[发明专利]一种人机协作机器人系统

权利要求书

1.一种人机协作机器人系统，其特征在于，包括：通过通信链路连接的凝视跟踪组件、目标识别定位组件、意图预测组件和预期运动规划组件，其中：

所述凝视跟踪组件跟踪捕获眼睛的凝视数据；

所述目标识别定位组件分析凝视数据，确定机器人操作者所注视的区域，并对所述机器人操作者所关注区域内的目标进行检测和识别；

所述意图预测组件推断机器人操作者意图并且提供置信度；

所述预期运动规划组件基于所述意图预测组件提供的置信度对机器人进行运动规划，完成协作任务；

所述凝视跟踪组件包括眼动仪，用于执行双目瞳孔跟踪、三维重建环境和与其它组件进行交互通信，机器人操作者的凝视位置以红点体现在所述三维重建环境和中，通过雅可比矩阵方法和预定义的Aruco标记实现三维重建环境和物理任务空间中的位置与环境项目之间的映射关联；

所述目标识别定位组件包括视觉行为分类器、注意力提取部分和目标识别部分；

所述视觉行为分类器区分意图注视行为和无意识注视行为；

所述注意力提取部分从所述意图注视行为的凝视数据提取注意力信息，通过反向最小生成树将关注范围内的目标点聚类，使用自适应滑动窗口过滤器过滤原始凝视点，以消除叠加的扫视和非有意的眼睛运动的影响，用圆形将注意力群集等效表示出来，凝视目标完全或部分地在圆形区域中，且具有最大值的凝视点的群集作为机器人操作者所注视的区域。

2.根据权利要求1所述的人机协作机器人系统，其特征在于，所述目标识别部分将所述机器人操作者所注视的区域与场景图像重叠，并且通过深度学习网络算法识别机器人操作者的有意注视目标。

3.根据权利要求2所述的人机协作机器人系统，其特征在于，所述意图预测组件包括分别由语义知识和行为知识构成的两个意图知识库，均通过朴素贝叶斯图形概率模型建立；通过朴素贝叶斯分类器，基于所述目标识别定位组件发送来的有意注视目标，计算每个可能意图的条件概率，将最大概率作为置信度发送给所述预期运动规划组件。