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[发明专利]一种用于厂矿医院的语音导诊机器人头颈部装置控制方法-CN201910163672.7有效
发明人：王鹏;罗鹏;刘然;宋春宵;黎晓强;张元;张鹏 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2019-03-05 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于厂矿医院的语音导诊机器人头颈部装置及控制；解决了厂矿医院由于缺少专业导诊人员，分诊效率低的问题；所述头颈部装置包括头部装置、颈部装置及控制系统，所述头部装置设置于与颈部装置上方；所述头部装置包括头部结构、嘴部动作机构、语音模块；所述颈部装置包括颈部支撑及颈部动作机构；所述控制系统对语音模块的控制针对医院背景噪声不稳定，强度起伏较大的情况，采用了低频能量替代传统的短时能量作为特征量，提高了复杂噪声环境下语音识别的准确性，根据语音识别内容完成主要的医院科室道路语音指引工作，并且在语音对话的同时，机器人实现拟人的嘴部动作，及颈部俯仰回转的动作，增加导诊机器人的交互能力。
一种用于厂矿医院语音导诊机器人头颈部装置控制方法

[发明专利]一种适于丘陵地带的四足机器人柔顺脊柱结构-CN201810648482.X有效
发明人：王鹏;宋春宵;黎晓强;张元;张鹏;罗鹏 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2018-06-22 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种机器人脊柱结构，具体涉及一种适于丘陵地带的四足机器人柔顺脊柱结构。本发明为解决现有四足机器人在丘陵地带下脊柱结构过于刚性，且对位姿的调整不灵活的问题。本发明所述机器人脊柱结构包括液压缸驱动装置、脊柱弯曲装置、弹簧缓冲装置、底座以及控制器。本发明脊柱结构与后底座的连接均采用球副连接，脊柱弯曲装置采用十字叉结构以及与前底座采用弹簧连接，液压缸驱动装置在控制器的控制下以及脊柱弯曲装置的辅助下，可以实现不同方向不同程度的伸长与收缩，进而实现对四足机器人转向、俯仰及扭转动作的灵活调整以及在转向状态下实现被动扭转，脊柱结构采用并联结构及弹簧缓冲装置，提升了四足机器人在丘陵环境下的适应性。
一种适于丘陵地带机器人柔顺脊柱结构

[发明专利]具有温度监测功能的科技馆轮式迎宾机器人-CN201811145076.8有效
发明人：王鹏;罗鹏;刘然;黎晓强;宋春宵 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明涉及具有温度监测功能的科技馆轮式迎宾机器人，本发明为了解决现如今市面上迎宾机器人所需活动空间较大、功能单一、人们对其新鲜感降低的问题，所述机器人包括头部、身躯、全向移动底盘和控制系统，所述头部包含外壳、LCD屏、播音装置、数字温度计模块、挑眉机构，所述身躯包括手臂、超声波模块和主支撑，所述全向移动底盘包括辅支撑和移动装置，所述控制系统以主控芯片STM32F103C8T为主，与所述LCD屏、播音装置、数字温度计模块、挑眉机构、超声波模块、手臂和全向移动底盘的控制连接，本发明提供了一种可灵活移动、外形结构趣味性强、且有温度监测和温度播报功能的机器人，本发明应用于温度监测和迎宾领域。
具有温度监测功能科技馆轮式迎宾机器人

[发明专利]一种适于斜坡路面的爬行机器人髋部装置及控制-CN201910331173.4有效
发明人：王鹏;宋春宵;翟士朋;刘孟琦;陈巨辉;张元;张鹏 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2019-04-24 - 公布日： 2021-12-21 - 主分类号： B25J17/00 文献下载
摘要：一种适于斜坡路面的爬行机器人髋部装置及控制属于机器人技术领域；解决了现有技术中爬行机器人髋部缺乏高效的减震机构以及在斜坡路面对机身位姿调整效率低的问题；包括机身、支撑机构、调整关节以及控制系统；所述支撑机构包括支撑架、悬架、中心转轴、紧固装置；所述调整关节包括左调整关节和右调整关节；所述调整关节采用减震机构，在不影响行走效率的情况下能有效地缓冲地面对机体的冲击；所述控制系统针对机身位姿调整效率不高的问题，采用基于增速率的RBF整定PID控制，将增速率参数引入RBF整定PID中，并对PID参数限幅，既能保证机身位姿的调整精度又能提高调整效率，缩短了爬行机器人通过斜坡路面的时间，减少了步进电机的能量损耗。
一种适于斜坡路面爬行机器人髋部装置控制

[发明专利]一种基于球齿轮齿盘机构的迎宾机器人头颈部结构-CN201810544490.X有效
发明人：王鹏;罗鹏;宋春宵;张鹏;张元;黎晓强 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2018-05-31 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于球齿轮齿盘机构的迎宾机器人头颈部结构，本发明为了解决现有迎宾机器人头颈部局限于回转和俯仰两个有限运动的问题，所述机器人头颈部结构由头颈部装置、眼睛超声探测装置和控制系统组成，所述头颈部装置的齿盘作为主动齿轮，通过内外齿轮啮合传动和齿轮齿条机构传动，共同实现齿盘做半径可变的平面圆周运动，球齿轮作为从动齿轮与头部外壳螺纹连接，并与所述眼睛超声探测装置通过眼部支架固接，控制系统以STM32F103芯片为主、TB6612FNG芯片为辅，配合超声传感器和霍尔编码器对头颈部动作位置实时反馈，本发明不但可以实现传统迎宾机器人摆头（俯仰）和摇头（回转）的动作并且拓展了迎宾机器人晃脑（全方位摆动）的头颈部动作。
一种基于齿轮机构迎宾机器人头颈部结构

[发明专利]具有温湿度播报功能的科技馆迎宾机器人头颈部装置-CN201811144896.5有效
发明人：王鹏;罗鹏;刘然;黎晓强;宋春宵 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明涉及具有温湿度播报功能的科技馆迎宾机器人头颈部装置，本发明为了解决目前科技馆迎宾机器人功能单一不具备温湿度监测功能，以及语音播报的同时嘴部不动作导致的仿人程度低的问题，所述头颈部装置包括头部、颈部和控制系统，所述头部包含面板、OLED屏、支撑机构、触碰传感器、放音模块、碰撞传感器、张闭嘴机构、温湿度传感器和控制器，所述颈部包括双轴舵机舵盘、颈部双轴舵机、颈部舵机支架、单轴舵机齿盘、单轴舵机、单轴舵机支架、主支撑板和连接件，所述控制系统以主芯片STM32F407ZGT7为主，本发明所述头颈部装置不但具有温湿度监测和播报功能，还可以在实现播报温湿度的同时，完成张闭嘴动作和颈部俯仰回转动作。
具有温湿度播报功能科技馆迎宾机器人头颈部装置

[发明专利]一种适于斜坡路面的爬行机器人腿部装置及控制-CN201910331174.9有效
发明人：王鹏;宋春宵;翟士朋;刘孟琦;陈巨辉;张元;张鹏 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2019-04-24 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：一种适于斜坡路面的爬行机器人腿部装置及控制属于机器人技术领域；解决了现有技术中爬行机器人在斜坡路面平衡能力差的问题；包括髋关节、膝关节、腿部机构、足部装置以及控制系统；所述腿部机构采用双列角接触球轴承，增加了一个转动自由度，提供了充足的平衡运动裕度；所述足部装置采用三维力传感器，可根据腿部末端的受力情况调节腿部位置，使得机身与斜坡平行，保持重心稳定；所述控制系统针对爬行机器人在斜坡行进时腿部各关节存在耦合以及受到摩擦力、温度变化综合扰动的影响，采用基于力反馈的抗干扰解耦控制，将腿部末端的受力大小作为抗干扰解耦控制输入端的参考信息，提高了腿部的控制精度、运动平衡性以及爬行机器人在斜坡的行进效率。
一种适于斜坡路面爬行机器人腿部装置控制

[发明专利]用于社区医院科室查询的辅助管理机器人头部装置及控制-CN201910321974.2在审
发明人：王鹏;罗鹏;刘然;黎晓强;宋春宵 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2019-04-22 - 公布日： 2019-07-23 - 主分类号： G10L15/22 文献下载
摘要：本发明涉及用于社区医院科室查询的辅助管理机器人头部装置及控制；解决了社区医院由于医务人员流动大，导致缺少专业导诊人员的问题；所述头部装置包括面部装置、颈部装置以及控制系统；所述面部装置包括面部支撑、语音模块、嘴部装置；所述颈部装置包括颈部支撑和颈部动作装置；针对于医院复杂的背景噪声环境所述控制系统采用DSP芯片进行语音处理，其中预处理过程采用了改进的双门限端点检测算法，提高了低信噪比环境下语音识别的准确率，在应答就诊者语音问题的同时，配合舵机控制板控制面部装置和颈部装置动作完成拟人程度较高的仿人对话动作。
颈部装置机器人头部装置辅助管理控制系统背景噪声环境端点检测算法预处理过程查询低信噪比动作完成舵机控制颈部动作颈部支撑人员流动头部装置语音处理语音模块语音识别语音问题双门限准确率应答嘴部支撑对话配合改进

[发明专利]用于厂矿医院科室查询的语音机器人头颈部装置及控制-CN201910163689.2在审
发明人：王鹏;罗鹏;刘然;宋春宵;黎晓强;张元;张鹏 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2019-03-05 - 公布日： 2019-06-25 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：用于厂矿医院科室查询的语音机器人头颈部装置及控制属于智能服务机器人领域；解决了现有技术中迎宾机器人互动性差且不具备科室查询功能的问题；包括机器人头部、人机对话装置、颈部装置和控制系统；所述机器人头部设置在颈部装置上端，所述人机对话装置设置在机器人头部内部；所述机器人头部包括头部支架和眨眼机构；所述人机对话装置包括语音接收板、动作控制板、喇叭、喇叭支架以及麦克；所述颈部装置包括颈部回转机构和颈部俯仰机构；本发明在实现常规迎宾功能的同时，人机对话装置可以回答就诊者询问的具体科室位置，并能在语音回答询问时完成眨眼、点头、摇头这些互动性动作，应用于厂矿医院迎宾领域。
人机对话装置机器人头部厂矿医院颈部装置机器人头颈部互动性颈部眨眼语音智能服务机器人迎宾机器人查询功能动作控制俯仰机构回转机构控制系统喇叭支架头部支架迎宾功能语音回答语音接收查询上端询问麦克迎宾喇叭应用

[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-CN201910163960.2在审
发明人：王鹏;罗鹏;刘然;宋春宵;黎晓强;张元;张鹏 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2019-03-05 - 公布日： 2019-06-14 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：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。
面部机构嘴部导游机器人辨别情绪表情特征控制系统科技馆智能服务机器人隔板机器人面部准确度机构设置神经网络眼睛构件语音模块互动性迭代嘴唇模仿语音表情导游改进

[发明专利]具有人眼专注度辨识功能的导游机器人脸部装置及控制-CN201910163660.4在审
发明人：王鹏;罗鹏;刘然;宋春宵;黎晓强;张元;张鹏 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2019-03-05 - 公布日： 2019-06-14 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：具有人眼专注度辨识功能的导游机器人脸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人机交互智能化程度低的问题；包括机器人脸部、眼部机构、嘴部机构和控制系统；所述机器人脸部为板状结构，所述眼部机构和嘴部机构设置于机器人脸部表面；所述机器人脸部包括视觉模块、语音模块和脸部支撑；所述眼部机构包括眼睛结构和眉毛结构；所述嘴部机构包括嘴部动作机构和嘴唇结构；所述控制系统采用改进的RBF神经网络学习算法，建立人眼专注度预测模型，具有更高的分类准确率；本发明既能实现基本导游介绍功能，还能实时检测出游览者眼部专注度的微表情变化，调整导游介绍内容，同时改变机器人自身的脸部表情提高人机互动性能。
机器人嘴部导游机器人眼部机构人眼辨识功能控制系统导游智能服务机器人分类准确率板状结构表情变化动作机构机构设置脸部表面脸部表情眉毛结构人机互动人机交互实时检测视觉模块学习算法眼睛结构语音模块预测模型智能化眼部嘴唇支撑改进

[实用新型]一种适于斜坡环境下的爬行机器人足部结构-CN201821663383.0有效
发明人：王鹏;宋春宵;张元;张鹏;刘然;刘孟琦;翟士朋 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2018-10-15 - 公布日： 2019-06-11 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种爬行机器人足部结构，具体涉及一种适于斜坡环境下的爬行机器人足部结构，本实用新型为解决现有爬行机器人在凹凸不平的斜坡环境下适应性差，地面冲击力大的问题。本实用新型足部结构包括顶板、踝关节、连接柱、复位结构以及足端结构。踝关节采用关节轴承，可以实现左右方向的倾斜，在复位结构的作用下可以实现踝关节的复位，提高了爬行机器人对斜坡路面的适应性，同时，足端结构采用减震装置，减小了地面对足部结构的冲击力，提高了爬行机器人在斜坡环境下行走的稳定性。
爬行机器人足部结构斜坡本实用新型踝关节复位结构地面冲击力凹凸不平关节轴承减震装置斜坡路面连接柱复位减小冲击力

[实用新型]一种仿人脚踝的爬行机器人足部结构-CN201821663471.0有效
发明人：王鹏;宋春宵;张元;张鹏;刘然;刘孟琦;翟士朋 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2018-10-15 - 公布日： 2019-06-11 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种爬行机器人足部结构，具体涉及一种仿人脚踝的爬行机器人足部结构，本实用新型为解决现有爬行机器人在遇到左右坡度不同的路面时地形适应性差，地面冲击力大的问题。本实用新型足部结构包括转动结构、足部支撑架、足底结构以及控制器。转动结构采用深沟球轴承，给足部结构增加了一个转动自由度，在扭转弹簧的作用下可以实现对转动的复位，类似人的脚踝进行转动，同时足底结构中采用两个液压缸，可以实现左右足底不同的抬起高度以适应左右坡度不同的路面，提高了爬行机器人的地形适应性，而且液压缸还可以起到缓冲减震的作用，减小了地面对机器人的冲击力，提高了爬行机器人的运动稳定性。
爬行机器人足部结构本实用新型脚踝足底地形适应性转动结构液压缸坡度转动地面冲击力深沟球轴承运动稳定性转动自由度缓冲减震扭转弹簧控制器支撑架复位减小抬起足部冲击力机器人

[实用新型]一种用于科技馆迎宾机器人的头部装置-CN201821595326.3有效
发明人：王鹏;罗鹏;宋春宵;黎晓强;张鹏 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2019-05-31 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种迎宾机器人，具体涉及一种用于科技馆迎宾机器人的头部装置，本实用新型为了解决现有科技馆迎宾机器人头部完全用表情屏幕替代，平面感过强、成本较高，且功能单一的问题，所述头部装置包括：头部支撑架、LED表情板、红外测距传感器、眉毛动作机构和控制器，所述LED表情板和眉毛动作机构分别安装在头部支撑架上仿人眼部和眉毛的位置，所述红外测距传感器布置在LED表情板和眉毛动作机构中间位置且与头部支撑架固接，所述控制器与LED表情板、红外测距传感器、眉毛动作机构控制连接，本实用新型在立体化展示所述机器人面部表情的同时，增加了迎宾机器人的趣味性，本实用新型用于科技馆迎宾领域。
迎宾机器人眉毛本实用新型表情动作机构科技馆红外测距传感器头部支撑架头部装置控制器机器人面部功能单一控制连接固接人眼迎宾屏幕替代展示

[实用新型]一种用于科技馆迎宾机器人的头颈部结构-CN201821595805.5有效
发明人：王鹏;罗鹏;宋春宵;黎晓强;张鹏 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2019-05-31 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种机器人，具体涉及一种用于科技馆迎宾机器人的头颈部结构，本实用新型为了解决目前科技馆迎宾机器人头颈部姿态僵硬，且不能实现张嘴闭嘴动作的问题，所述头颈部结构包括主框架、咬合机构、头颈部机构和控制器，所述主框架包括人体红外感应模块、主支撑板和辅支撑板，咬合机构包括第一舵机、第一舵机支架、传动机构、塑包钢丝绳、下巴构件、拉绳导向接头和回转轴，所述头颈部结构包括双轴舵机、第一金属舵盘、第二舵机支架、主支撑、第二舵机、第三舵机支架、双轴舵机支架和第二金属舵盘，所述控制器与主框架、咬合机构和头颈部机构控制连接，本实用新型可以实现逼真的张嘴闭嘴动作和仿人摆头（俯仰、回转）动作。
头颈部舵机支架本实用新型迎宾机器人咬合机构科技馆主框架舵机控制器舵盘双轴人体红外感应模块金属俯仰导向接头机构控制主支撑板钢丝绳回转轴支撑板主支撑下巴摆头回转拉绳机器人

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