一种基于体域网的多源情感识别机器人制造技术

本发明专利技术提供一种基于体域网的多源情感识别机器人，具有更高的情感识别准确率。所述多源情感识别机器人包括：体域网可穿戴设备和智能移动机器人；所述体域网可穿戴设备，用于获取用户的生理信息，并将获取的生理信息传输至所述智能移动机器人；所述智能移动机器人，用于获取用户的面部信息，对获取的面部信息和接收到的生理信息进行情感特征提取，根据情感特征提取结果进行情感融合分析得到基于生理‑面部的用户情感状态。本发明专利技术适用于工业自动化信息及人机交互领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于体域网的多源情感识别机器人
本专利技术涉及工业自动化信息及人机交互领域，特别是指一种基于体域网的多源情感识别机器人。
技术介绍
近年来，随着我国国情的变化，未来数年，井喷式的老龄社会即将到来，老人陪护是愈加重要的服务领域，除医疗陪护外，老年的心理健康也是提高老年生活质量不可或缺的部分，因此服务于老年的情感监护的智能移动机器人将成为老人陪护领域中重要的设备之一。现如今，大多的老人情感陪护机器人仅是仅依靠面部表情进行情感识别，识别准确率不足，无法同时检测老人的生理信息、用户体验度差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于体域网的多源情感识别机器人，以解决现有技术所存在的情感识别准确率低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种基于体域网的多源情感识别机器人，包括：体域网可穿戴设备和智能移动机器人；所述体域网可穿戴设备，用于获取用户的生理信息，并将获取的生理信息传输至所述智能移动机器人；所述智能移动机器人，用于获取用户的面部信息，对获取的面部信息和接收到的生理信息进行情感特征提取，根据情感特征提取结果进行情感融合分析得到基于生理-面部的用户情感状态。进一步地，所述情感状态包括：惊奇、恐惧、厌恶、愤怒、高兴和悲伤。进一步地，所述体域网可穿戴设备包括：体感温度传感器子节点、电导率传感器子节点、心率传感器子节点和汇聚节点；所述体感温度传感器子节点包括：用于实时采集用户体感温度的体感温度传感器，及将采集到的用户体感温度发送至汇聚节点的第一蓝牙通信模块；所述电导率传感器子节点包括：用于实时采集用户皮肤汗液中电导率的电导率传感器，及将采集到的用户皮肤汗液中电导率发送至汇聚节点的第二蓝牙通信模块；所述心率传感器子节点包括：用于实时采集用户心率的心率传感器，及将采集到的用户心率发送至汇聚节点的第三蓝牙通信模块；所述汇聚节点包括：用于将接收到的用户体感温度、用户皮肤汗液中电导率、用户心率传输至智能移动机器人的第四蓝牙通信模块。进一步地，所述心率传感器子节点还包括：用于在将心率传感器采集的心率信号发送出去之前，对心率传感器采集的心率信号进行预处理的数模电路，所述预处理包括：放大、整形和滤波操作。进一步地，所述心率传感器为贴片式心率传感器，所述贴片式心率传感器穿戴在手腕动脉血管处；所述电导率传感器为手环，穿戴在手腕上；所述体感温度传感器穿戴在大臂内侧。进一步地，所述智能移动机器人，用于当用户处于静止状态且用户面部处于智能移动机器人摄像范围内时，利用人脸识别算法获取用户面部信息；所述智能移动机器人，还用于当用户处于移动状态时，利用平均位移算法，根据用户头部运动轨迹控制所述智能移动机器人进行移动，并根据用户头部运动轨迹进行人脸追踪，获取用户面部信息。进一步地，所述智能移动机器人，用于根据获取的用户面部信息，基于人脸的表情识别算法提取面部区域表情特征，并基于本地数据库中预先存储的表情特征-情感映射数据库的先验知识，利用贝叶斯分类算法，得到面部情感概率矢量，其中，所述面部区域表情特征是标注后的特征点位置。进一步地，所述智能移动机器人，用于根据接收到的生理信息，得到相应的统计特征值，基于本地数据库中预先存储的生理特征-情感映射数据库的先验知识，利用贝叶斯分类算法，得到生理特征情感概率矢量，其中，所述生理特征情感概率矢量是指由生理特征得到的对应惊奇、恐惧、厌恶、愤怒、高兴和悲伤这6种情感状态的概率所构成的矢量。进一步地，所述智能移动机器人，用于根据得到的面部情感概率矢量和生理特征情感概率矢量进行回归分析，得到面部特征与生理特征的相关性及其两者与目标变量之间的概率条件；所述智能移动机器人，还用于根据得到的面部特征与生理特征的相关性及其两者与目标变量之间的概率条件，利用基于Gordon-Shortliff算法的证据推理理论进行决策层的融合分析得出用户情感状态。进一步地，所述智能移动机器人，还用于根据得到的基于生理-面部的用户情感状态生成相应的行为指令，实现所述智能移动机器人与用户的情感交互。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：上述方案中，通过体域网可穿戴设备获取用户的生理信息，并将获取的生理信息传输至智能移动机器人；通过智能移动机器人获取用户的面部信息，对获取的面部信息和接收到的生理信息进行情感特征提取，根据情感特征提取结果进行情感融合分析得到基于生理-面部的用户情感状态，得到的基于生理-面部的用户情感状态具有更高的情感识别准确率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的基于体域网的多源情感识别机器人的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的基于体域网的多源情感识别机器人的详细结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的基于体域网的多源情感识别机器人的工作流程图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术针对现有的情感识别准确率低的问题，提供一种基于体域网的多源情感识别机器人。如图1所示，本专利技术实施例提供的基于体域网的多源情感识别机器人，包括：体域网可穿戴设备11和智能移动机器人12；所述体域网可穿戴设备11，用于获取用户的生理信息，并将获取的生理信息传输至所述智能移动机器人；所述智能移动机器人12，用于获取用户的面部信息，对获取的面部信息和接收到的生理信息进行情感特征提取，根据情感特征提取结果进行情感融合分析得到基于生理-面部的用户情感状态。本专利技术实施例所述的基于体域网的多源情感识别机器人，通过体域网可穿戴设备获取用户的生理信息，并将获取的生理信息传输至智能移动机器人；通过智能移动机器人获取用户的面部信息，对获取的面部信息和接收到的生理信息进行情感特征提取，根据情感特征提取结果进行情感融合分析得到基于生理-面部的用户情感状态，得到的基于生理-面部的用户情感状态具有更高的情感识别准确率。在前述基于体域网的多源情感识别机器人的具体实施方式中，进一步地，所述情感状态包括：惊奇、恐惧、厌恶、愤怒、高兴和悲伤。本实施例中，所述体域网可穿戴设备不仅包括：3类传感器子节点(体感温度传感器子节点、电导率传感器子节点、心率传感器子节点)和汇聚节点，还包括为所述体感温度传感器子节点、电导率传感器子节点、心率传感器子节点。本实施例中，如图2所示，作为一可选实施例，所述体感温度传感器子节点包括：用于实时采集用户体感温度的体感温度传感器，及将采集到的用户体感温度发送至汇聚节点的第一蓝牙通信模块；所述电导率传感器子节点包括：用于实时采集用户皮肤汗液中电导率的电导率传感器，及将采集到的用户皮肤汗液中电导率发送至汇聚节点的第二蓝牙通信模块；所述心率传感器子节点包括：用于实时采集用户心率的心率传感器，及将采集到的用户心率发送至汇聚节点的第三蓝牙通信模块；所述汇聚节点包括：用于将接收到的用户体感温度、用户皮肤汗液中电导率、用户心率传输至智能移动机器人的第四蓝牙通信模块。本实施例中，所述汇聚节点通过第四蓝牙通信模块与智能移动机器人进行通讯，也就是说，所述体域网可穿戴设备通过第四蓝牙通信模块与智能移动机器人进行通讯。本专利技术实施例中，所述汇聚节点不仅包括：第四蓝牙通信模块，还包括：微处理器、为所述第四蓝牙通信模块、微处理器供电的电源模块，其中，所述第二电源可以是型号为CR2032的纽扣电池，所述纽扣电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于体域网的多源情感识别机器人，其特征在于，包括：体域网可穿戴设备和智能移动机器人；所述体域网可穿戴设备，用于获取用户的生理信息，并将获取的生理信息传输至所述智能移动机器人；所述智能移动机器人，用于获取用户的面部信息，对获取的面部信息和接收到的生理信息进行情感特征提取，根据情感特征提取结果进行情感融合分析得到基于生理‑面部的用户情感状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于体域网的多源情感识别机器人，其特征在于，包括：体域网可穿戴设备和智能移动机器人；所述体域网可穿戴设备，用于获取用户的生理信息，并将获取的生理信息传输至所述智能移动机器人；所述智能移动机器人，用于获取用户的面部信息，对获取的面部信息和接收到的生理信息进行情感特征提取，根据情感特征提取结果进行情感融合分析得到基于生理-面部的用户情感状态。2.根据权利要求1所述的基于体域网的多源情感识别机器人，其特征在于，所述情感状态包括：惊奇、恐惧、厌恶、愤怒、高兴和悲伤。3.根据权利要求1所述的基于体域网的多源情感识别机器人，其特征在于，所述体域网可穿戴设备包括：体感温度传感器子节点、电导率传感器子节点、心率传感器子节点和汇聚节点；所述体感温度传感器子节点包括：用于实时采集用户体感温度的体感温度传感器，及将采集到的用户体感温度发送至汇聚节点的第一蓝牙通信模块；所述电导率传感器子节点包括：用于实时采集用户皮肤汗液中电导率的电导率传感器，及将采集到的用户皮肤汗液中电导率发送至汇聚节点的第二蓝牙通信模块；所述心率传感器子节点包括：用于实时采集用户心率的心率传感器，及将采集到的用户心率发送至汇聚节点的第三蓝牙通信模块；所述汇聚节点包括：用于将接收到的用户体感温度、用户皮肤汗液中电导率、用户心率传输至智能移动机器人的第四蓝牙通信模块。4.根据权利要求3所述的基于体域网的多源情感识别机器人，其特征在于，所述心率传感器子节点还包括：用于在将心率传感器采集的心率信号发送出去之前，对心率传感器采集的心率信号进行预处理的数模电路，所述预处理包括：放大、整形和滤波操作。5.根据权利要求3所述的基于体域网的多源情感识别机器人，其特征在于，所述心率传感器为贴片式心率传感器，所述贴片式心率传感器穿戴在手腕动脉血管处；所述电导率传感器为手环，穿戴在手腕上；所述体感温度传感器穿戴在大臂内侧。6.根据权利要求1所述的基于体...

【专利技术属性】
技术研发人员：解仑，李敏嘉，刘振宗，曹策，王志良，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11