[发明专利]一种陪伴式智能家居中控机器人

权利要求书

1.一种陪伴式智能家居中控机器人，其特征在于，包括本体结构、控制系统和运动系统；本体结构采用独立的机械化构件，便于接入动力牵引，包括根据仿人形安装在一起的基座(1)、脖子(2)、下巴(3)、嘴唇(4)、鼻子(5)、眼睛(6)、眉毛(7)、面部(8)和后脑(9)；控制系统包括树莓派主控板(A)和Arduino(B)；运动系统包括15个舵机；其中，

基座(1)采用横至的“T”形结构，包括基座前面板(101)，与基座前面板(101)垂直连接的基座左侧板(102)和基座右侧板(103)，设置在顶部的基座上面板(104)，以及开设在基座上面板(104)的连接孔(105)；

脖子(2)包括脖子底座(201)，左四连杆(204)，右四连杆(205)，以及与脖子底座(201)垂直连接的脖子左支架(202)和脖子右支架(203)；连接孔(105)贯穿脖子底座(201)，脖子(2)与基座(1)通过连接孔(105)相连，并在连接孔(105)处安装有第九舵机(D9)，用于控制脖子(2)水平方向的转动，模拟摇头动作；左四连杆(204)一端与脖子左支架(202)铰接，另一端与面部(8)铰接，右四连杆(205)一端与脖子右支架(203)铰接，另一端与面部(8)铰接，在脖子左支架(202)旁安装有第七舵机(D7)，通过左四连杆(204)传动；在脖子右支架(203)对称位置安装有第八舵机(D8)，通过右四连杆(205)传动，第七舵机(D7)和第八舵机(D8)用于控制脖子(2)竖直方向的转动，模拟点头动作；

下巴(3)与脖子(2)通过铆钉相连，下巴(3)的左右两侧分别安装有第五舵机(D5)和第六舵机(D6)，通过第五舵机(D5)和第六舵机(D6)的转动，控制嘴唇(4)的开合；

嘴唇(4)与下巴(3)通过铆钉相连，嘴唇(4)的左右两侧分别安装有第十四舵机(D14)和第十五舵机(D15)，通过第十四舵机(D14)和第十五舵机(D15)的转动，控制嘴唇(4)实现多种样式的口型；

鼻子(5)通过铆钉与面部(8)相连，呈突出的四棱柱形；

眼睛(6)通过面部(8)上开凹槽呈现，包含左眼球(601)，右眼球(602)，左下眼睑(603)，左上眼睑(604)，右下眼睑(605)，以及右上眼睑(606)；利用第三舵机(D3)和第十三舵机(D13)控制左眼球(601)上、下、左、右四个方向的转动；利用第四舵机(D4)和第十二舵机(D12)控制右眼球(602)上、下、左、右四个方向的转动；利用第二舵机(D2)控制左下眼睑(603)，左上眼睑(604)的开合；利用第一舵机(D1)控制右下眼睑(605)，右上眼睑(606)的开合；

眉毛(7)通过铆钉与面部(8)相连，分别用第十舵机(D10)和第十一舵机(D11)控制两边眉毛(7)的运动，通过第十舵机(D10)和第十一舵机(D11)的旋转来带动眉毛一起旋转；

面部(8)与后脑(9)通过胶合粘接。

2.根据权利要求1所述的一种陪伴式智能家居中控机器人，其特征在于，基座(1)的长和宽分别为360mm和200mm。

3.根据权利要求1所述的一种陪伴式智能家居中控机器人，其特征在于，在进行表情交互时，通过树莓派主控板(A)发出指令到Arduino(B)上执行，Arduino(B)控制15个舵机牵引面部各机械构件联合运动，组合出喜、怒、哀、乐的自然表情。

4.根据权利要求1所述的一种陪伴式智能家居中控机器人，其特征在于，通过树莓派主控板(A)将语音交互分自然语音对话和功能语音对话两类实现，确保了前者的生动性和后者的灵敏性；其中，自然语音对话部分：接入图灵机器人API，使机器人从主人的言语中识别出聊天型关键词，进而通过图灵聊天机器人进行生动的语音交流与情感陪伴；指令语音部分：接入百度AI开放平台，使机器人从主人的言语中识别出指令型关键词，用于家电控制。

5.根据权利要求4所述的一种陪伴式智能家居中控机器人，其特征在于，进行家电控制时，机器人识别到指令型关键词后，发送指令至云端topic，家电监听当前topic的变化；若变化后的数据为实现指定的开/闭指令，则执行相应操作。

6.根据权利要求5所述的一种陪伴式智能家居中控机器人，其特征在于，还包括云平台(C)，通过云平台(C)收集、分析、融合主人身体状态和生活习惯、家电工作状况多种信息后，进行预测，进而主动推送服务。