本實用新型屬于機器人技術(shù)，具體涉及一種多功能智能機器人。

背景技術(shù)：

近年來，隨著智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展，智能機器人越來越受到人們的關(guān)注，智能機器人技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為智能家居技術(shù)最為迅猛的發(fā)展方向，其應(yīng)用范圍也越來越廣，智能機器人也已經(jīng)開始進入家庭服務(wù)行業(yè)，機器人應(yīng)用于家居領(lǐng)域，主要用來解決家居生活中的各種問題，例如代替人完成清潔衛(wèi)生和電話接聽等。雖然這些機器人用于清理家中的灰塵，提供清潔的環(huán)境；語音娛樂機器人用于增加家居生活中的樂趣；但是，這些機器人只是解決了人們某一方面的問題，存在功能單一、智能程度低等缺點，而且，我國是世界上老年人口數(shù)量最多的國家，老齡化、高齡化、空巢化、家庭小型化引發(fā)的老年生活照料、陪護等問題日益突出，其中“空巢老人”尤其引人關(guān)注，并且在空巢老人中存在心理問題的比例達到60％。因此，對于平時身邊無人陪伴的老人，如何能夠既有效的監(jiān)護其的安全，又能起到陪伴的作用，避免其心理疾病的發(fā)生，成為當(dāng)前迫切需要解決的問題，研制多功能智能家居機器人成為一種必然的趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型提供了一種多功能智能機器人。

本實用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種多功能智能機器人，其改進之處在于：所述機器人包括機器人本體，以及設(shè)置在所述機器人本體上的主控器、聲音采集模塊、聲音特征提取模塊、語音轉(zhuǎn)換模塊、跟蹤處理模塊、無線通信模塊、視頻采集模塊、視頻存儲模塊、報警模塊、行走模塊、電機驅(qū)動模塊、機械手和供電模塊；所述主控器與所述聲音采集模塊、聲音特征提取模塊、語音轉(zhuǎn)換模塊、跟蹤處理模塊、無線通信模塊、視頻采集模塊、視頻存儲模塊、報警模塊、電機驅(qū)動模塊和供電模塊連接，所述機械手和行走模塊與所述電機驅(qū)動模塊連接。

優(yōu)選的，所述主控器包括接收模塊、數(shù)據(jù)生成模塊、人機交互模塊和處理模塊；其中，所述接收模塊用于接收聲音采集模塊采集到的使用者語音信息；所述數(shù)據(jù)生成模塊，用于通過聲音特征提取模塊和語音轉(zhuǎn)換模塊將語音信息轉(zhuǎn)換為語音電信號；所述人機交互模塊，用于通過使用者語音信息發(fā)送的命令智能識別，做出對應(yīng)的操作指令；所述處理模塊，用于發(fā)送人機交互模塊下達的操作命令通過無線通信模塊發(fā)送至跟蹤處理模塊，還用于根據(jù)操作命令驅(qū)動機械手和行走模塊。

進一步的，所述聲音采集模塊、聲音特征提取模塊、語音轉(zhuǎn)換模塊和跟蹤處理模塊依次連接；

所述聲音采集模塊，用于在采集使用者的語音信息，所述采集的聲音作為輸入聲音；

所述聲音特征提取模塊，用以計算得到輸入聲音信息的特征參數(shù)；

所述語音轉(zhuǎn)換模塊，用于將語音信息轉(zhuǎn)換為語音電信號，所述語音電信號作為輸出聲音；

所述跟蹤處理模塊位于機器人本體的跟蹤發(fā)射器，用于將使用者所產(chǎn)生的操作指令發(fā)送至接收者；

所述無線通信模塊通過聲音特征提取模塊接收用戶并傳輸至所述主控器；

所述主控器處理模塊通過電機驅(qū)動模塊控制機械手和行走模塊完成使用者命令操作；

所述主控器處理模塊通過跟蹤處理模塊執(zhí)行通信操作。

優(yōu)選的，所述機器人還包括文本語音轉(zhuǎn)換器，所述文本語音轉(zhuǎn)換器接收所述語音轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的語音電信號并將該語音電信號轉(zhuǎn)換為文本信息后通過跟蹤處理模塊發(fā)送至接收者。

進一步的，所述主控器控制所述報警模塊進行報警，通過所述跟蹤處理模塊將使用者語音電信號通過所述無線通信模塊發(fā)送至警務(wù)人員。

進一步的，其特征在于：所述無線通信模塊通過跟蹤處理模塊將所述語音電信號發(fā)送至接收者；

所述無線通信模塊通過文本語音轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的文本信息后發(fā)送至接收者，并接收反饋信息；

所述無線通信模塊采用WiFi模塊和/或者GPRS模塊和/或者3G通信模塊和/或者4G通信模塊進行通信。

進一步的，所述電機驅(qū)動模塊包括多個旋轉(zhuǎn)和/或翻轉(zhuǎn)輪軸和傳感器；每個輪軸至少包括一個馬達；其中，所述馬達用于產(chǎn)生機械手和/或行走模塊的運動；所述傳感器為安裝在機器人本體前方的紅外目標(biāo)識別追蹤傳感器，用于探測機器人周圍環(huán)境，以執(zhí)行主控器運動指令。

優(yōu)選的，所述主控器通過電機驅(qū)動模塊控制所述行走模塊帶動所述機器人主體移動；所述主控器通過電機驅(qū)動模塊控制所述機械手帶動所述機器人做肢體操作命令。

優(yōu)選的，所述視頻采集模塊實時拍攝所述機器人主體所在空間中的視頻圖像，并傳輸至視頻存儲模塊中進行存儲，所述視頻采集模塊將拍攝的人臉圖像傳輸至所述人臉識別模塊，所述人臉識別模塊對人臉圖像進行識別，并將識別結(jié)果傳輸至所述主控器。

進一步的，所述主控器通過人臉識別模塊發(fā)現(xiàn)異常，控制述報警模塊進行報警，并通過所述跟蹤處理模塊通過所述無線通信模塊發(fā)送求救信息至接收者或警務(wù)人員，并將人臉圖像發(fā)送接收者或警務(wù)人員。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型多功能智能機器人可以提供更為豐富交流方式，可以根據(jù)使用者不同的語音信息來定義、識別，有針對性輔助老人，同時機器人聲音也可自定義。本實用新型多功能智能機器人還可以根據(jù)日常行為記錄情況做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，達到最佳的輔助目的。

本實用新型的機器人的集成智能芯片的所有檢測和輸出的設(shè)備，結(jié)構(gòu)十分緊湊，功能強大。各個模塊共同工作，相互協(xié)調(diào)，極大地完善了機器人的功能。

本實用新型通過接收使用者聲音輸入時，進行處理后轉(zhuǎn)換為語音電信號，降低周圍環(huán)境噪音影響，提高聲音鑒別的準(zhǔn)確性。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便，使用操作便捷，能夠自主判斷并執(zhí)行使用者語音操作命令并在突發(fā)情況下進行報警，并且能夠與接收者進行遠程實時溝通控制，控制可靠性高，工作穩(wěn)定性高，使用壽命長，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的一種多功能智能機器人結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型提供了一種多功能智能機器人，機器人包括機器人本體，以及設(shè)置在所述機器人本體上的主控器、聲音采集模塊、聲音特征提取模塊、語音轉(zhuǎn)換模塊、跟蹤處理模塊、無線通信模塊、視頻采集模塊、視頻存儲模塊、報警模塊、行走模塊、電機驅(qū)動模塊、機械手和供電模塊；所述主控器與所述聲音采集模塊、聲音特征提取模塊、語音轉(zhuǎn)換模塊、跟蹤處理模塊、無線通信模塊、視頻采集模塊、視頻存儲模塊、報警模塊、電機驅(qū)動模塊和供電模塊連接，所述機械手和行走模塊與所述電機驅(qū)動模塊連接。

主控器包括接收模塊、數(shù)據(jù)生成模塊、人機交互模塊和處理模塊；其中，接收模塊用于接收聲音采集模塊采集到的使用者語音信息；

數(shù)據(jù)生成模塊，用于通過聲音特征提取模塊和語音轉(zhuǎn)換模塊將語音信息轉(zhuǎn)換為語音電信號；

人機交互模塊，用于通過使用者語音信息發(fā)送的命令智能識別，做出對應(yīng)的操作指令；

處理模塊，用于發(fā)送人機交互模塊下達的操作命令通過無線通信模塊至跟蹤處理模塊，還用于根據(jù)操作命令驅(qū)動機械手和行走模塊。

聲音采集模塊，用于在采集使用者的語音信息，所述采集的聲音作為輸入聲音；采集使用者的可靠語音信號，將采集的可靠語音信號作為輸入聲音，采集需要鑒別的可靠聲音信息，為了保證聲音識別的準(zhǔn)確率，在不同情況下使用者的語音信息進行去噪識別處理。

聲音特征提取模塊，用以計算得到輸入聲音信息的特征參數(shù)；眾所周知，人口中發(fā)出的語音信息的聲譜中，對話傳輸所必需的聲譜中的95％集中在300Hz～3.4KHz之間，通過計算得到輸入聲音信息的特征參數(shù)，過濾這個范圍內(nèi)的聲譜，減輕因混入外部雜音等導(dǎo)致聲音難以聽清的影響。

語音轉(zhuǎn)換模塊，用于將語音信息轉(zhuǎn)換為語音電信號，所述語音電信號作為輸出聲音；將使用者聲音音域中300Hz到3.4KHz以外的聲音都攔截掉后，語音信息轉(zhuǎn)換為語音電信號，轉(zhuǎn)換過的語音電信號，被放大到話筒可識別的語音信息水平或通過均衡器將語音電信號傳達，通過信號補償變成適應(yīng)對話傳輸?shù)念l率之后，驅(qū)動話筒或均衡器作為輸出聲音。

跟蹤處理模塊位于機器人本體的跟蹤發(fā)射器，用于將使用者所產(chǎn)生的操作指令發(fā)送至接收者；將使用者發(fā)出的語音信息轉(zhuǎn)換過的語音電信號通過話筒或均衡器作為輸出聲音發(fā)送至接收者。

無線通信模塊用于通過聲音特征提取模塊接收使用者語音信息并傳輸至所述主控器；

主控器處理模塊通過電機驅(qū)動模塊控制機械手和行走模塊完成使用者命令操作；

主控器處理模塊通過跟蹤處理模塊執(zhí)行通信操作。

機器人還包括文本語音轉(zhuǎn)換器，文本語音轉(zhuǎn)換器用于接收語音轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的語音電信號并將該語音電信號轉(zhuǎn)換為文本信息后通過跟蹤處理模塊發(fā)送至接收者，跟蹤處理模塊接收文本信息發(fā)送成功后的反饋信息成功報告。

主控器中人機交互模塊通過使用者語音信息發(fā)送的命令智能識別，可控制所述報警模塊進行報警，通過跟蹤處理模塊將使用者語音電信號通過所述無線通信模塊發(fā)送至警務(wù)人員。

無線通信模塊還用于通過跟蹤處理模塊將所述語音電信號發(fā)送至接收者；

無線通信模塊還用于通過文本語音轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的文本信息后發(fā)送至接收者，并接收反饋信息；

無線通信模塊采用WiFi模塊和/或者GPRS模塊和/或者3G通信模塊和/或者4G通信模塊進行通信。無線通信模塊集成了WiFi模塊、GPRS模塊、3G通信模塊和者4G通信模塊，也可以根據(jù)需要集成上述四種通信模塊的一種或者多種；無線通信模塊集成多種通信模塊可以提供機器人的移動性，提高了其實用性，即只要能夠通過任一種方式進行通信，就可以實現(xiàn)本實用新型進行通信。

電機驅(qū)動模塊包括多個旋轉(zhuǎn)和/或翻轉(zhuǎn)輪軸和傳感器；每個輪軸至少包括一個馬達；其中，馬達用于產(chǎn)生機械手和/或行走模塊的運動；傳感器為安裝在機器人本體前方的紅外目標(biāo)識別追蹤傳感器，用于探測機器人周圍環(huán)境，以執(zhí)行主控器運動指令。

主控器通過電機驅(qū)動模塊控制行走模塊帶動機器人主體移動；主控器通過電機驅(qū)動模塊控制機械手帶動所述機器人做肢體操作命令。

視頻采集模塊實時拍攝機器人主體所在空間中的視頻圖像，并傳輸至視頻存儲模塊中進行存儲，所述視頻采集模塊將拍攝的人臉圖像傳輸至所述人臉識別模塊，所述人臉識別模塊對人臉圖像進行識別，并將識別結(jié)果傳輸至所述主控器。

主控器通過人臉識別模塊發(fā)現(xiàn)異常，控制所述報警模塊進行報警，并通過所述跟蹤處理模塊通過無線通信模塊發(fā)送求救信息至接收者或警務(wù)人員；并將人臉圖像發(fā)送接收者或警務(wù)人員。

實施例：

當(dāng)使用者需要機器人打掃衛(wèi)生或幫自己拿一些日常用品時，對機器人發(fā)送語音指令，例如：使用者口述需要機器人幫自己去拿一個杯子送過來，機器人通過聲音采集模塊采集使用者口述的語音信息，通過主控器中數(shù)據(jù)生成模塊將信息通過聲音特征提取模塊和語音轉(zhuǎn)換模塊將語音信息轉(zhuǎn)換為語音電信號，通過主控器中人機交互模塊將語音信息發(fā)送的命令智能識別，做出對應(yīng)的操作指令；通過電機驅(qū)動模塊控制行走模塊帶動機器人主體移動；通過電機驅(qū)動模塊控制機械手帶動所述機器人做肢體操作命令，通過安裝在機器人本體前方的紅外目標(biāo)識別追蹤傳感器，用于探測機器人周圍環(huán)境，以執(zhí)行主控器運動指令，將杯子拿到使用者面前。

當(dāng)使用者需要機器人幫自己打個電話或發(fā)給信息給身邊朋友或親屬時，對機器人發(fā)送語音指令，例如：給自己的子女打電話或發(fā)信息說早點回家。機器人通過聲音采集模塊采集使用者口述的語音信息，通過主控器中數(shù)據(jù)生成模塊將信息通過聲音特征提取模塊和語音轉(zhuǎn)換模塊將語音信息轉(zhuǎn)換為語音電信號，通過主控器中人機交互模塊將語音信息發(fā)送的命令智能識別，做出對應(yīng)的操作指令；通過跟蹤處理模塊位于機器人本體的跟蹤發(fā)射器查找到接收者的電話信息；通過無線通信模塊與接收者建立通信連接，將使用者口述的語音信息轉(zhuǎn)換后語音電信號通過話筒或均衡器作為輸出聲音已語音通話形式發(fā)送至接收者；也可通過文本語音轉(zhuǎn)換器將使用者口述的語音信息轉(zhuǎn)換后語音電信號轉(zhuǎn)換為文本信息，通過跟蹤處理模塊位于機器人本體的跟蹤發(fā)射器查找到接收者的電話信息；通過無線通信模塊與接收者建立通信連接，將文本信息發(fā)送至接收者，并接收文本信息發(fā)送成功后的反饋信息成功報告告知使用者已發(fā)送成功。

當(dāng)使用者發(fā)現(xiàn)突發(fā)情況，需要機器人幫自己報警或通知家人時，對機器人發(fā)送語音指令，例如：自己身邊無人，突然心臟病發(fā)作，需要及時治療。機器人通過聲音采集模塊采集使用者口述的語音信息，通過主控器中數(shù)據(jù)生成模塊將信息通過聲音特征提取模塊和語音轉(zhuǎn)換模塊將語音信息轉(zhuǎn)換為語音電信號，通過主控器中人機交互模塊將語音信息發(fā)送的命令智能識別，做出對應(yīng)的操作指令；通過跟蹤處理模塊位于機器人本體的跟蹤發(fā)射器查找到警察局或接收者的電話信息；通過無線通信模塊與警察局或接收者建立通信連接，將使用者口述的語音信息轉(zhuǎn)換后語音電信號通過話筒或均衡器作為輸出聲音已語音通話形式發(fā)送至警察局或接收者。

機器人正常運行狀態(tài)下，主控器控制視頻采集模塊實時拍攝機器人主體所在空間中的視頻圖像，并傳輸至視頻存儲模塊中進行存儲，視頻采集模塊將拍攝的人臉圖像傳輸至人臉識別模塊人臉識別模塊對人臉圖像進行識別，并將識別結(jié)果傳輸至所述主控器，主控器通過人臉識別模塊發(fā)現(xiàn)異常，控制述報警模塊進行報警，并通過所述跟蹤處理模塊通過所述無線通信模塊發(fā)送求救信息至接收者或至警務(wù)人員，并將人臉圖像發(fā)送接收者或警務(wù)人員。

本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。