[实用新型]一种可远程交互机器人系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及人机交互技术领域。具体地涉及一种可远程交互机器人系统。

背景技术

随着社会生活节奏加快，人们经常会出现分身乏术的尴尬境况，例如需要去远处参加会议而又没法错开时间；再例如需要远程示教的场合。面对这些需求，人们渴望有一种可实现远程交互系统或者方法使人可以在同一时间分身到不同地方。目前，利用聊天工具的视频功能也可以基本满足这样要求，但有明显不足：获得的是平面信息而不是立体图像信息，收到对方反馈信息不足，因而导致交互的生动性很差，不能达到高质量的交互效果。而随着机器人交互技术与虚拟现实技术（如全息投影技术、体三维显示技术）的兴起，为实现可远程交互机器人系统提供了新思路。若将两者有效的结合起来，可充分发挥各自的技术优势，以实现高质量的远程交互效果。

目前，与远程交互相关的专利主要有：

1.中国公开专利号：CN104898652A，名称：与一个可移动的远程机器人相互交流。该发明的优点是可以使用户远程采集到现场相关的信息，可以使得用户与外界交流，并且它的上肢也可以做出一定的动作，但该设备的系统非常复杂，并且不能很好地展现操作者的场景信息，导致交互体验敢和临场感比较差。

2. 中国公开专利号：CN101049017A，名称：公司环境中的远程机器人视频会议。该发明提供了一种企业到企业的移动电话会议系统，该系统运用一个可以从远程站远程操作控制的移动机器人，使得使用者和位于机器人视线附近的人员之间进行电话会议。但该发明不能有效反馈现场的受众信息，从而这种交流大多数是单向的，不能算是真正的交互，并且用显示器再现用户的场景信息，使得这种方法不够生动形象。

3. 中国公开专利号：CN101977240A，名称：基于iPhone智能手机的机器人人机交互系统。该发明创新地将智能手机硬件资源和先进的交互技术与机器人技术进行结合，实现的高易用性人机接口。优点是构建了具有实时网络视频反馈的远程机器人控制平台，使得系统通用便携、控制灵活。但该发明过于注重对移动端的控制方法，没有注重用户与远端观众的相互交流，因而限制了其可利用的范围。

发明内容

本用新型提供了一种可远程交互机器人系统及方法，该系统由一个近端控制子系统与至少一个远端移动机器人子系统组成。近端控制子系统包括图像发送、接收模块，声音发送、接受模块，机器人遥操作控制模块。远端移动机器人子系统包括移动机器人平台，图像接收、三维再现模块，声音接收、再现模块，至少一个图像采集模块，至少一个声音采集模块。结构示意图如附图1所示。

近端控制子系统与远端移动机器人子系统可实时通讯，近端控制子系统通过图像、声音发送模块可同时向至少远端移动机器人子系统发送图像、声音信息，远端移动机器人子系统通过图像、声音接收模块接收图像、声音信息。图像与声音信息可同步或者不同步。图像与声音的采集和传输可在线或者离线。通讯示意图如附图2所示。

远端移动机器人子系统通过图像、声音采集模块采集现在图像、声音信息，并反馈到近端控制子系统，由其图像、声音接收模块接收。图像与声音信息可同步或者不同步。图像与声音的采集和传输可在线或者离线。通讯示意图如附图2所示。

近端控制子系统可通过机器人遥操作控制模块同时对至少一个远端的移动机器人进行控制，控制内容一般包括机器人开启、休眠与关机控制机器人移动，调整机器人的视角，例如当现场观众要与远端机器人对话时，需控制机器人的面向角度以及与该观众的距离，以提高交互的真实感。

图像接收、三维再现模块有三种实现方式：全息投影显示、体三维显示与幕布投影显示。其中，利用全息投影实现时，图像三维再现模块固定于远端移动机器人平台（3-1）上，可将接收的原始三维物体的序列图像立体地再现出来。图像接收、三维再现模块可用但不限于全息三维投影实现。全息三维投影包含光源（3-2），光电再现模块（3-3），全息图像承接介质（3-4），三者同一平面放置，再现图像（3-5）由全息图像承接介质（3-4）承接。三维再现模块与移动机器人平台放置方式之一如附图3所示。三维再现模块与移动机器人平台放置方式之二如附图4所示。全息三维投影光源（4-2）垂直放置在移动机器人平台（4-1）上，光电再现模块（4-3）与全息图像承接介质（4-4）放置在光源上方的支撑板上，形成上下结构，再现图像（4-5）由全息图像承接介质（4-4）承接。