一种智能画像机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能画像机器人，包括模拟人头部的机器人头部以及模拟人躯体的机器人躯体，机器人躯体具有模拟人手臂的画板托臂和绘画臂，画板托臂上设有画板，机器人头部内设有语音系统和视觉系统，语音系统对应位于机器人头部的嘴部位置，视觉系统用于取景而对应位于机器人头部的眼部位置，机器人躯体内设有上位机，语音系统、视觉系统均信号连接上位机，机器人头部还配套设有驱动视觉系统在三维空间内活动的活动装置，上位机信号连接活动装置。本实用新型专利技术能够快速的达成取景位置的调整到位，以适应人体脸部位置，方便准确采集人脸信息。本实用新型专利技术可应用于机器人领域。

【技术实现步骤摘要】
一种智能画像机器人
本技术涉及机器人领域，特别是涉及一种智能画像机器人。
技术介绍
目前，智能机器人应用是一个热门的研究课题。在许多工业应用中都使用到智能技术，如组装，喷漆和打磨等。机器人应用于绘制图像，是通过使用工业机器人来绘制照相机拍摄的图像，机器人需要根据拍摄的图像进行实时控制，因此，机器人绘图可以展示机器人智能应对不断变化的环境。目前已经有机器人绘图的一些研究。例如，某科研人员使用了4自由度机器人手臂抓住传统的羽毛笔进行人类肖像绘画，也有的科研人员使用Canny算子，使KUKA工业机器人绘制图像的边缘，就像一个人类艺术家。但上述以及类似的机器人应用于绘制人脸图像时，还需要考虑人的身高、所站方位等因素，不方便准确采集所需信息。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种智能画像机器人，能准确地采集人脸信息。本技术所采用的技术方案是：一种智能画像机器人，包括模拟人头部的机器人头部以及模拟人躯体的机器人躯体，所述机器人躯体具有模拟人手臂的画板托臂和绘画臂，所述画板托臂上设有画板，所述机器人头部内设有语音系统和视觉系统，语音系统对应位于机器人头部的嘴部位置，视觉系统用于取景而对应位于机器人头部的眼部位置，所述机器人躯体内设有上位机，所述语音系统、视觉系统均信号连接上位机，机器人头部还配套设有驱动视觉系统在三维空间内活动的活动装置，所述上位机信号连接所述活动装置。作为本技术的进一步改进，所述机器人头部内设有嘴部动作控制部件，所述嘴部动作控制部件通过传动部件连接机器人的嘴部，并且嘴部动作控制部件信号连接上位机。作为本技术的进一步改进，所述机器人头部内设有眼皮动作控制部件，所述眼皮动作控制部件通过传动部件连接机器人的眼部，并且眼部动作控制部件信号连接上位机。作为本技术的进一步改进，所述活动装置包括信号连接上位机的水平转向部件，所述机器人头部的底端接有颈部关节，水平转向部件的输出端连接颈部关节。作为本技术的进一步改进，所述活动装置还包括信号连接上位机的垂直运动部件，垂直运动部件的固定端连接在颈部关节上，垂直运动部件的输出端连接机器人头部。作为本技术的进一步改进，所述上位机信号连接有操控界面，所述操控界面配有指令输入模块和图像输出模块。作为本技术的进一步改进，所述绘画臂通过画臂伺服模块驱动，所述画臂伺服模块信号连接有下位机，所述下位机与上位机信号连接。作为本技术的进一步改进，所述绘画臂包括大臂、小臂和腕杆，所述画臂伺服模块包括肩关节伺服模块和肘关节伺服模块，所述大臂通过肩关节伺服模块与机器人躯体活动连接，所述小臂通过肘关节伺服模块与大臂活动连接，所述腕杆通过腕部驱动模块与小臂转动连接，腕杆末端接有画笔，所述腕部驱动模块与上位机信号连接。本技术的有益效果是：本技术根据视觉系统拍摄取景，根据比较视景图像与待画图像来由活动装置调整取景位置，调整取景位置的过程由语音系统与人进行人机互动，进而能够快速的达成取景位置的调整到位，以适应人体脸部位置，方便准确采集人脸信息。附图说明下面结合附图和实施方式对本技术进一步说明。图1是智能画像机器人的结构示意图；图2是图1中A部分的放大示意图；图3是图1中B部分的放大示意图；图4是智能画像机器人电路原理示意图；图5是智能机器人的控制流程图。具体实施方式参考图1所示的智能画像机器人，包括模拟人头部的机器人头部以及模拟人躯体的机器人躯体。机器人头部具有头部外壳和在头部外壳内的头部支架7，机器人躯体具有躯体外壳以及在躯体外壳内的躯体骨架8，头部支架7由躯体骨架8支撑，躯体外壳和头部外壳构成了机器人的整体外壳。其中，机器人躯体具有模拟人两条手臂的画板托臂1和绘画臂，画板托臂1上设有画板2，绘画臂上接有画笔3，一般来说画板托臂1是固定不动的，只有绘画臂驱动画笔3根据程序的指令和轨迹在空间内运动，以在画板2上作画。参考图2和图4，在机器人头部内还设置有语音系统4和视觉系统5。语音系统4固定在头部支架7中，且对应位于机器人头部的嘴部位置，语音系统4可以至少包括一扬声器，通过计算机程序的控制能模拟出人的发音；所述的视觉系统5至少包括一个固定在头部支架7上的摄像头51，用于对摄像头51范围内进行拍摄取景而对应位于机器人头部的眼部位置。机器人头部在任一固定的位置时，视觉系统的摄像头51都会有一个视景范围从而能够拍摄出该范围内的视景图像，有时候人脸或者待画图像不一定能落入视景图像中，或者落入视景图像中的位置不对，此时计算机程序可以据此控制机器人头部运动或者控制摄像头51位置的移动来调整取景位置，调整取景位置的过程之中，程序控制语音系统4发音来与人进行人机互动。上述的人机互动包括以下这些部分：一、语音系统4汇报待画图像是否落入视景图像中，对于视景图像内并没有拍摄待画图像的情况，机器人会告知用户该状况；二、在未拍摄到待画图像时，程序控制视觉系统摄像头51的取景位置来搜索待画目标，直至待画目标、待画图像落入视景图像内。其中除了视觉系统5的自动调整之外，用户可以调整自身的位置来适应到视景图像中，提高搜索效率；三、当待画图像落入到视景图像后，语音系统4汇报视景图像合适位置（例如视景图像中最中心位置）与待画图像之间的偏差，从而自动调整视觉系统5的取景位置。上述中，汇报所述的偏差可以理解成语音系统4告知待画图像位于视景图像合适位置的哪一侧，距离相差多少等，因为具有人机互动的功能，用户还可以根据偏差的提示调节自身的位置来适应到上述的合适位置中。通过上述的人机互动以及视觉系统5的自动调整，即使人体脸部与视觉系统5存在偏差，实施例的机器人能够很好的适应人体脸部位置，方便准确采集人脸信息。实施例中，参考图1和图2，机器人头部的头部支架7与机器人躯体的躯体骨架8通过活动装置连接。活动装置的固定端固接在躯体骨架8上，通过驱动头部支架7的位置变化来调整取景位置。躯体骨架8上还安装固定有上位机9，所述的语音系统4、视觉系统5和活动装置均与上位机9信号相连，由上位机9接收信号并发出指令，以协调语音系统4、视觉系统5和活动装置，达到智能调节的效果。优选的，参考图2，活动装置包括水平转向部件，水平转向部件通过驱动头部支架7上视觉系统5的转向来调整摄像头51的取景位置。所述头部支架7的底端接有并未能图示的颈部关节，水平转向部件可以为安装在躯体骨架8上的第一舵机模块10，该所述第一舵机模块10的输出端连接颈部关节。第一舵机模块10转动驱动带动头部支架7的水平转向，摄像头51的视景区域都会发生改变，从而视景图像也有所不同。实施例中，参考图4，第一舵机模块10是根据视觉系统5的视景图像来由上位机9所驱动。另外，活动装置还包括垂直运动部件，垂直运动部件通过驱动头部支架7上视觉系统5的竖向运动来调整取景位置。垂直运动部件可以为第二舵机模块11，第二舵机模块11的固定端安装在颈部关节上，输出端连接头部支架7。第二舵机模块11以竖向直线驱动的方式带动头部支架7和摄像头51上下转动，这种上下转动使得摄像头51的视景区域发生改变，从而视景图像也有所不同。参考图4，第二舵机模块11也是根据视觉系统5的视景图像来由上位机9所驱动。通过第一舵机模块10和第二舵机模块11的配合工作，视觉系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能画像机器人，包括模拟人头部的机器人头部以及模拟人躯体的机器人躯体，所述机器人躯体具有模拟人手臂的画板托臂和绘画臂，所述画板托臂上设有画板，其特征在于：所述机器人头部内设有语音系统和视觉系统，语音系统对应位于机器人头部的嘴部位置，视觉系统用于取景而对应位于机器人头部的眼部位置，所述机器人躯体内设有上位机，所述语音系统、视觉系统均信号连接上位机，机器人头部还配套设有驱动视觉系统在三维空间内活动的活动装置，所述上位机信号连接所述活动装置。

【技术特征摘要】
1.一种智能画像机器人，包括模拟人头部的机器人头部以及模拟人躯体的机器人躯体，所述机器人躯体具有模拟人手臂的画板托臂和绘画臂，所述画板托臂上设有画板，其特征在于：所述机器人头部内设有语音系统和视觉系统，语音系统对应位于机器人头部的嘴部位置，视觉系统用于取景而对应位于机器人头部的眼部位置，所述机器人躯体内设有上位机，所述语音系统、视觉系统均信号连接上位机，机器人头部还配套设有驱动视觉系统在三维空间内活动的活动装置，所述上位机信号连接所述活动装置。2.根据权利要求1所述的智能画像机器人，其特征在于：所述机器人头部内设有嘴部动作控制部件，所述嘴部动作控制部件通过传动部件连接机器人的嘴部，并且嘴部动作控制部件信号连接上位机。3.根据权利要求1所述的智能画像机器人，其特征在于：所述机器人头部内设有眼皮动作控制部件，所述眼皮动作控制部件通过传动部件连接机器人的眼部，并且眼部动作控制部件信号连接上位机。4.根据权利要求1或2或3所述的智能画像机器人，其特征在于：所述活动装置包...

【专利技术属性】
技术研发人员：方思雯，刘小华，刘江，李耀楠，陈和平，席宁，
申请(专利权)人：深圳市智能机器人研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44