音+文字+图片/视频。
[0009]为了实现上述目的，本发明给出了一种情感交互型车载机器人的实现方法，包括一体式情感交互型车载机器人和分体式情感交互型车载机器人，且每一种情感交互型车载机器人均由移动设备、车载机械臂装置和电源构成。
[0010]所述情感交互型车载机器人，其特征在于，由移动设备、车载机械臂装置和电源三部分组成；
[0011]所述车载机械臂装置或安置于汽车仪表盘上方台面，或粘贴于汽车前挡风玻璃上，或悬挂于汽车空调出风口处，或悬挂于汽车中央后视镜；
[0012]所述车载机械臂装置由外部组件和内部组件构成；所述外部组件进一步包括但不限于底座、机械臂和手抓；所述机械臂由一段臂或多段臂通过关节连接构成；所述机械臂一端与底座相连，另一端与手抓相连；
[0013]所述电源或内置于车载机械臂装置内部，或以独立设备形式外置于车载机械臂装置外部；所述电源为车载机械臂装置供电或同时为移动设备供电；
[0014]所述手抓感应到面前的移动设备后，通过手抓的张开和闭合动作抓住和松放移动设备，或通过手抓的粘贴或吸附动作粘住或吸住移动设备；
[0015]所述手抓固定住移动设备后或者使移动设备进行前仰或后仰动作，或者使移动设备进行顺时针旋转或逆时针旋转，或者使移动设备固定不动；
[0016]所述移动设备与车载机械臂装置之间通过有线或无线的方式进行数据传输；
[0017]所述车载机械臂装置接收移动设备发送的指令，通过驱动底座旋转执行动作和/或通过驱动机械臂执行动作和/或通过驱动手抓执行动作；
[0018]所述车载机械臂装置执行相关动作时，所述移动设备App界面或者通过表情的方式显示机器人的情绪，或者移动设备App界面不显示机器人的表情和情绪；
[0019]所述情感交互型车载机器人之间通过无线的方式进行通信。
[0020]本发明的有益效果在于:
[0021](1)通过本发明提供的技术方案，用户仅需获得本发明提供的车载机械臂装置，并在智能手机上安装App应用程序便可拥有一个情感交互型车载机器人；
[0022](2)用户可通过App设置相应参数，实现对车载机器人的控制和交互，车载机器人能够感知外界环境信息，并依据感知的信息给予相应情绪反应；
[0023](3)本发明采取化繁为简的原则，以简洁的拟人和/或拟物表情的方式对各类信息进行表达，同时配以相应的声音，使得用户“一看、一听”便一切了然。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明一个实施例，一体式情感交互型车载机器人模块图；
[0025]图2是本发明一个实施例，分体式情感交互型车载机器人模块图；
[0026]图3是本发明一个实施例，典型应用实现过程。
【具体实施方式】
[0027]本发明的优选实施例提供了一种情感交互型车载机器人。车载机器人由移动设备、车载机械臂装置和电源组成，在具体实施中可分为一体式情感交互型车载机器人和分体式情感交互型车载机器人。每一种情感交互型车载机器人都可通过内置电源或外接电源对车载机械臂装置进行供电，当移动设备与机器人本体结合为一体式情感交互型车载机器人时，该电源还能够同时为移动设备充电。
[0028]所述情感交互型车载机器人分为一体式情感交互型车载机器人和分体式情感交互型车载机器人；
[0029]所述一体式情感交互型车载机器人是指所述移动设备与所述车载机械臂装置直接连接，组合成一体，构成一体式情感交互型车载机器人；
[0030]所述分体式情感交互型车载机器人是指所述移动设备与所述车载机械臂装置不直接连接，通过分体形式构成分体式情感交互型车载机器人。
[0031]所述移动设备是指具有独立操作系统，能够安装第三方App应用程序的智能便携式计算设备，包括但不限于搭载1S系统的移动设备、搭载Android系统的移动设备、搭载Windows系统的移动设备；
[0032]所述车载机械臂装置的内部组件包括但不限于舵机组、电机组、传动装置、传感器、集成电路板和印制电路板；
[0033]所述舵机组和/或电机组负责驱动底座执行动作和/或机械臂执行动作和/或手抓执行动作；
[0034]所述车载机械臂装置通过舵机组和/或电机组驱动底座以给定的速度和角度在360度范围内进行顺时针或逆时针旋转；
[0035]所述车载机械臂装置通过舵机组和/或电机组驱动机械臂以给定的控制指令进行自由运动；
[0036]所述车载机械臂装置通过舵机组和/或电机组驱动手抓以给定的控制指令进行张开和闭合，同时进行前仰、后仰、顺时针旋转、逆时针旋转。
[0037]所述电源是指或者通过电池的形式为车载机械臂装置提供电能，或者通过外接电源的形式为车载机械臂装置提供电能；所述电池或者内置于所述车载机械臂装置，或者外置于所述车载机械臂装置。
[0038]所述移动设备App显不情绪画面包括拟人表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字；
[0039]所述拟人表情包括但不限于喜、怒、哀、乐、烦、困、累、饿；
[0040]所述情感交互型车载机器人的情绪通过App表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字和/或车载机械臂装置执行的动作体现出来。
[0041]图1、图2是本发明的实施例，其中图1是本发明一体式情感交互型车载机器人模块图。
[0042]101是一体式情感交互型车载机器人，其包含11移动设备、12车载机械臂装置和13电源。13电源可以内置于12车载机械臂装置中，与车载机械臂装置集成在一起。
[0043]所述12车载机械臂装置通过手抓将11移动设备固定于12车载机械臂装置上，与12车载机械臂装置组合在一起，构成一体式情感交互型车载机器人，所述一体式情感交互型车载机器人的情绪通过App表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字和/或车载机械臂装置执行的动作体现出来；
[0044]所述11移动设备通过有线或无线的方式将所述App发送的指令传递给12车载机械臂装置；所述11移动设备可通过有线或无线的方式与12车载机械臂装置进行双向数据传输；
[0045]所述12车载机械臂装置根据11移动设备App发送的指令执行动作；
[0046]所述11移动设备App依据感知的信息和/或事件进行情绪响应；
[0047]所述11移动设备App感知的信息包括但不限于移动设备自身传感器获取的信息、车载机械臂装置中的传感器获取的信息、其他情感交互型车载机器人发送的信息以及服务器发送的信息。
[0048]所述11移动设备与12车载机械臂装置连接在一起后，或者通过12车载机械臂装置内置电源为移动设备充电，或者通过车载机械臂装置外接电源为移动设备充电。
[0049]所述12车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组通过传动装置驱动底座以给定的速度和角度进行顺时针和/或逆时针360度范围内旋转；
[0050]所述12车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组还通过传动装置驱动机械臂以关节为轴执行动作；
[0051]所述12车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组还通过传动装置驱动手抓以给定的速度和加速度前仰和/或后仰和/或顺时针转动和/或逆时针转动，或驱动手抓张开或闭合；
[0052]所述11移动设备App依据感知的信息和/或事件进行情绪响应，包括拟人表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字和/或车载机械臂装置执行动作。
[0053]图2是本发明分体式情感交互型车载机器人模块图。
[0054]201分体式情感交互型车载机器人由11移动设备和202组件构成，其中202组件包括12车载机械臂装置和13电源。该分体式情感交互型车载机器人中的11移动设备与12车载机械臂装置分开，不连接。
[0055]所述11移动设备脱离手抓，与12车载机械臂装置分开，11移动设备和12车载机械臂装置以分体形式，构成分体式情感交互型车载机器人，所述分体式情感交互型车载机器人的情绪通过App表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字和/或车载机械臂装置执行的动作体现出来；
[0056]所述11移动设备通过有线或无线的方式将所述App发送的指令传递给车载机械臂装置；所述11移动设备通过有线或无线的方式与12车载机械臂装置进行双向数据传输；
[0057]所述12车载机械臂装置根据移动设备App发送的指令执行动作；
[0058]所述11移动设备App依据感知的信息和/或事件进行情绪响应。
[0059]所述12车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组通过传动装置驱动底座以给定的速度和角度进行顺时针和/或逆时针360度范围内旋转；
[0060]所述12车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组还通过传动装置驱动机械臂以关节为轴执行动作；
[0061]所述12车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组还通过传动装置驱动手抓以给定的速度和加速度前仰和/或后仰和/或顺时针转动和/或逆时针转动，或驱动手抓张开或闭合。
[0062]所述11移动设备App依据感知的信息和/或事件进行情绪响应，包括拟人表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字和/或车载机械臂装置执行动作；
[0063]所述移动设备App感知的信息包括但不限于移动设备自身传感器获取的信息、车载机械臂装置中的传感器获取的信息、其他情感交互型车载机器人发送的信息和服务器发送的信息。
[0064]图3是本发明实施例典型应用实现过程。
[0065]为了进一步阐述本发明的具体应用过程，本发明以图3所示作为典型应用场景进行叙述，且以智能手机为典型的移动设备。在本发明中，可将12车载机械臂装置平放在汽车仪表盘上方台面，并通过内置电源或外接电源为车载机械臂装置进行供电。
[0066]假设用户启动发动机，将驾车去完成一次出行任务。当用户通过301启动发动机后，12车载机械臂装置感知到发动机已启动，此时，12车载机械臂装置通过舵机组和/或电机组驱动302机械臂向前伸出，同时手抓张开；然后用户将智能手机放在手抓面前，303手抓感应到智能手机后，便自动闭合，抓住智能手机。此时手抓可以抓着智能手机进行相关动作，比如将智能手机前倾或后倾，同时智能手机App程序也跟着启动，以表情的方式与用户进行互动响应。当用户开动车辆在路上行驶时，智能手机通过自身的传感器和/或车载机械臂装置中的传感器感知相应信息，和/或其他情感交互型车载机器人发送信息，和/或服务器端发送信息，当感知到相应的信息后，可以将感知的各类信息处理成相应事件。当某类事件发生时，304车载机器人便能感知到相应事件信息，然后305车载机器人启动对该类事件给予的情绪响应；车载机器人给予的情绪响应可能通过306、307、308、309、310、311等某一个或某几个组合的方式进行呈现。可以激发306车载机械臂装置执行相关动作和/或激发307智能手机App上的表情进行变化和/或激发308智能手机App播放相应声音和/或激发309智能手机App显示相关文字和/或激发310智能手机App显示相关图片和/或激发311智能手机App显示相应视频。在行车过程中，将会不断有类似的事件情况发生，车载机器人均给予类似的情绪响应过程，当用户到达目的地后，通过312关闭发动机，此时车载机器人感知到发动机关闭，则通过313将机械臂和手抓缩回，叠放至底座上，用户通过314取下智能手机，完成一次出行过程。
[0067]本发明通过具体实施例进行说明，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
【权利要求】
1.一种情感交互型车载机器人，其特征在于，由移动设备、车载机械臂装置和电源三部分组成； 所述车载机械臂装置或安置于汽车仪表盘上方台面，或粘贴于汽车前挡风玻璃上，或悬挂于汽车空调出风口处，或悬挂于汽车中央后视镜； 所述车载机械臂装置由外部组件和内部组件构成；所述外部组件进一步包括但不限于底座、机械臂和手抓；所述机械臂由一段臂或多段臂通过关节连接构成；所述机械臂一端与底座相连，另一端与手抓相连； 所述电源或内置于车载机械臂装置内部，或以独立设备形式外置于车载机械臂装置外部；所述电源为车载机械臂装置供电或同时为移动设备供电； 所述手抓感应到面前的移动设备后，通过手抓的张开和闭合动作抓住和松放移动设备，或通过手抓的粘贴或吸附动作粘住或吸住移动设备； 所述手抓固定住移动设备后或者使移动设备进行前仰或后仰动作，或者使移动设备进行顺时针旋转或逆时针旋转，或者使移动设备固定不动； 所述移动设备与车载机械臂装置之间通过有线或无线的方式进行数据传输； 所述车载机械臂装置接收移动设备发送的指令，通过驱动底座旋转执行动作和/或通过驱动机械臂执行动作和/或通过驱动手抓执行动作； 所述车载机械臂装置执行相关动作时，所述移动设备App界面或者通过表情的方式显示机器人的情绪，或者移动设备App界面不显示机器人的表情和情绪； 所述情感交互型车载机器人之间通过无线的方式进行通信。
2.如权利要求1所述，一种情感交互型车载机器人，其特征在于: 所述情感交互型车载机器人分为一体式情感交互型车载机器人和分体式情感交互型车载机器人； 所述一体式情感交互型车载机器人是指所述移动设备与所述车载机械臂装置直接连接，组合成一体，构成一体式情感交互型车载机器人； 所述分体式情感交互型车载机器人是指所述移动设备与所述车载机械臂装置不直接连接，通过分体形式构成分体式情感交互型车载机器人。
3.如权利要求1所述，一种情感交互型车载机器人，其特征在于: 所述移动设备是指具有独立操作系统，能够安装第三方App应用程序的智能便携式计算设备，包括但不限于搭载1S系统的移动设备、搭载Android系统的移动设备、搭载Windows系统的移动设备； 所述车载机械臂装置内部组件包括但不限于舵机组、电机组、传动装置、传感器、集成电路板和印制电路板； 所述舵机组和/或电机组负责驱动底座执行动作和/或机械臂执行动作和/或手抓执行动作； 所述车载机械臂装置通过所述舵机组和/或电机组驱动底座以给定的速度和角度在360度范围内进行顺时针或逆时针旋转； 所述车载机械臂装置通过所述舵机组和/或电机组驱动机械臂以给定的控制指令进行自由运动； 所述车载机械臂装置通过所述舵机组和/或电机组驱动手抓以给定的控制指令进行张开和闭合，同时进行前仰、后仰、顺时针旋转、逆时针旋转。
4.如权利要求1所述，一种情感交互型车载机器人，其特征在于: 所述电源是指或者通过电池的形式为车载机械臂装置提供电能，或者通过外接电源的形式为车载机械臂装置提供电能；所述电池或者内置于所述车载机械臂装置，或者外置于所述车载机械臂装置。
5.如权利要求1所述，一种情感交互型车载机器人，其特征在于: 所述移动设备App显示情绪画面包括拟人表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字； 所述拟人表情包括但不限于喜、怒、哀、乐、烦、困、累、饿； 所述情感交互型车载机器人的情绪通过App表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字和/或车载机械臂装置执行的动作体现出来。
6.一种一体式情感交互型车载机器人，其特征在于: 车载机械臂装置通过手抓将移动设备固定于车载机械臂装置上，与车载机械臂装置组合在一起，构成一体式情感交互型车载机器人，所述一体式情感交互型车载机器人的情绪通过App表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字和/或车载机械臂装置执行的动作体现出来； 所述移动设备通过有线或无线的方式与车载机械臂装置进行双向数据传输；所述移动设备将所述App发送的指令传递给车载机械臂装置； 所述车载机械臂装置根据移动设备App发送的指令执行动作； 所述移动设备App依据感知的信息和/或事件进行情绪响应； 所述移动设备与车载机械臂装置连接在一起后，或者通过车载机械臂装置内置电源为移动设备充电，或者通过车载机械臂装置外接电源为移动设备充电。
7.如权利要求6所述，一种一体式情感交互型车载机器人，其特征在于: 所述车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组通过传动装置驱动底座以给定的速度和角度进行顺时针和/或逆时针360度范围内旋转； 所述车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组还通过传动装置驱动机械臂以关节为轴执行动作； 所述车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组还通过传动装置驱动手抓以给定的速度和加速度前仰和/或后仰和/或顺时针转动和/或逆时针转动，或驱动手抓张开或闭合； 所述移动设备App依据感知的信息和/或事件进行情绪响应，包括拟人表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字和/或车载机械臂装置执行动作； 所述移动设备App感知的信息包括但不限于移动设备自身传感器获取的信息、车载机械臂装置中的传感器获取的信息以及其他情感交互型车载机器人发送的信息。
8.一种分体式情感交互型车载机器人，其特征在于: 移动设备脱离手抓，与车载机械臂装置分开，移动设备和车载机械臂装置以分体形式，构成分体式情感交互型车载机器人，所述分体式情感交互型车载机器人的情绪通过App表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字和/或车载机械臂装置执行的动作体现出来； 所述移动设备通过有线或无线的方式与车载机械臂装置进行双向数据传输；所述移动设备将所述App发送的指令传递给车载机械臂装置； 所述车载机械臂装置根据移动设备App发送的指令执行动作； 所述移动设备App依据感知的信息和/或事件进行情绪响应。
9.如权利要求8所述，一种分体式情感交互型车载机器人，其特征在于: 所述车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组通过传动装置驱动底座以给定的速度和角度进行顺时针和/或逆时针360度范围内旋转； 所述车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组还通过传动装置驱动机械臂以关节为轴执行动作； 所述车载机械臂装置收到所述App发送的指令后，舵机组和/或电机组还通过传动装置驱动手抓以给定的速度和加速度前仰和/或后仰和/或顺时针转动和/或逆时针转动，或驱动手抓张开或闭合。
10.如权利要求8所述，一种分体式情感交互型车载机器人，其特征在于: 所述移动设备App依据感知的信息和/或事件进行情绪响应，包括拟人表情和/或声音和/或图片和/或视频和/或文字和/或车载机械臂装置执行动作； 所述移动设备App感知的信息包括但不限于移动设备自身传感器获取的信息、车载机械臂装置中的传感器获取的信息以及其他情感交互型车载机器人发送的信息。
【文档编号】G05B19/04GK204256394SQ201420453085
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】刘松珍, 郭海锋 申请人:刘松珍