一種寵物型陪護機器人及系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及機器人【技術領域】，尤其涉及寵物型陪護機器人及系統。該寵物型機器人包括寵物型外殼及設置在寵物型外殼內部的傳感部件、主控制器及執行部件；傳感部件用于感應人體動作和/或環境變化，其中傳感部件至少包括以下一種：壓力傳感器、用于感應環境光線變化的光電傳感器、用于感應人體溫度的熱敏傳感器、用于檢測聲音的麥克風、用于獲取視頻圖像的攝像頭以及用于檢測環境中煤氣濃度的煤氣檢測傳感器；主控制器，用于發出與人體動作和/或環境變化相對應的動作控制命令；執行部件用于執行動作控制命令。本申請的寵物型機器人及系統能夠實現與人的多種交互功能，適用于老年人的精神陪護，能夠有效減輕老人的孤獨感。
【專利說明】一種寵物型陪護機器人及系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機器人【技術領域】，具體而言，涉及寵物型陪護機器人及系統。
【背景技術】
[0002]我國是世界上老年人口數量最多的國家。截至2013年底，我國60歲以上老年人口已達到2.02億，占總人口的14.8%。預計到本世紀中葉，我國的老年人口將達到4.5億，約占總人口的1/3。老齡化、高齡化、空巢化、家庭小型化引發的老年生活照料、陪護等問題日益突出，其中“空巢老人”尤其引人關注。在2010年第六次人口普查時，空巢老人已達到31.77%，并且在空巢老人中存在心理問題的比例達到60%。因此，對于平時身邊無人陪伴的老人，如何能夠既有效的監護其的安全，又能起到陪伴的作用，避免其心理疾病的發生，成為當前迫切需要解決的問題。
[0003]為了解決上述問題，近年來人們提出利用機器人來代替人進行老年人監護。目前已有一些研宄涉及老年人遠程監護機器人，但是這些機器人的設計都是機器外型，缺乏與人的互動，功能也比較單一，不能真正起到陪伴老年人，減輕心理孤獨的作用。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供寵物型陪護機器人及系統，以增加機器人的交互功會泛。
[0005]本實用新型實施例提供了一種寵物型陪護機器人，包括:寵物型外殼及設置在所述寵物型外殼內部的傳感部件、主控制器及執行部件；所述傳感部件，用于感應人體動作和/或環境變化，其中所述傳感部件至少包括以下一種:用于感應人體施加壓力的壓力傳感器、用于感應環境光線變化的光電傳感器、用于感應人體溫度的熱敏傳感器、用于檢測聲音的麥克風、用于獲取視頻圖像的攝像頭以及用于檢測環境中煤氣濃度的煤氣檢測傳感器；所述主控制器，用于發出與所述人體動作和/或環境變化相對應的動作控制命令；所述執行部件，用于執行所述動作控制命令。
[0006]優選地，所述執行部件包括步進電機及聲音播放器；其中，所述步進電機的輸出端與所述寵物型外殼的關節部位連接，帶動所述寵物型外殼作出相應動作；所述聲音播放器用于發出與所述人體動作和/或環境變化相對應的聲音。
[0007]優選地，所述步進電機包括:設置于所述寵物型外殼頸部用于控制所述寵物型外殼作出低頭/抬頭動作的第一步進電機、設置于所述寵物型外殼頸部用于控制所述寵物型外殼作出頭部左右轉動動作的第二步進電機、分別設置于所述寵物型外殼左肩部位及右肩部位用于控制所述寵物型外殼作出左上臂及右上臂張開/抱緊動作的第三步進電機及第四步進電機、分別設置于所述寵物型外殼左肩部位及右肩部位用于控制所述寵物型外殼作出左上臂及右上臂抬起/放下動作的第五步進電機及第六步進電機、分別設置于所述寵物型外殼左腿及右腿與軀干連接處用于控制左腿及右腿作出抬起/放下動作的第七步進電機及第八步進電機。
[0008]優選地，所述傳感部件包括多個壓力傳感器，多個所述壓力傳感器分別對應分布于所述寵物型外殼的頭頂位置、下巴位置及軀干上；所述主控制器接收到位于頭頂位置的所述壓力傳感器傳輸的人體施加壓力時，判斷所述人體施加壓力是否小于第一預設閾值，如果是，控制所述第一步進電機轉動，帶動所述寵物型外殼作出低頭動作，并控制所述聲音播放器播放第一音頻文件；否則控制所述第一步進電機轉動，帶動所述寵物型外殼作出低頭抬頭交替動作，并控制所述聲音播放器播放第二音頻文件；所述主控制器接收到位于下巴位置的所述壓力傳感器傳輸的人體施加壓力時，判斷所述人體施加壓力是否小于第二預設閾值，如果是，控制所述第一步進電機轉動，帶動所述寵物型外殼作出抬頭動作，并控制所述聲音播放器播放所述第一音頻文件；所述主控制器接收到位于軀干上的壓力傳感器傳輸的人體施加壓力時，判斷該人體施加壓力是否小于第三預設閾值，如果是，控制所述第三步進電機及第四步進電機轉動帶動所述寵物型外殼作出左上臂及右上臂張開動作，并控制所述聲音播放器播放所述第一音頻文件；否則，控制所述第二步進電機、第七步進電機及第八步進電機轉動帶動所述寵物型外殼作出頭部左轉/右轉、左腿右腿交替抬起動作，并控制所述聲音播放器播放所述第二音頻文件。
[0009]優選地，所述傳感部件包括熱敏傳感器，所述熱敏傳感器的數量為兩個分別設置于所述寵物型外殼的左手掌及右手掌位置處；所述主控制器接收到所述熱敏傳感器傳輸的人體溫度時，控制與該熱敏傳感器相對應的第五步進電機或第六步進電機轉動，帶動所述寵物型外殼相應側的上臂作出抬起/放下動作，并控制所述聲音播放器播放第三音頻文件。
[0010]優選地，所述傳感部件包括光電傳感器；所述主控制器接收到所述光電傳感器傳輸的所述環境光線變化時，判斷當前光線環境是否小于預設光線閾值，如果是，生成休眠控制指令，控制機器人進入休眠狀態。
[0011]優選地，所述傳感部件中包括:煤氣檢測傳感器；所述主控制器接收到所述煤氣檢測傳感器傳輸的煤氣濃度時，判斷所述煤氣濃度是否大于預設煤氣濃度值，如果是，則控制所述聲音播放器發出煤氣檢測報警。
[0012]優選地，所述傳感部件中包括麥克風；所述主控制器接收到所述麥克風傳輸聲音時，控制所述聲音播放器進行語音應答。
[0013]優選地，所述寵物型陪護機器人，還包括通信模塊；所述傳感部件中包括攝像頭；所述主控器，用于將所述攝像頭獲取的視頻圖像通過所述通信模塊傳輸給上位機。
[0014]本實用新型實施例還提供了一種寵物型陪護機器人系統，包括上位機及上述寵物型陪護機器人；所述寵物型陪護機器人與所述上位機連接。
[0015]本實用新型實施例的寵物陪護型機器人及系統，在寵物型外殼內部可以根據需要設置多種類型的傳感部件，如壓力傳感器、光電傳感器、熱敏傳感器、麥克風、攝像頭及煤氣檢測傳感器等，可以實現多種人體動作及環境變化的感應，主控制器根據傳感部件采集的人體動作及環境變化控制寵物型外殼執行相應的動作，實現與人的多種交互功能，適用于老年人的精神陪護，能夠有效減輕老人的孤獨感。
[0016]為使本實用新型的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0018]圖1示出了本實用新型實施例所提供的一種寵物型陪護機器人的結構示意圖；
[0019]圖2示出了本實用新型實施例所提供的一種寵物型陪護機器人系統的結構示意圖；
[0020]圖3及圖4示出了本實用新型實施例所提供的一種寵物型陪護機器人的具體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021 ] 下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]本實用新型中提供了一種寵物型陪護機器人，該機器人具有多種交互功能，能夠實現與人的交互，因此可以利用到老人陪護中，實現與老人的肢體互動、語音對話等情感交流活動，減輕老人的孤獨感。
[0023]以下將對本實用新型的寵物陪護型機器人的實現方案進行詳細說明。如圖1所示，該寵物陪護型機器人主要包括寵物型外殼1及設置在寵物型外殼1內部的傳感部件2、主控制器3及執行部件4 ;傳感部件2，用于感應人體動作和/或環境變化，其中傳感部件2至少包括以下一種:用于感應人體施加壓力的壓力傳感器、用于感應環境光線變化的光電傳感器、用于感應人體溫度的熱敏傳感器、用于檢測聲音的麥克風、用于獲取視頻圖像的攝像頭以及用于檢測環境中煤氣濃度的煤氣檢測傳感器，根據實際交互的需要，選擇在寵物型外殼1內部設置的傳感部件2的類型及數量。
[0024]傳感部件2采集到人體動作和/或環境變化后，傳輸給主控制器3 ;主控制器3，用于發出與人體動作和/或環境變化相對應的動作控制命令；執行部件4，用于執行動作控制命令，例如寵物型外殼1內部設置的傳感部件2為壓力傳感器，當壓力傳感器感應到人體施加壓力時，主控制器3根據人體施加壓力的大小控制執行部件4作出握手、擁抱等交互動作和/或發出交互語音，實現與人的肢體及語音上的交互。
[0025]為了實現與人的多種交互，主控制器3控制執行部件4執行相應的動作控制命令，執行部件4動作時，帶動寵物型外殼1的相應部位動作。如圖2所示，執行部件4中執行動作控制命令的部件包括步進電機41及聲音播放器42 ;步進電機41的輸出端與寵物型外殼1的關節部位連接，步進電機41在主控制器3的帶動下轉動，步進電機41的轉動輸出端帶動寵物型外殼1作出相應動作；聲音播放器42在主控制器3的控制下發出與人體動作和/或環境變化相對應的聲音。在對一種人體動作或一種環境變化進行響應時，可以僅有步進電機41或僅有聲音播放器42響應，也可以步進電機41和聲音播放器42同時做出響應，例如壓力傳感器21感應到人體施加壓力時，步進電機41帶動寵物型外殼1作出擁抱動作，同時聲音播放器42發出問候語音。
[0026]本實用新型實施例的寵物型陪護機器人能夠實現與人的多種肢體交互，為了實現該多種肢體交互在寵物型外殼1內部設置有多個步進電機41，分別在主控制器3的控制下作出不同的動作。具體地，寵物型外殼1內部的步進電機41包括:設置于寵物型外殼1頸部用于控制寵物型外殼1作出低頭/抬頭動作的第一步進電機、設置于寵物型外殼1頸部用于控制寵物型外殼1作出頭部左右轉動動作的第二步進電機、分別設置于寵物型外殼1左肩部位及右肩部位用于控制寵物型外殼1作出左上臂及右上臂張開/抱緊動作的第三步進電機及第四步進電機、分別設置于寵物型外殼1左肩部位及右肩部位用于控制寵物型外殼1作出左上臂及右上臂抬起/放下動作的第五步進電機及第六步進電機、分別設置于寵物型外殼1左腿及右腿與軀干連接處用于控制左腿及右腿作出抬起/放下動作的第七步進電機及第八步進電機。
[0027]上述的第一步進電機至第八步進電機可以分別為一個步進電機也可以分別為多個同時動作的步進電機。
[0028]如圖2所示，寵物型陪護機器人的傳感部件2包括多個壓力傳感器21，多個壓力傳感器21分別對應分布于寵物型外殼1的頭頂位置、下巴位置及軀干上。
[0029]主控制器3接收到位于頭頂位置的壓力傳感器21傳輸的人體施加壓力時，判斷人體施加壓力是否小于第一預設閾值，如果是，控制第一步進電機轉動，帶動寵物型外殼1作出低頭動作，并控制聲音播放器42播放第一音頻文件；否則控制第一步進電機轉動，帶動寵物型外殼1作出低頭抬頭交替動作，并控制聲音播放器42播放第二音頻文件；該方式下，當人觸摸寵物型陪護機器人的頭頂部位時，位于寵物型外殼1頭頂部位的壓力傳感器21感應人體施加壓力，主控制器3通過將人體施加壓力與第一預設閾值的比較，判斷人體作出的是輕柔觸摸動作還是用力拍打動作，當人體施加壓力小于第一預設閾值時，說明人體施加壓力較小，此時控制寵物型外殼1作出低頭動作，優選地，在寵物型外殼1作出低頭動作的同時還可以配合發出交互聲音；當人體施加壓力不小于第一預設閾值時，說明人體施加壓力較大，此時控制寵物型外殼1作出低頭抬頭交替動作，優選地，在寵物型外殼1作出抬頭低頭交替動作的同時還可以聲音播放器42發出表示憤怒的聲音，由此實現與人的一種肢體與語音上的交互。
[0030]主控制器3接收到位于下巴位置的壓力傳感器21傳輸的人體施加壓力時，判斷人體施加壓力是否小于第二預設閾值，如果是，控制第一步進電機轉動，帶動寵物型外殼1作出抬頭動作，并控制聲音播放器42播放第一音頻文件；該方式下，人在寵物型外殼1的下巴部位施加壓力時，位于下巴位置的壓力傳感器21感應人體施加壓力，主控器將該人體施加壓力與第二預設閾值進行比較，從而判斷人在寵物型外殼1下巴位置施加的壓力大小，當在下巴位置施加的壓力小于第二預設閾值時，說明人施加壓力較小，寵物型外殼1作出抬頭動作，優選地，在寵物型外殼1作出抬頭動作的同時還可以配合發出輕柔的聲音實現與人的肢體與語音上的交互；當人在下巴位置施加壓力不小于第二預設閾值時，說明人施加壓力較大，主控制器3可以控制第二步進電機轉動，帶動寵物型外殼1頭部作出左右轉動的動作，同時控制聲音播放器42發出憤怒聲音。
[0031]主控制器3接收到位于軀干上的壓力傳感器21傳輸的人體施加壓力時，判斷該人體施加壓力是否小于第三預設閾值，如果是，控制第三步進電機及第四步進電機轉動帶動寵物型外殼1作出左上臂及右上臂張開動作，并控制聲音播放器42播放第一音頻文件；否貝1J，控制第二步進電機、第七步進電機及第八步進電機轉動帶動寵物型外殼1作出頭部左轉/右轉、左腿右腿交替抬起動作，并控制聲音播放器42播放第二音頻文件。該方式下，人在寵物型外殼1的軀干上施加壓力時，位于軀干位置的壓力傳感器21感應人體施加壓力，主控器將該人體施加壓力與第三預設閾值進行比較，從而判斷人在寵物型外殼1的軀干上施加的壓力大小，當在軀干上施加的壓力小于第三預設閾值時，說明人施加壓力較小，寵物型外殼1作出雙臂張開的擁抱動作，優選地，在寵物型外殼1作出擁抱動作的同時還可以配合發出輕柔的聲音實現與人的肢體與語音上的交互；當人在軀干上施加壓力不小于第三預設閾值時，說明人施加壓力較大，主控制器3可以控制寵物型外殼1作出頭部左轉或右轉動作，同時雙腿交替抬起，優選地可以同時控制聲音播放器42發出憤怒聲音，令寵物型陪護機器人模仿生氣狀態，實現與人的肢體與語言上的交互。
[0032]另外，當寵物型外殼1的軀干部分體積較大時，可以在寵物型外殼1的軀干上設置多個壓力傳感器21，實現從多個角度獲取人在寵物型外殼1上施加的壓力。
[0033]如圖2所示，在寵物型陪護機器人的傳感部件2中還可以包括熱敏傳感器23，熱敏傳感器23的數量為兩個分別設置于寵物型外殼1的左手掌及右手掌位置處；主控制器3接收到熱敏傳感器23傳輸的人體溫度時，控制與該熱敏傳感器23相對應的第五步進電機或第六步進電機轉動，帶動寵物型外殼1相應側的上臂作出抬起/放下動作，并控制聲音播放器42播放第三音頻文件；該方式下，當人握住寵物型外殼1的手掌部位時(左手掌和/或右手掌)，位于寵物型外殼1手掌部位的熱敏傳感器23感應到人體溫度，主控制器3根據獲取的人體溫度控制寵物型外殼1相應側的上臂作出抬起/放下動作模擬與人握手，例如當人握住寵物型外殼1的左手掌時，主控制器3控制寵物型外殼1的左上臂抬起/放下，在寵物型外殼1作出握手動作的同時，還可以控制聲音播放器42發出問候語音。
[0034]如圖2所示，在寵物型陪護機器人的傳感部件2中還包括光電傳感器22 ;主控制器3接收到光電傳感器22傳輸的環境光線變化時，判斷當前光線環境是否小于預設光線閾值，如果是，生成休眠控制指令，控制機器人進入休眠狀態。
[0035]為了使寵物型陪護機器人更加形象逼真，光電傳感器22設置于寵物型外殼1的眼睛部位，當光電傳感器22感應到外界光線變化且當前光線環境小于預設光線閾值時，較多地在夜晚人休息時，主控制器3控制機器人進入休眠狀態，一方面可以降低寵物型陪護機器人的功耗，另一方面可以防止寵物型陪護機器人發出聲音影響老人的休息。
[0036]如圖2所示，在寵物型陪護機器人的傳感部件2中還包括:煤氣檢測傳感器24 ;主控制器3接收到煤氣檢測傳感器24傳輸的煤氣濃度時，判斷煤氣濃度是否大于預設煤氣濃度值，如果是，則控制聲音播放器42發出煤氣檢測報警，由此可以實現環境中的煤氣監測，防止煤氣中毒。
[0037]如圖2所示，在寵物型陪護機器人的傳感部件2中還包括麥克風25 ;主控制器3接收到麥克風25傳輸聲音時，控制聲音播放器42進行語音應答；該方式下，當人發出交互語音時，麥克風25采集人的聲音，主控制器3根據人發出的交互語音進行語音應答，實現與人的語音交互。
[0038]如圖2所示，在寵物型陪護機器人中還包括通信模塊5 ;傳感部件2中還包括攝像頭26 ;主控器可以將攝像頭26獲取的視頻圖像通過通信模塊5傳輸給上位機b，實現對人狀態的圖像監控。
[0039]優選地，麥克風25采集的語音和/或視頻圖像通過通信模塊傳輸給上位機b，上位機b將監測方的語音傳輸給寵物型陪護機器人實現與老人的實時交互。
[0040]本實用新型實施例的寵物型陪護機器人中包括控制模塊，控制模塊中包括主控制器3、電源電路33、時鐘電路34、AD轉換電路31及外圍接口電路32，電源電路33、時鐘電路34、AD轉換電路31及外圍接口電路32均與主控制器3連接。時鐘電路34能實現定時功能，通過時鐘電路34的定時功能可以實現叫醒、吃藥定時提醒等功能。
[0041]壓力傳感器21、光電傳感器22、熱敏傳感器23及煤氣檢測傳感器24通過AD轉換電路31與主控制器3連接；麥克風25及攝像頭26通過外圍接口電路32與主控制器3連接，步進電機41及聲音播放器42通過外圍接口電路32與主控制器3連接。
[0042]在寵物型陪護機器人中，通信模塊5包括計算機接口模塊51及無線通信模塊52用于與上位機的有線或無線通信。
[0043]本實用新型實施例還提供了一種寵物型陪護機器人系統，如圖2所示，包括上位機b及上述寵物型陪護機器人a ;寵物型陪護機器人a與上位機b連接。
[0044]上位機中設置程序設置模塊bl與視頻監控模塊b2，通過程序設置模塊bl實現對寵物型陪護機器人中程序的設置，視頻監控模塊b2控制寵物型陪護機器人進行視頻監控。通信模塊5中的計算機接口模塊51通過USB接口實現主控制器3與上位機b之間的有線數據通信，支持USB連接線和藍牙無線傳輸兩種方式。無線通信模塊52通過連接無線互聯網或3G網絡，實現主控制器3與上位機b之間的遠程數據通信。
[0045]本實用新型實施例中還進一步給出了寵物型陪護機器人的一種示例。
[0046]該寵物型陪護機器人包括寵物型外殼，優選地寵物型外殼為毛絨性外殼。
[0047]在寵物型外殼內部設置的傳感部件包含6個壓力傳感器lbl(標號分別為lbl-Ι?lbl-6)、1個光電傳感器lb2、l個煤氣檢測傳感器lb3、2個熱敏傳感器lb4_l及lb4_2、1個攝像頭lb5和1個聲音傳感器(麥克風)lb6。其中壓力傳感器lbl、光電傳感器lb2、煤氣檢測傳感器lb3和熱敏傳感器lb4通過AD轉換電路連接到主控制器，將檢測到的信息發送到主控制器進行信息處理。攝像頭lb5和麥克風lb6通過外圍接口電路連接到主控制器，進行解碼和識別。
[0048]執行部件包括9個步進電機lcl和1個揚聲器lc2，通過外圍接口電路連接到主控制器，分別用于實現肢體運動和語音播放。
[0049]上位機包含程序設置模塊和視頻監控模塊。其中，程序設置模塊具有設置服藥等事務提醒的內容和時間，編輯語音對話內容及音樂播放文件等功能。視頻監控模塊能夠進行寵物機器人攝像頭監測范圍內畫面的實時遠程播放和存儲，并具有拍照和照片存儲的功會泛。
[0050]參照附圖3及圖4，寵物型陪護機器人的傳感器部件和執行部件各自分布在寵物型外殼的不同部位。其中:
[0051]壓力傳感器lbl-Ι位于寵物型陪護機器人的頭頂，用于感受頭部的撫摸和拍打；壓力傳感器lbl-2位于寵物型陪護機器人的下巴，用于感受下巴的撫摸；壓力傳感器lbl-3、壓力傳感器lbl-4、壓力傳感器lbl-5和壓力傳感器lbl_6并排分布于寵物型陪護機器人的背部，用于感受背部的撫摸和拍打；光電傳感器lb2鑲嵌于寵物型陪護機器人的左眼內，用于檢測周圍環境的光暗變化；煤氣檢測傳感器lb3作為寵物型陪護機器人的鼻子，用于檢測周圍危險氣體的存在；熱敏傳感器lb4-l和熱敏傳感器lb4-2分別位于寵物型陪護機器人的右手和左手手掌，用于檢測手掌溫度；攝像頭lb5鑲嵌于寵物型陪護機器人的右眼內，用于視頻監測；麥克風lb6安裝在寵物型陪護機器人的左耳內，用于獲取周圍聲立曰°
[0052]步進電機lcl-Ι和步進電機lcl-2并列位于寵物型陪護機器人的頸部，同步運動實現機器人抬頭/低頭的動作。步進電機lcl-3位于寵物型陪護機器人的頸部，實現機器人頭部左右轉動的動作。步進電機lcl-4和步進電機lcl-5分別位于寵物型陪護機器人的右肩和左肩，實現機器人上臂張開/抱緊的動作。步進電機lcl-6和步進電機lcl-7分別位于寵物型陪護機器人的右肩和左肩，實現機器人上臂抬起/放下的動作。步進電機lcl-8和步進電機lcl-9分別位于寵物型陪護機器人的右腿和左腿，實現機器人腿部抬起/放下的動作。揚聲器lc2位于寵物機器人腹內，用于播放聲音。
[0053]當用戶撫摸機器人頭部時，壓力傳感器lbl-Ι感受到較輕的壓力，主控制器控制電機lcl-Ι和電機lcl-2旋轉，實現低頭的動作，同時揚聲器lc2發出舒服的叫聲；當用戶撫摸機器人下巴時，壓力傳感器lbl-2感受到較輕的壓力，主控制器控制電機lcl-Ι和電機lcl-2旋轉，實現抬頭的動作，同時揚聲器lc2發出舒服的叫聲；當用戶拍打機器人頭部時，壓力傳感器lbl-Ι感受到較重的壓力，主控制器控制電機lcl-Ι和電機lcl-2快速旋轉，實現快速低頭再抬頭的動作，同時揚聲器lc2發出生氣的叫聲。
[0054]當用戶撫摸機器人背部時，壓力傳感器lbl-3/lbl-4/lbl-5/lbl_6感受到較輕的壓力，主控制器控制電機lcl-4和電機lcl-5旋轉，上臂張開，實現擁抱的動作，同時揚聲器lc2發出舒服的叫聲；當用戶拍打機器人背部時，壓力傳感器lbl-3/lbl-4/lbl-5/lbl-6感受到較重的壓力，主控制器控制電機1 c 1 -8、電機1 c 1 -9和電機1 c 1 -3旋轉，頭部向左或向右轉動，腿部交替抬起，模仿生氣的動作，同時揚聲器lc2發出生氣的叫聲。
[0055]當用戶握住機器人左側手掌時，相應的熱敏傳感器lb4_2感受到溫度變化，主控制器控制電機lcl-7旋轉，左側上臂抬起/放下，模仿握手的動作，同時揚聲器lc2發出問候的語音；當用戶握住機器人右側手掌時，相應的熱敏傳感器lb4-l感受到溫度變化，主控制器控制電機lcl-6旋轉，右側上臂抬起/放下，模仿握手的動作，同時揚聲器lc2發出問候的語音。
[0056]當麥克風lb6檢測到聲音時，主控制器自動進行語音識別，并根據識別的結果控制揚聲器lc2播放相應的回答語音。當煤氣檢測傳感器lb3檢測到危險氣體存在時，主控制器控制揚聲器lc2播放相應的提示報警語音。光電傳感器lb2能夠感受到光暗變化，在夜晚等黑暗條件下自動開啟休眠模式，省電的同時避免打擾主人休息。
[0057]當上位機b通過視頻監控模塊b2開啟視頻監控功能時，通過攝像頭26獲取視頻信息，并實現拍照功能。上位機b還可以通過程序設置模塊bl設置吃藥等事務提醒的時間、內容等信息，主控制器在到達時間時自動控制聲音播放器42播放相應的提醒語音。
[0058]本實用新型的突出特點是陪護機器人具有寵物外型，便于老人懷抱和隨身攜帶，能實現與人的肢體互動、語音對話等情感交流活動，更具有親和力，容易廣泛受到老年人的喜愛，特別適用于獨居老人的精神陪護，能夠有效減輕老人的孤獨感。同時，機器人具有音樂播放、吃藥提醒、日常事務提醒等功能，能夠輔助老年人生活，對癡呆等記憶力不好的老人尤其有益；煤氣報警和遠程視頻監控等安全監護功能，能夠有效保障老人居家生活環境的安全。可廣泛用于老年人家庭、養老院等多種場所，具有廣闊的市場前景。
[0059]以上，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種寵物型陪護機器人，其特征在于，包括:寵物型外殼及設置在所述寵物型外殼內部的傳感部件、主控制器及執行部件； 所述傳感部件，用于感應人體動作和/或環境變化，其中所述傳感部件至少包括以下一種:用于感應人體施加壓力的壓力傳感器、用于感應環境光線變化的光電傳感器、用于感應人體溫度的熱敏傳感器、用于檢測聲音的麥克風、用于獲取視頻圖像的攝像頭以及用于檢測環境中煤氣濃度的煤氣檢測傳感器； 所述主控制器，用于發出與所述人體動作和/或環境變化相對應的動作控制命令； 所述執行部件，用于執行所述動作控制命令。
2.根據權利要求1所述的寵物型陪護機器人，其特征在于，所述執行部件包括步進電機及聲音播放器； 其中，所述步進電機的輸出端與所述寵物型外殼的關節部位連接，帶動所述寵物型外殼作出相應動作； 所述聲音播放器用于發出與所述人體動作和/或環境變化相對應的聲音。
3.根據權利要求2所述的寵物型陪護機器人，其特征在于，所述步進電機包括:設置于所述寵物型外殼頸部用于控制所述寵物型外殼作出低頭/抬頭動作的第一步進電機、設置于所述寵物型外殼頸部用于控制所述寵物型外殼作出頭部左右轉動動作的第二步進電機、分別設置于所述寵物型外殼左肩部位及右肩部位用于控制所述寵物型外殼作出左上臂及右上臂張開/抱緊動作的第三步進電機及第四步進電機、分別設置于所述寵物型外殼左肩部位及右肩部位用于控制所述寵物型外殼作出左上臂及右上臂抬起/放下動作的第五步進電機及第六步進電機、分別設置于所述寵物型外殼左腿及右腿與軀干連接處用于控制左腿及右腿作出抬起/放下動作的第七步進電機及第八步進電機。
4.根據權利要求3所述的寵物型陪護機器人，其特征在于，所述傳感部件包括多個壓力傳感器，多個所述壓力傳感器分別對應分布于所述寵物型外殼的頭頂位置、下巴位置及軀干上； 所述主控制器接收到位于頭頂位置的所述壓力傳感器傳輸的人體施加壓力時，判斷所述人體施加壓力是否小于第一預設閾值，如果是，控制所述第一步進電機轉動，帶動所述寵物型外殼作出低頭動作，并控制所述聲音播放器播放第一音頻文件；否則控制所述第一步進電機轉動，帶動所述寵物型外殼作出低頭抬頭交替動作，并控制所述聲音播放器播放第二音頻文件； 所述主控制器接收到位于下巴位置的所述壓力傳感器傳輸的人體施加壓力時，判斷所述人體施加壓力是否小于第二預設閾值，如果是，控制所述第一步進電機轉動，帶動所述寵物型外殼作出抬頭動作，并控制所述聲音播放器播放所述第一音頻文件； 所述主控制器接收到位于軀干上的壓力傳感器傳輸的人體施加壓力時，判斷該人體施加壓力是否小于第三預設閾值，如果是，控制所述第三步進電機及第四步進電機轉動帶動所述寵物型外殼作出左上臂及右上臂張開動作，并控制所述聲音播放器播放所述第一音頻文件；否則，控制所述第二步進電機、第七步進電機及第八步進電機轉動帶動所述寵物型外殼作出頭部左轉/右轉、左腿右腿交替抬起動作，并控制所述聲音播放器播放所述第二音頻文件。
5.根據權利要求3所述的寵物型陪護機器人，其特征在于，所述傳感部件包括熱敏傳感器，所述熱敏傳感器的數量為兩個分別設置于所述寵物型外殼的左手掌及右手掌位置處； 所述主控制器接收到所述熱敏傳感器傳輸的人體溫度時，控制與該熱敏傳感器相對應的第五步進電機或第六步進電機轉動，帶動所述寵物型外殼相應側的上臂作出抬起/放下動作，并控制所述聲音播放器播放第三音頻文件。
6.根據權利要求1所述的寵物型陪護機器人，其特征在于，所述傳感部件包括光電傳感器； 所述主控制器接收到所述光電傳感器傳輸的所述環境光線變化時，判斷當前光線環境是否小于預設光線閾值，如果是，生成休眠控制指令，控制機器人進入休眠狀態。
7.根據權利要求2所述的寵物型陪護機器人，其特征在于，所述傳感部件中包括:煤氣檢測傳感器； 所述主控制器接收到所述煤氣檢測傳感器傳輸的煤氣濃度時，判斷所述煤氣濃度是否大于預設煤氣濃度值，如果是，則控制所述聲音播放器發出煤氣檢測報警。
8.根據權利要求2所述的寵物型陪護機器人，其特征在于，所述傳感部件中包括麥克風； 所述主控制器接收到所述麥克風傳輸聲音時，控制所述聲音播放器進行語音應答。
9.根據權利要求1所述的寵物型陪護機器人，其特征在于，還包括通信模塊；所述傳感部件中包括攝像頭； 所述主控器，用于將所述攝像頭獲取的視頻圖像通過所述通信模塊傳輸給上位機。
10.寵物型陪護機器人系統，其特征在于，包括上位機及如權利要求1至9任一項所述的寵物型陪護機器人；所述寵物型陪護機器人與所述上位機連接。
【文檔編號】B25J11/00GK204248895SQ201420731969
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】張騰宇, 王喜太, 蘭陟, 單新穎, 張靜莎, 王強, 宋亮 申請人:國家康復輔具研究中心