基于养老机器人的情绪自适应系统技术方案

本发明专利技术申请公开了一种基于养老机器人的情绪自适应系统，包括：情绪采集模块，情绪采集模块用于采集老人情绪特征；情绪识别模块，情绪识别模块用于情绪特征识别，判断老人当前情绪状态，根据情绪识别模块识别出的情绪状态确定情绪安慰策略，并输出决策控制信号；决策输出模块，决策输出模块用于执行决策控制信号；决策反馈模块，决策反馈模块用于采集老人对情绪安慰策略反馈的情绪特征和行为特征并识别特征。本方案能更加准确的推测老人意图，针对老人的实际情况进行贴心的情绪安慰，大大提升了老人体验，真正达到了对老人进行情感陪护的功能要求。

Emotion adaptive system based on the aged robot

The invention discloses a mood adaptive system, Pension Based on robot include: emotion acquisition module, emotion acquisition module is used to collect the emotional characteristics; emotion recognition module, emotion recognition module for emotion recognition, determine the elderly current emotional state, emotional comfort is determined according to the strategy of emotion recognition module recognizes the emotional state, and output the decision making control signal; output module, decision module for implementing control signal output decision; decision feedback module, decision feedback module is used to collect the elderly on emotional comfort strategy feedback mood and the behavior characteristics and feature recognition. This program can more accurately infer the intentions of the elderly, for the elderly in the actual situation of intimate emotional comfort, greatly enhance the experience of the elderly, and truly achieve the emotional requirements of the elderly accompanied by care.

【技术实现步骤摘要】
基于养老机器人的情绪自适应系统
本专利技术涉及机器人通信
，尤其涉及一种基于养老机器人的情绪自适应系统。
技术介绍
我国老龄化问题严重，“空巢老人”的心里健康问题尤其引人关注。在2010年第六次人口普查时，空巢老人已达到31.77%，并且在空巢老人中存在问题的比例达到60%。因此，对于子女不在身边陪伴的老人，以何种手段对其进行精神陪护，避免其心理疾病的发送，成为当前迫切需要解决的问题。为了解决上述问题，近年来人们提出利用机器人代替人对老人进行精神陪伴，目前市面上已有一些能够与人进行互动的机器人产品。但是，机器人若要真正达到对老人进行情感陪护的功能要求，更好的融入其生活，首先要充分理解老人的意图，了解其心理变化，针对不同老人的特点和需求进行不同类型的交互。很多研究表明，人的生理信息、面部表情、语音语调、手势动作等各种方式都可以不同程度的反应情绪和心理变化。中国专利技术专利（公开号：CN105082150B）公开了一种基于老人情绪及意图识别的机器人人机交互方法，其利用呼吸、心率、皮电等人体生物信息和面部表情识别相结合进行老人情绪识别，利用压力、光电、温度等多种物理传感器信息识别老人意图，根据老人情绪和意图识别的结果进行智能控制决策，控制机器人相应的执行机构完成肢体动作和语音交互。应用本专利技术提供的基于老人情绪及意图识别的机器人人机交互方法，可以使机器人更加充分地理解老人的意图，了解其心理变化，满足对老人进行情感陪护的功能要求，更好的融入老人、儿童等使用者的生活。然而，因老人特殊的生理、心理和性格特征，老人大多会存在敏感、多疑、易激动甚至偏执的性格特点，采用上述技术方案时，当机器人识别到老人当前状态比较忧伤，通过智能决策实现人机交互时，可能存在老人不领情或者老人需要安静的情形下，会对机器人进行表情、言语或肢体上的拒绝，这种情况下的安慰可能会起到适得其反的作用，不能真正达到对老人进行情感陪护的功能要求，更好的融入老人生活。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种基于养老机器人的情绪自适应系统，以解决机器人不能真正达到对老人进行情感陪护的功能需求。本专利技术提供基础方案是：基于养老机器人的情绪自适应系统，包括：情绪采集模块，情绪采集模块用于采集老人情绪特征；信号处理模块，信号处理模块用于对情绪特征信号进行信号处理；情绪识别模块，情绪识别模块用于情绪特征识别，通过提取情绪特征的特征信号，特征优化、选择后进行融合，根据最优特征组合对老人的情绪状态进行识别，结合用户记录、习惯，判断老人当前情绪状态，并根据识别出的情绪状态确定情绪安慰策略；决策输出模块，决策输出模块用于输出决策控制信号；决策反馈模块，决策反馈模块用于采集老人对情绪安慰策略反馈的情绪特征，并识别该特征；所述情绪采集模块还用于采集老人对情绪安慰策略反馈的情绪特征，所述情绪识别模块还用于根据决策反馈模块采集的反馈的情绪特征进行策略调整并记录存储。基础方案的工作原理：本专利技术所述情绪特征是指人自发性的表现出的喜怒哀乐的情绪状态。通过情绪采集模块对老人情绪特征进行实时采集，经信号处理模块对采集的信号进行降噪、放大及模数转换处理后并传送至情绪识别模块进行情绪特征识别，通过提取情绪特征的特征信号，特征优化、选择后进行融合，根据最优特征组合对老人的情绪状态进行识别，结合用户记录、习惯，判断老人当前情绪状态：当识别到老人当前状态有异样，如识别到生气、悲伤、哭泣、发呆等不开心的状态时，根据识别出的情绪状态信息确定情绪安慰策略，并转换成相应的决策控制信号发送给决策输出模块，决策输出模块接收到决策控制信号执行相应动作，同时控制决策反馈模块采集老人接收到情绪安慰策略时的情绪特征反馈并进行特征识别，情绪识别模块根据决策反馈模块反馈的老人反应进行情绪策略调整，并对安慰成功的情绪特征及对应的情绪策略进行存储，便于以后调取使用。基础方案的有益效果是：本方案采用决策反馈模块采集老人接收到情绪安慰后的反应，并根据反馈结果及时调整情绪安慰策略，适合情绪变化比较大，性格难以掌控的老人们，能更加准确的推测老人意图，针对老人的实际情况进行贴心的情绪安慰，大大提升了老人体验，真正达到了对老人进行情感陪护的功能要求。进一步，情绪采集模块包括：人脸采集模块，人脸采集模块用于采集老人人脸图像信号；语音采集模块，语音采集模块用于采集老人语音信号；动作捕捉模块，行为采集模块用于采集老人的行为特征信号。有益效果：通过人脸采集、语音采集模块和动作捕捉模块相结合，可快速准确的识别出老人情绪特征，如为轻松、高兴、悲伤、愤怒等，提高了情绪识别的准确性，从而可选择正确的情绪安慰策略对老人进行安慰。进一步，情绪反馈模块还包括击打感应模块，击打感应模块设于机器人身上，击打感应模块用于感应是否被击打。有益效果：对于有些情绪难以捉摸、多疑的老人，当接收到情绪安慰后，可能存在不领情或者老人需要安静的情形下，对机器人进行肢体上的拒绝，比如：老人用手打或者脚踢机器人，采用击打感应模块可检测出机器人是否被老人击打，从而根据检测结果对情绪安慰策略进行相应调整。进一步，击打感应模块包括若干击打传感器，所述击打传感器设于机器人的手臂外侧、腿部外侧、正面、背面、脸部及头部。有益效果：通常人们击打的部位主要集中在头部、脸部及身体的外围，在这些部位设置击打传感器，可准确的确定出被击打部位，进而根据被击打部位对情绪安慰策略进行相应调整。如当击打头部时，头部击打传感器感应到被击打，当情绪识别模块接收到头部被击打的信号后，可控制机器人手臂摸着被击打的头部对老人进行撒娇：人家头好疼啊！虽然老人性格比较善变、多疑，但一般老人都非常有爱心，喜欢小孩，如果遇到撒娇的孩子还是会展现出慈祥友爱的一面。进一步，决策输出模块还包括：语音输出模块，语音输出模块用于输出语音信号，实现人机交互；动作控制模块，动作控制模块用于控制机器人实现肢体动作。有益效果：语音输出模块可对老人进行语言上面的安慰，动作控制模块可对老人进行肢体上面的安慰，让老人感受到真正的情感陪护，也可以在识别不出老人的情绪特征时进行问询。进一步，情绪安慰策略包括音乐策略、笑话策略、动作策略、聊天策略、倾听陪伴策略。有益效果：根据不同老人的性格特点，情绪安慰策略可以选择舒缓人情绪的音乐、让人开怀大笑的笑话、舞蹈及一些搞笑的模仿和倾听陪伴、安抚的话语等，增加了系统的可适应性。附图说明图1为本专利技术基于养老机器人的情绪自适应系统实施例的原理框图。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：情绪采集模块1、人脸采集模块11、语音采集模12、动作捕捉13、信号处理模块2、情绪识别模块3、决策输出模块4、语音输出模块41、动作控制模块42、决策反馈模块5、击打感应模块51。基于养老机器人的情绪自适应系统实施例基本如图1所示：包括：情绪采集模块1，情绪采集模块1用于采集老人情绪特征，情绪采集模块1包括用于采集老人人脸图像信号人脸采集模块11，用于采集老人语音信号语音采集模12块和用于采集老人的行为特征信号的动作捕捉13模块。通过人脸采集模块11、语音采集模12块和动作捕捉13模块相结合，可快速准确的识别出老人情绪特征，如为轻松、高兴、悲伤、愤怒等，提高了情绪识别的准确性，从而可选择正确的本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于养老机器人的情绪自适应系统，其特征在于，包括：情绪采集模块，情绪采集模块用于采集老人情绪特征；信号处理模块，信号处理模块用于对情绪特征信号进行信号处理；情绪识别模块，情绪识别模块用于情绪特征识别，通过提取情绪特征的特征信号，特征优化、选择后进行融合，根据最优特征组合对老人的情绪状态进行识别，结合用户记录、习惯，判断老人当前情绪状态，并根据识别出的情绪状态确定情绪安慰策略；决策输出模块，决策输出模块用于输出决策控制信号；决策反馈模块，决策反馈模块用于采集老人对情绪安慰策略反馈的情绪特征，并识别该特征；所述情绪采集模块还用于采集老人对情绪安慰策略反馈的情绪特征，所述情绪识别模块还用于根据决策反馈模块采集的反馈的情绪特征进行策略调整并记录存储。

【技术特征摘要】
1.基于养老机器人的情绪自适应系统，其特征在于，包括：情绪采集模块，情绪采集模块用于采集老人情绪特征；信号处理模块，信号处理模块用于对情绪特征信号进行信号处理；情绪识别模块，情绪识别模块用于情绪特征识别，通过提取情绪特征的特征信号，特征优化、选择后进行融合，根据最优特征组合对老人的情绪状态进行识别，结合用户记录、习惯，判断老人当前情绪状态，并根据识别出的情绪状态确定情绪安慰策略；决策输出模块，决策输出模块用于输出决策控制信号；决策反馈模块，决策反馈模块用于采集老人对情绪安慰策略反馈的情绪特征，并识别该特征；所述情绪采集模块还用于采集老人对情绪安慰策略反馈的情绪特征，所述情绪识别模块还用于根据决策反馈模块采集的反馈的情绪特征进行策略调整并记录存储。2.根据权利要求1所述的基于养老机器人的情绪自适应系统，其特征在于：所述情绪采集模块包括：人脸采集模块，人脸采集模块用于采集老人人脸图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓明，彭罗，
申请(专利权)人：重庆柚瓣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50