智能机器人的控制系统、方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种智能机器人的控制系统、方法和装置。上述系统包括设置于智能机器人上的控制模块和监控模块，以及设置于云端服务器的云服务端；控制模块，用于采集用户的输入信息，并通过ROS节点处理输入信息，生成逻辑控制指令或云端服务请求数据，对智能机器人进行控制；监控模块，用于采集智能机器人的性能数据及各个ROS节点的状况数据，并根据性能数据及状况数据生成日志信息；云服务端，用于对云端服务请求数据进行分析生成响应信息，并将响应信息返回给智能机器人。上述智能机器人的控制系统、方法和装置，在智能机器人中采用分布式的系统架构，使各功能单元具有高度的独立性及低耦合性，提高了代码的复用性。

Control system, method and device of intelligent robot

The invention relates to a control system, a method and a device for an intelligent robot. The system includes a control module and monitoring module is arranged in the intelligent robot, and set in the cloud server cloud server; the control module, used to input the user's information collection, and through the ROS node processing the input information, generating logic control request data instruction or cloud services, control of intelligent robot; monitoring module for status data the performance of each ROS node and data acquisition of intelligent robot, and according to the performance data and status data generated log information; cloud server, cloud service request used to analyze the data generated in response to information, and the response information back to the intelligent robot. The control system, method and device of the above intelligent robot adopt a distributed system structure in the intelligent robot, so that each functional unit has high independence and low coupling, which improves the reusability of code.

【技术实现步骤摘要】
智能机器人的控制系统、方法和装置
本专利技术涉及智能终端
，特别是涉及一种智能机器人的控制系统、方法和装置。
技术介绍
机器人主要分为两类：工业机器人和智能机器人，工业机器人主要应用于工业生产中，根据预先设定好的程序工作，不具有智能，只具有一般可编程能力和操作功能；而智能机器人具有形形色色的传感器，如视觉、听觉、触觉等，并且使用人工智能理解人类语言，能够完成对话。智能机器人系统涉及多个传感器协调工作，像人类大脑一样进行感觉、反应与思考，相对于工业机器人来说逻辑更复杂控制难度更高。随着人工智能技术的发展，智能机器人在日常生活、工作及科学研究中已拥有广泛的应用。传统的智能机器人根据用户的需求进行分析处理，从而实现与用户进行简单的交互，例如对话、导航等，但是在设计智能机器人时，通常将所有的分析处理过程放置于服务器中，造成智能机器人响应的实时性较差，且智能机器人内部的各功能模块高度耦合，代码复用性差，不利于智能机器人的开发研究。
技术实现思路
基于此，有必要针对智能机器人响应的实时性较差且各功能模块高度耦合的问题，提供一种智能机器人的控制系统。此外，还有必要针对智能机器人响应的实时性较差且各功能模块高度耦合的问题，提供一种智能机器人的控制方法。此外，还有必要针对智能机器人响应的实时性较差且各功能模块高度耦合的问题，提供一种智能机器人的控制装置。一种智能机器人的控制系统，包括设置于智能机器人上的控制模块和监控模块，以及设置于云端服务器的云服务端；所述控制模块，用于采集用户的输入信息，并通过所述控制模块的功能单元中分布的ROS节点处理所述输入信息，生成逻辑控制指令或云端服务请求数据，当生成所述逻辑控制指令时，根据所述逻辑控制指令对所述智能机器人进行控制，当生成所述云端服务请求数据时，将所述云端服务请求数据发送给所述云端服务器，以接收云端服务器返回的响应信息，并根据所述响应信息对所述智能机器人进行控制；所述监控模块，用于采集所述智能机器人的性能数据及所述控制模块的各个功能单元中分布的ROS节点的状况数据，并根据所述性能数据及所述状况数据生成日志信息；所述云服务端，用于接收所述控制模块的功能单元发送的云端服务请求数据，对所述云端服务请求数据进行分析生成响应信息，并将所述响应信息返回给所述功能单元。一种智能机器人的控制方法，包括：采集用户的输入信息；调用ROS节点处理所述输入信息，并生成逻辑控制指令或云端服务请求数据；当生成所述逻辑控制指令时，根据所述逻辑控制指令对智能机器人进行控制；当生成云端服务请求数据时，将所述云端服务请求数据发送给云端服务器，以使所述云端服务器对所述云端服务请求数据进行分析生成响应信息，接收所述云端服务器返回的响应信息，根据所述响应信息对智能机器人进行控制；采集所述智能机器人的性能数据及所述ROS节点的状况数据，并根据所述性能数据及状况数据生成日志信息。一种智能机器人的控制装置，包括：采集模块，用于采集用户的输入信息；调用模块，用于调用ROS节点处理所述输入信息，并生成逻辑控制指令或云端服务请求数据；控制模块，用于当生成所述逻辑控制指令时，根据所述逻辑控制指令对智能机器人进行控制；发送模块，用于当生成云端服务请求数据时，将所述云端服务请求数据发送给云端服务器，以使所述云端服务器对所述云端服务请求数据进行分析生成响应信息；接收模块，用于接收所述云端服务器返回的响应信息；所述控制模块，还用于根据所述响应信息对智能机器人进行控制；采集模块，用于采集所述智能机器人的性能数据及所述ROS节点的状况数据，并根据所述性能数据及状况数据生成日志信息。上述智能机器人的控制系统、方法和装置，控制模块采集用户的输入信息，根据输入信息调用相应的功能单元中分布的ROS节点处理输入信息，生成逻辑控制指令或云端服务请求数据，当生成云端服务请求数据时，将云端服务请求数据发送给云端服务器进行分析生成响应信息，并根据逻辑控制指令或响应信息对智能机器人进行控制，控制模块实现部分的逻辑控制功能，仅将部分的云端服务请求数据传送至云端服务器进行处理，在提高智能机器人响应的实时性的同时，有效减少了智能机器人的CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)占用率。而且，通过ROS在控制模块中划分各个功能单元，并在功能单元中分布ROS节点，在智能机器人中采用分布式的系统架构，使各功能单元具有高度的独立性及低耦合性，提高了代码的复用性。此外，通过监控模块监控智能机器人的性能数据及各个功能单元中分布的ROS节点的状况数据，生成相应的日志信息，方便开发人员实时了解智能机器人的情况，监控智能机器人的状态。附图说明图1为一个实施例中智能机器人的控制系统的应用场景图；图2A为一个实施例中智能机器人的内部结构示意图；图2B为一个实施例中云端服务器的内部结构示意图；图3为一个实施例中智能机器人的控制系统的结构示意图；图4为一个实施例中主控逻辑单元的内部结构示意图；图5为一个实施例中智能机器人的控制方法的流程示意图；图6为另一个实施例中智能机器人的控制方法的流程示意图；图7为一个实施例中切换主控制节点与备份控制节点的流程示意图；图8为一个实施例中智能机器人的控制装置的结构示意图；图9为另一个实施例中智能机器人的控制装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。可以理解，本专利技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种控制指令，但这些控制指令不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个控制指令与另一个控制指令区分。举例来说，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以将第一语音播放指令称为第二语音播放指令，且类似地，可将第二语音播放指令称为第一语音播放指令。第一语音播放指令和第二语音播放指令两者都是语音播放指令，但其不是同一语音播放指令。图1为一个实施例中智能机器人的控制系统的应用场景图。如图1所示，该应用场景中包括用户、智能机器人10及云端服务器20，智能机器人10与云端服务器20通过无线网络进行连接。智能机器人10上设置有控制模块102及监控模块104，云端服务器20上设置有云服务端202。智能机器人10上的控制模块102采集用户的输入信息，并通过控制模块102的功能单元中分布的ROS节点处理输入信息，生成逻辑控制指令或云端服务请求数据。当生成逻辑控制指令时，控制模块102根据逻辑控制指令对智能机器人10进行控制。当生成云端服务请求数据时，控制模块102将云端服务请求数据发送给云端服务器20。云端服务器20上的云服务端202接收该云端服务请求数据，对该云端服务请求数据进行分析生成响应信息，并将响应信息返回给智能机器人10。智能机器人10上的控制模块102接收云端服务器20返回的响应信息，并根据响应信息对智能机器人10进行控制。智能机器人10上的监控模块104采集智能机器人10的性能数据及控制模块102上各个功能单元中分布的ROS节点的状况数据，并根据智能机器人10的性能数据及ROS节点的状况数据生成日志信息。图2A为一个实施例中智能机器人10的内部结构示意图。如图2A所示，该智能机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能机器人的控制系统，其特征在于，包括设置于智能机器人上的控制模块和监控模块，以及设置于云端服务器的云服务端；所述控制模块，用于采集用户的输入信息，并通过所述控制模块的功能单元中分布的ROS节点处理所述输入信息，生成逻辑控制指令或云端服务请求数据，当生成所述逻辑控制指令时，根据所述逻辑控制指令对所述智能机器人进行控制，当生成所述云端服务请求数据时，将所述云端服务请求数据发送给所述云端服务器，以接收云端服务器返回的响应信息，并根据所述响应信息对所述智能机器人进行控制；所述监控模块，用于采集所述智能机器人的性能数据及所述控制模块的各个功能单元中分布的ROS节点的状况数据，并根据所述性能数据及所述状况数据生成日志信息；所述云服务端，用于接收所述控制模块的功能单元发送的云端服务请求数据，对所述云端服务请求数据进行分析生成响应信息，并将所述响应信息返回给所述功能单元。

【技术特征摘要】
1.一种智能机器人的控制系统，其特征在于，包括设置于智能机器人上的控制模块和监控模块，以及设置于云端服务器的云服务端；所述控制模块，用于采集用户的输入信息，并通过所述控制模块的功能单元中分布的ROS节点处理所述输入信息，生成逻辑控制指令或云端服务请求数据，当生成所述逻辑控制指令时，根据所述逻辑控制指令对所述智能机器人进行控制，当生成所述云端服务请求数据时，将所述云端服务请求数据发送给所述云端服务器，以接收云端服务器返回的响应信息，并根据所述响应信息对所述智能机器人进行控制；所述监控模块，用于采集所述智能机器人的性能数据及所述控制模块的各个功能单元中分布的ROS节点的状况数据，并根据所述性能数据及所述状况数据生成日志信息；所述云服务端，用于接收所述控制模块的功能单元发送的云端服务请求数据，对所述云端服务请求数据进行分析生成响应信息，并将所述响应信息返回给所述功能单元。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括硬件驱动单元、功能单元及主控逻辑单元；所述硬件驱动单元，用于驱动硬件采集用户的输入信息；所述功能单元，用于采用消息发布订阅的模式使分布的ROS节点处理所述输入信息，生成逻辑控制指令或云端服务请求数据，并根据所述逻辑控制指令或云端服务器分析所述云端服务请求数据生成的响应信息提供各项功能控制服务；所述主控逻辑单元，用于根据所述输入信息调用所述功能单元中提供的相应的功能控制服务，对所述智能机器人进行控制。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述功能单元包括人脸单元及对话单元；所述控制模块，还用于驱动摄像头采集用户的图像信息，通过所述人脸单元的人脸检测节点对所述图像信息进行人脸检测识别，判断人脸数据库中是否有与所述图像信息对应的个人信息，若是，则通过所述主控逻辑单元调用所述对话单元的对话控制节点生成第一语音播放指令，并根据所述第一语音播放指令控制所述智能机器人播放第一语音内容，若否，则通过所述主控逻辑单元调用所述对话单元的对话控制节点生成第二语音播放指令，根据所述第二语音播放指令控制所述智能机器人播放第二语音内容，并将所述图像信息存储在所述人脸数据库中。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于当所述智能机器人播放完第一语音内容或第二语音内容后，驱动声卡采集用户的语音信息，若在预设时间内采集到用户的语音信息，则通过所述主控逻辑单元调用所述对话单元开启智能语音服务，调用所述对话单元中的语音采集节点处理所述语音信息，并将处理后的语音信息作为云端服务请求数据发送给所述云端服务器，根据云端服务器返回的响应信息控制所述智能机器人播放与所述响应信息对应的语音内容；以及若在预设时间内未采集到用户的语音信息及图像信息，则通过所述主控逻辑单元控制所述对话单元关闭所述智能语音服务，停止采集用户的语音信息；所述云服务端，还用于接收所述对话单元发送的处理后的语音信息，对所述处理后的语音信息进行语音识别、语义理解、情感分析及语音合成处理中的一种或多种，生成响应信息，并将所述响应信息返回给所述对话单元。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述功能单元包括人脸单元、对话单元及表情管理单元；所述控制模块，还用于当所述智能机器人处于待机状态时，通过所述表情管理单元中的表情播放节点控制所述智能机器人播放第一表情，当驱动摄像头采集到用户的图像信息，则通过所述表情播放节点控制所述智能机器人播放第二表情，当驱动声卡采集到用户的声音信息，则通过所述表情播放节点控制所述智能机器人播放第三表情，并通过所述主控逻辑单元调用所述对话单元的对话控制节点控制所述智能机器人播放与所述第三表情匹配的语音内容。6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主控逻辑单元设置有一个主控制节点，及一个或多个备份控制节点；所述主控逻辑单元，还用于将所述主控制节点的信息同步至所述备份控制节点，当所述主控制节点发生故障时，选取一个备份控制节点与所述主控制节点进行切换，作为新的主控制节点对所述智能机器人进行控制。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云服务端，还用于接收用户终端发送的机器控制指令，根据所述机器控制指令获取用户信息，以及与所述用户信息匹配的智能机器人标识，并将所述机器控制指令发送给与所述智能机器人标识对应的智能机器人上的控制模块，以使所述控制模块根据所述机器控制指令对所述智能机器人进行控制。8.一种智能机器人的控制方法，包括：采集用户的输入信息；调用ROS节点处理所述输入信息，并生成逻辑控制指令或云端服务请求数据；当生成所述逻辑控制指令时，根据所述逻辑控制指令对智能机器人进行控制；当生成云端服务请求数据时，将所述云端服务请求数据发送给云端服务器，以使所述云端服务器对所述云端服务请求数据进行分析生成响应信息，接收所述云端服务器返回的响应信息，根据所述响应信息对智能机器人进行控制；采集所述智能机器人的性能数据及所述ROS节点的状况数据，并根据所述性能数据及状况数据生成日志信息。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述输入信息包括图像信息；所述调用ROS节点处理所述输入信息，并生成逻辑控制指令，包括：调用人脸检测节点对所述图像信息进行人脸检测识别，判...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑平，刘秋阁，刘骁，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44