[发明专利]头部主动跟随机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人运动领域，具体地，涉及头部主动跟随机器人。

背景技术

机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学、农业甚至军事等领域中均等有重要用途。

现如今机器人如何与人之间进行互动，如何对人进行感应和跟随成为一种亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种头部主动跟随机器人，该头部主动跟随机器人克服了现有技术中的机器人无法与人互动，无法与人执行同步运动，实现了与人的机器人头部多方位高性能的同步运动。

为了实现上述目的，本发明提供一种头部主动跟随机器人，该机器人包括：图像采集器、识别模块、控制器、机器人头部、机器人躯干和驱动机构；其中，所述驱动机构的两端分别连接于所述机器人的头部和所述机器人的躯干，以带动所述机器人头部沿水平方向做转头运动和带动所述机器人头部沿竖直方向做点头运动；

所述图像采集器采集图像信息，所述识别模块连接于所述图像采集器以对所述图像信息中的人体的面部进行识别，在所述识别模块识别到人体的面部的情况下，所述识别模块输出识别信号至所述控制器，所述控制器控制所述驱动机构带动所述机器人头部转动，以使得所述图像采集器持续朝向人体的面部。

优选地，所述识别模块包括：3D骨架特征提取模块、比对模块和数据库；所述3D骨架特征提取模块提取图像信息中的人体的面部，所述比对模块分别连接于所述3D骨架特征提取模块和所述数据库，以对提取的人体的面部和数据库中的人体的面部进行对比，确认人体的信息。

优选地，所述驱动机构包括：跟随机构、水平驱动器和竖直驱动器；所述水平驱动器连接于所述机器人头部以带动所述机器人头部沿水平方向做转头运动；所述竖直驱动器连接于所述机器人头部以带动所述机器人头部沿竖直方向做点头运动；所述跟随机构连接于所述控制器，以接收所述控制器的信号控制所述水平驱动器和竖直驱动器运动。

优选地，所述水平驱动器包括：安装板、第一电机组件和第一支撑机壳；其中，所述安装板安装于所述机器人躯干中，所述第一电机组件设置于所述安装板上，且所述第一电机组件的转轴竖直设置，且沿周向方向水平旋转，所述第一电机组件的转子连接于所述第一支撑机壳；所述竖直驱动器设置于所述第一支撑机壳上；所述控制器电连接于所述第一电机组件以发送驱动信号驱动所述第一电机组件的转轴的旋转。

优选地，所述第一电机组件包括：第一电机、轴承和第一减速箱；所述第一电机的外壳安装于所述安装板上，且所述第一电机的转子通过所述第一减速箱连接于所述轴承，所述轴承的另一端固接于所述第一支撑机壳以带动所述第一支撑机壳旋转。

优选地，所述竖直驱动器包括：第二电机组件、偏心轮机构和第二支撑机壳；所述第二电机组件连接于所述偏心轮机构的一端，所述偏心轮机构的另一端连接于所述第二支撑机壳的侧面；所述第二支撑机壳设置于所述第一支撑机壳的上方，且通过套接件连接于所述第一支撑机壳，并能够沿所述套接件沿周向方向旋转运动。

优选地，所述第二电机组件包括：第二电机和第二减速箱；其中，所述第二电机的外壳安装于所述第一支撑机壳上，且所述第二电机的转子通过所述第二减速箱连接于所述第二支撑机壳以带动所述第二支撑机壳沿竖直方向旋转做点头运动。

优选地，所述图像采集器包括：多个摄像头，所述多个摄像头设置于所述机器人头部的外周面上，且沿所述机体的周向方向相间隔地设置以采集所述机器人头部周围的全息影像图片，并将所述全息影像图片发送至所述识别模块。

通过上述的实施方式，本发明的头部主动跟随机器人可以实现人体面部的识别，通过控制器和驱动机构带动机器人的头部朝向人体运动的方向运动，实现了面部的跟随，利用图像采集器实现图像的采集，再通过识别模块对人体的面部执行识别，在识别成功的情况下，可以对人体执行转动操作，配合人体的运动。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是说明本发明的一种优选实施方式的头部主动跟随机器人的结构示意图；

图2是说明本发明的一种优选实施方式的驱动机构的结构示意图。