[发明专利]一种人机交流机器人与其控制方法

说明书

本发明涉及一种人机交流机器人与其控制方法，其包括模仿面部的头部，支撑头部的胴体以及相对于胴体让头部回转的控制手段，示意交流成立的信号动作的控制手段，检测出要求交流的人物并进行交流的机器人。所述机器人通过安装在头部和胸部的广角摄像头检测出人物，通过所述的图像处理手段分析检出要求服务的人的正面面孔，并执行与所述人物打招呼、举手等示意交流成立的动作。

技术领域

本发明涉及一种以与人进行交流为目的的交流机器人及其控制方法，尤其涉及一种实现了让人容易依赖的服务机器人。

背景技术

交流机器人具备利用动作、手势以及音声等与人进行交流功能。现有交流机器人，通过头部的转动移动机器人的视线，通过视线的转移传达机器人的意图。

但是现有的人机交流机器人在人物的识别准确性不佳以及第三人参与交流时无法及时应对处理，无法实现同步处理第三人的交流需求，无法满足人机交流的高体验要求。

发明内容

本发明设计了一种人机交流机器人与其控制方法，其解决的技术问题是现有的人机交流机器人在人物的识别准确性不佳以及第三人参与交流时无法及时应对处理，无法实现同步处理第三人的交流需求，无法满足人机交流的高体验要求。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

本发明人机交流机器人具备模仿面孔的头部、支撑所述头部的胴体，相对于胴体让头部控制单元、示意交流成立的信号动作控制单元。检测出要求交流的人物并且进行交流的交流机器人，在所述头部设置相当于眼睛的眼照相机，所述胴体上设置广域摄影的广角照相机，从所述广角照相机的图像检测出人物，从所述眼照相机检测出正面面对机器人的正面面孔的图像处理单元，所述头部控制单元是，在可以进行交流时，所述头部相对于所述胴体按照预定的回转速度执行回转巡视动作，该巡视动作执行过程中，在所述图像处理单元从所述广角照相机的图像检测出的人物位置，所述头部的回转速度降低到所述规定值，所述图像处理单元在所述头部的回转速度降低到规定值以下时从所述眼照相机的图像检测出正面面孔的人物，所述图像处理单元从眼照相机的图像超过预先设定的时间检测出所述正面面孔的人物时，所述信号动作控制单元将向该人物发出信号的特征。

该交流机器人执行旋转头部(脖子转动)、观察周围(巡视动作)的动作。而且在有人的方向头部的回转速度降低，或者暂时停止。该巡视动作是表示处于可以进行服务的状态，观察本身仅仅是个表象，人物的检测是从巡视动作开始前设置在胴体上的广角照相机的图像进行，在人物的检出位置控制降低头部的回转速度。此时，检出位置的人物继续盯着机器人时，机器人会判断眼睛接触已成立并送出信号。因此，机器人如果执行巡视动作，服务对象可以知道机器人是可以服务的，机器人朝向人的时候人如果盯着机器人，可以向机器人请求服务。

对于本发明的交流机器人，对所述信号动作控制单元是，对所述正面面孔的人物发出的所述信号是，将胴体转向该人物的正面，执行与该人物打招呼、举手的动作中的一个或者两个以上的动作。

本发明的交流机器人的所述图像处理单元为，从所述广角照相机的图像检出肤色域，所述肤色域的帧间差值的绝对值的总和超出阈值时，所述肤色域被作为人物检出。巡视动作的过程中人物的检出，由于没有严格要求，所以通过肤色域的位置推断出人物，但是肌肤色的墙壁等完全不动的东西除外。

本发明的交流机器人从眼照相机的图像检测出正面面孔的情况下，所述图像处理单元从眼照相机的图像，通过利用矩形特征的识别器检测出与面孔相当的脸矩形，同时检测出与所述脸矩形重叠的肤色域，通过计算脸矩形左边缘与鼻尖的视角，计算脸矩形右边缘与鼻尖的视角，如果这两个视角接近相等，就可以判断是正面面孔。

对于本发明的交流机器人，通过所述信号动作控制单元对发送信号的人进行交流的过程中，检测出其他要求接触的人时，所述头部控制单元中止所述交流，所述头部的面孔在规定时间段内转向被检出的所述其他的方向，然后，所述头部的方向转回重新开始所述交流。