[实用新型]一种智能家庭服务机器人的情感交互系统

说明书

本实用新型公开了一种智能家庭服务机器人的情感交互系统，包括面部表情识别系统和家庭助手系统。所述面部表情识别系统包括rk3399Pro处理器，数字摄像头OV7670，电源模块、TF卡，rk3399Pro处理器通过I2C接口与STM32F407通信连接；所述家庭助手系统包括STM32F407单片机，电源模块、时钟模块、复位模块、SD卡；DHT11数字温湿度传感器，用于测量温湿度；MQ‑2气体传感器，用于检测可燃气体；ILI9486 TFT触摸屏，用于数据显示；VS1003芯片，用于音乐播放。解决了当前智能家庭服务机器人无法与人互动，难以真正融入智能家庭环境的问题。

技术领域

本实用新型属于智能家居技术领域，涉及一种智能家庭服务机器人的情感交互系统，实现了包含面部图像检测、采集，面部表情特征提取与分类，烟雾报警，温湿度检测，音乐互动播放等多功能家庭服务机器人的智能控制。

背景技术

当今，传统家庭人工处理家务的行为模式已经难以满足日益发展的人工智能社会，智能机器人的发展为传统家庭人工处理家务的方式提供了新思路。家庭服务机器人身为机器人研究领域的一个重要分支，具有安全方便、工作效率高、成本低廉等优点，对于解放人类双手，实现智能家庭生活有非常重要的意义。但是限于当前服务机器人功能单一性，行动固定，无法与家庭生活产生互动的问题，很难真正的融入家庭智能生活中。

实用新型内容

考虑到现有的家庭服务机器人出现的问题，本实用新型设计了一种智能家庭服务机器人的情感交互系统，能够通过摄像头检测当前主控人的面部，进行面部图像采集，实现面部表情的分类并根据此播放相应的互动音乐。同时还可以检测室内温湿度和烟雾情况，拓展了服务机器人的功能性和安全性。通过面部表情识别系统，可以识别6种基本的人脸表情，并根据表情播放音乐，解决了无法与人类进行情感互动的问题，真正意义上融入家庭生活中。

本实用新型所采用的技术方案是，一种智能家庭服务机器人的情感交互系统，包括面部表情识别系统和家庭助手系统。

进一步的，所述面部表情识别系统包括CMOS数字摄像头OV7670。采用 SCCB总线控制，通过MIPI接口与RK3399Pro处理器连接。

所述面部表情识别系统包括rk3399Pro处理器，rk3399Pro处理器的输入端连接数字摄像头OV7670，rk3399Pro处理器通过I2C接口与STM32F407单片机的I2C接口通信连接；

进一步的，所述RK3399Pro处理器，内部集成了嵌入式CNN神经网络，NPU 具有独立的NPU DDR内存，RK3399Pro处理器具有LPDDR3存储器，NPU DDR 内存连接LPDDR3存储器。

进一步的，所述RK3399Pro处理器通过GPIO接口分别与第一按键模块、状态指示模块连接。

进一步的，所述RK3399Pro处理器通过SD/MMC IO接口与TF卡连接。

进一步的，所述RK3399Pro处理器通过通过DC-IN 12V-2A接口与电源模块连接。

进一步的，所述RK3399Pro处理器通过HDMI接口与第一显示模块连接。

进一步的，所述家庭助手系统包括STM32F407单片机。STM32F407单片机的输入信号由rk3399Pro处理器通过I2C接口提供，电源模块、时钟模块、复位模块与STM32F407单片机分别连接。

进一步的，所述STM32F407单片机通过SDIO接口连接SD卡。

进一步的，所述家庭助手系统包括MQ-2气体传感器，MQ-2气体传感器由表面离子式N型半导体构成，通过IO1接口与STM32F407单片机连接。

进一步的，所述家庭助手系统包括DHT11数字温湿度传感器，内含电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，通过IO2接口与STM32F407单片机连接。