[发明专利]一种基于姿态识别的服务型机器人

说明书

本发明为一款基于姿态识别的服务型机器人，包括：体感摄像头、控制模块、语音语义处理模块和导航避障模块；其中，体感摄像头负责人体骨骼点的检测和定位；控制模块进行姿态的判别，并分发给语音语义处理模块和导航避障模块；语音语义处理模块根据人体的动作，进行人机交互；导航避障模块进行机器人到目的地的路线规划。本发明利用体感摄像头，进行人体关节点的定位，并利用节点夹角提取向量，进行不同姿态的判别；控制模块根据不同姿态发送不同信息到语音语义处理模块或则导航避障模块，控制机器人的不同动作。本发明大大增加了机器人的交互性，使与机器人的交互更有趣。

技术领域

本发明属于服务型机器人技术领域，尤其涉及一种基于姿态识别的服务型机器人。

背景技术

目前服务型机器人大都是基于语音语义，进行交互处理的。而基于语音语义交互的机器人，对环境的要求比较高，在嘈杂的环境下，不知道拾取那个语音，存在乱拾音的现象。该发明为了对基于语音语音交互的机器人进行改进，增加对人体姿态的识别，补充现有机器人的不足之处，增强机器人的交互能力。

发明内容

本发明的目的是加强人机交互，增加机器人的趣味性，扩大机器人的使用人群，提出了一种基于姿态识别的服务型机器人，包括：体感摄像头、控制模块、语音语义处理模块和导航避障模块。

其中，所述体感摄像头为Kinect体感摄像头，包括红外深度图像摄像头，与控制模块相连；体感摄像头实时的进行人体检测，并进行人体骨骼点的检测和定位。

所述控制模块与体感摄像头和语音语义处理模块、导航避障模块和体感摄像头连接。做为整个系统的枢纽，控制模块通过获取体感摄像头检测的人体骨骼点，进行人体姿态的识别，对语音语义处理模块和导航避障模块进行控制。

所述语音语义处理模块与控制模块相连。控制模块识别出客户的人体姿态后，发消息到语音语义处理模块。语音语义处理模块接收到控制模块的不同消息，进行相应的处理，并进行相应的回答。所述导航避障模块与控制模块相连，控制模块识别出客户的人体姿态后，发送消息到导航避障模块。导航避障模块通过解析不同的消息，进行相应的处理。例如是否有目的地，是否有跳舞等词语。

本发明提出的基于姿态识别的服务型机器人中，所述体感摄像头负责人体骨骼点的检测和定位；所述控制模块进行姿态的判别，并分别发送给所述语音语义处理模块和所述导航控制模块；所述语音语义处理模块根据人体的动作，进行人机交互；所述导航避障模块进行机器人到目的地的路线规划。

本发明提出的基于姿态识别的服务型机器人中，所述体感摄像头不断进行图像捕获，当检测到人体骨骼时，所述体感摄像头定位人体的一定数目的关节点；关节点坐标系以所述体感摄像头的红外深度图像摄像头为原点，X轴指向体感摄像头的左方，Y轴指向体感摄像头的上方，Z轴指向体感摄像头的前方。从所述关节点中提取一定数目的角度，进行简单的人体姿态识别。

优选地，本发明提出的基于姿态识别的服务型机器人中，所述体感摄像头不断进行图像捕获，当检测到人体骨骼时，所述体感摄像头定位人体的20个关节点；关节点坐标系以所述体感摄像头的红外深度图像摄像头为原点，X轴指向体感摄像头的左方，Y轴指向体感摄像头的上方，Z轴指向体感摄像头的前方。从20个关节点中提取23个角度，进行简单的人体姿态识别，23个角度信息足够表示人体的各个姿态。

本发明提出的基于姿态识别的服务型机器人中，所述角度的计算应用余弦定理，如图1所示，利用下式求θ的角度：

cosθ＝(a²+b²-c²)/2ab。