[发明专利]一种用于机器人情感模拟的电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人情感模拟的电路，尤其涉及一种关于利用忆阻器实现的神经元电路控制实现机器人情感模拟的电路及其控制方法。

背景技术

在信息化社会高速发展的进程中，智能机器人是信息科学进步的高端产物和典型代表。它已经在工业制造、自动化、医疗设备、军事应用、科学探索等诸多领域起到了无法替代的作用。随着信息化程度的不断提高，人们对于机器人要求也随之增加，由精密机械控制向智能化不断发展。现有的机器人多数是基于预设程序进行操作的，在人类情感模拟和学习能力的体现上还不能较好的满足人们的要求，这使得机器人在情感模拟和学习上需要有所突破。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于机器人情感模拟的电路。

本发明的电路包括：微处理器，用以处理需要进行情感模拟的信息；存储器，用以存储对于事物的经验认识，作为经验库，它包括感性存储区和理性存储区；加法器电路，用以将机器人的感性判断和理性判断进行加权计算，从而以输出电压的形式实现情感模拟。

存储器以数值的方式存储机器人对事物的经验，感性存储区储存储代表感性认识的感性经验值，以及理性存储区存储代表理性认识的理性经验值。

加法器电路经过忆阻器改进，用忆阻器代替电阻，受感性经验值控制代表感性判断的忆阻器称作感性忆阻器，受理性经验值控制代表理性判断的忆阻器称作理性忆阻器，由于忆阻器能在外加电压的控制下改变其阻值，能够使得感性输入电压的权重和理性输入电压的权重可编程，因此能够将机器人的感性判断和理性判断进行加权计算，得到输出电压，以不同的输出电压表示机器人对事物的不同的反应，从而以输出电压的形式实现机器人的情感模拟。

本发明的另一目的在于提供该电路用于情感模拟的控制方法。

上述电路用于具有感知器和中枢处理器的机器人的情感模拟，其控制方法如下：

1)机器人的感知器接收到外界信息后，将此信息转换为机器人可以识别和处理的电信号，然后将此电信号传输给中枢处理器；

2)中枢处理器将来自感知器的电信号进行预处理，提取出需要进行情感模拟的信息，并将此需要进行情感模拟的信息输入到进行情感模拟的微处理器；

3)微处理器根据需要进行情感模拟的信息从存储器中寻找对应或者类似的经验，分别从感性存储区和理性存储区读取代表感性认识的感性经验值和代表理性认识的理性经验值，如果没有直接对应或者类似的经验，则在存储器的感性存储区和理性存储区中分别开辟一个未使用的存储单元存储此信息；

4)微处理器按照感性经验值和理性经验值，分别将相应的用于代表感性判断的感性忆阻器的阻值M1和用于代表理性判断的理性忆阻器的阻值M2设定到对应的值，并对相应的感性输入电压Vin1和理性输入电压Vin2给予相应的值；

5)经过忆阻器改进的加法器电路的输出电压Vo满足：Vo＝Vin1·Rf/M1+Vin2·Rf/M2，以此输出电压来实现机器人的情感模拟。

本发明的控制方法进一步包括改变机器人对事物认识的方法。上述电路同样可以对机器人作为经验库的存储器内存储的作为经验值的存储数据进行修改，这可以是人为控制写入的，也可以是机器人在接收外界信息后做出的对相应于该事物经验的反应，方法如下：

如果是人为控制写入的，则可以直接通过控制存储器的外围电路对需要修改的存储数据(经验值)直接进行修改，方法与修改存储器内数值的方法相同；

如果是机器人在接收外界信息后做出的对相应于该事物经验的反应，则其过程如下：

1)机器人的感知器接收到外界信息后将此信息转换为机器人可以识别和处理的电信号，然后将此电信号传输给中枢处理器进行处理；

2)中枢处理器提取出需要进行情感模拟的信息，接着将此需要进行情感模拟的信息输入到情感模拟微处理器；

3)微处理器判断并提取出需要进行情感模拟的信息中用来修改作为经验库的存储器中存储数据的信息，然后按照此信息的要求对存储器中相应的需要进行修改的存储数据进行修改。

附图说明

图1是用于机器人情感模拟的电路的示意图。

图2是用于机器人情感模拟的电路的控制方法的流程图。

具体实施方式

下边结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，具体给出一种情况下机器人情感控制实现的方法，但不以任何方式限制本发明的范围。