[发明专利]具有情绪辨别能力的科技馆导游机器人面部装置及控制

说明书

具有情绪辨别能力的科技馆导游机器人面部装置及控制属于智能服务机器人领域；解决了现有技术中导游机器人互动性差的问题；包括面部机构、眼睛机构、嘴部机构和控制系统；所述面部机构为隔板类结构，眼睛机构和嘴部机构设置于面部机构表面；所述面部机构包括情绪辨别模块、面部框架和语音模块；所述眼睛机构包括眼睛传动机构和眼睛构件；所述嘴部机构包括嘴部传动机构和嘴唇构件；所述控制系统采用改进的BP算法对神经网络进行训练，大大减少迭代次数同时提高了情绪辨别模型的准确度；本发明不但可以实现基本导游介绍功能，还能根据参观者的表情特征实现机器人面部相应的模仿表情，并发出与表情特征对应的语音，提升参观者的游览体验。

技术领域

本发明属于智能服务机器人领域，尤其涉及一种具有情绪辨别能力的科技馆导游机器人面部装置及控制。

背景技术

随着人工智能技术的飞速发展和创建智慧城市脚步的逐步加快，服务机器人逐渐走进人们的生活，在餐饮、家庭、科技馆等各行业都得到了广泛的应用，其可以辅助人类完成具有重复性、复杂性、娱乐性等特性的任务，这使得人们对于良好的人机交互体验有着更高的要求。

本发明应用于科技馆导游服务领域，科技馆作为“普及科学技术知识、传播科学思想和科学方法”的平台，是面对群众尤其是青少年开展科普展览教育活动的重要阵地，现有技术中科技馆导游机器人只能实现基本导游介绍功能，不具备识别参观者面部表情的功能，不能通过辨别参观者的情绪对导游介绍内容进行调整，智能程度较低，根据参观者的情绪信息不能对机器人自身的面部表情进行调整，从而取悦参观者提升参观者的游览体验。

发明内容

本发明克服了上述现有技术上的不足，提供具有情绪辨别能力的科技馆导游机器人面部装置及控制，不但可以实现基本导游介绍功能，还能根据参观者的表情特征实现机器人面部相应的模仿表情，并发出与表情特征对应的语音，提升参观者的游览体验。

为了解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种具有情绪辨别能力的科技馆导游机器人面部装置，第二目的在于提供一种具有情绪辨别能力的科技馆导游机器人面部装置的控制方法。

本发明所采取的第一技术方案是：

具有情绪辨别能力的科技馆导游机器人面部装置，包括面部机构、眼睛机构、嘴部机构和控制系统；所述面部机构为隔板类结构，眼睛机构和嘴部机构设置于面部机构表面；

所述面部机构包括情绪辨别模块、面部框架、语音模块；

所述眼睛机构包括眼睛传动机构和眼睛构件；

所述嘴部机构包括嘴部传动机构和嘴唇构件；

所述控制系统主要包括第一芯片和第二芯片；所述第一芯片与情绪辨别模块控制连接；其中第一芯片与第二芯片通过UART0串口进行通信；

进一步地，所述面部框架包括面板、第一支撑板、第二支撑板；所述面板与第一支撑板和第二支撑板垂直布置，其中第一支撑板和第二支撑板平行布置并与面板固定连接，所述面板端面上加工有一对对称的圆形通孔，用于眼睛机构的定位，所述面板端面上仿人鼻子的位置加工有圆形通孔用于情绪辨别模块的定位，所述语音模块布置在第一支撑板上端，其中语音模块包括Wav Player模块、MicoSD Card Adapter模块和喇叭，所述嘴部机构通过第一支撑板和第二支撑板固定，所述眼睛机构布置于面板的后端面上。