[发明专利]基于养老机器人的情绪自适应系统

说明书

技术领域

本发明涉及机器人通信技术领域，尤其涉及一种基于养老机器人的情绪自适应系统。

背景技术

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。

中国发明专利（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。应用本发明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。

发明内容

本发明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。

本发明提供基础方案是：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：

本发明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；