多感知融合的儿童智能陪护机器人

    专利2025-06-13  37


    本发明涉及人工智能,尤其涉及一种多感知融合的儿童智能陪护机器人。


    背景技术:

    1、随着城市化进程的加速,越来越多的儿童面临着缺乏父母陪伴和监护的问题。随着科技的飞速发展,人工智能已经深入到各个领域,为我们的生活带来了极大的便利。而在儿童教育和照料领域,儿童智能陪护机器人已经成为了一个新兴的科技产品,为儿童的成长提供了全方位的辅助。

    2、但是,目前的儿童智能陪护机器人仅能实现部分娱乐功能,无法实现教育识物、环境监测与娱乐互动等多项功能,无法达到对儿童从视觉感知、听觉感知、触觉感知及环境感知等领域提供心理及生理的双重陪护。


    技术实现思路

    1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提供一种多感知融合的儿童智能陪护机器人,其能够从视觉感知、听觉感知、触觉感知及环境感知等方面为儿童提供陪护,为儿童的成长提供全方位的辅助。

    2、为达到上述目的,本发明通过以下技术方案实现:

    3、一种多感知融合的儿童智能陪护机器人,所述儿童智能陪护机器人上设置有语音模块、显示模块、摄像模块和与各模块分别连接的智能控制模块;所述语音模块用于实现人机对话功能;所述显示模块用于显示人机交互信息;所述摄像模块用于采集目标对象图像信息;所述智能控制模块用于根据所述目标对象图像信息对目标对象进行识别,并通过所述语音模块和所述显示模块向陪护对象传递目标对象识别结果信息。

    4、优选的,所述语音模块包括:

    5、语音接收组件,用于接收外部语音信息;

    6、语音识别组件和语音播放组件,所述语音识别组件用于对所述外部语音信息进行识别,并将识别的语音信息发送至所述智能控制模块,以便所述智能控制模块匹配得到相应的语音反馈信息,并通过所述语音播放组件播放所述语音反馈信息。

    7、优选的,所述智能控制模块根据所述目标对象图像信息对目标对象进行识别时,具体用于:采用yolov5图像识别算法对所述目标对象图像信息进行处理得到置信度和图像标签,并根据所述置信度确定摄像模块检测区域内存在所述目标对象时,将所述目标对象的图像标签与本地图像标签进行匹配,以得到所述目标对象识别结果信息。

    8、优选的,所述儿童智能陪护机器人上还设置有数据存储模块,与所述智能控制模块连接,用于存储所述本地图像标签和用于匹配的语音反馈信息。

    9、优选的,所述儿童智能陪护机器人上还设置有联网模块,与所述智能控制模块连接,用于与云端服务器进行通信,以便所述智能控制模块通过所述联网模块从所述云端服务器获取云端教育学习资源,并通过所述语音模块和所述显示模块向所述陪护对象传递所述云端教育学习资源。

    10、优选的,所述儿童智能陪护机器人的脚部位置设置有避障模块,与所述智能控制模块连接,用于检测所述儿童智能陪护机器人与障碍物的目标距离,以便所述智能控制模块确定所述目标距离小于安全距离时,控制所述儿童智能陪护机器人向安全方向移动。

    11、优选的,所述儿童智能陪护机器人上还设置有驱动模块,与所述智能控制模块连接,所述驱动模块包括舵机控制单元,所述舵机控制单元用于驱动多个舵机运转,以驱动所述儿童智能陪护机器人移动。

    12、优选的,所述智能控制模块还用于在接收到舞蹈动作指令时,控制所述舵机控制单元工作,以便所述舵机控制单元调用本地动作组文件,并驱动若干个所述舵机作出相应舞蹈动作。

    13、优选的,所述儿童智能陪护机器人的顶部设置有压力传感器,用于检测到触摸动作时,唤醒所述儿童智能陪护机器人执行避障动作或者舞蹈动作。

    14、优选的,所述儿童智能陪护机器人上还设置有环境监测模块,与所述智能控制模块连接,用于监测环境中气体、粉尘、温度和湿度信息,以便所述智能控制模块监测到环境信息异常时,发出预警信息。

    15、本发明至少具有以下技术效果:

    16、本发明提供了一种多感知融合的儿童智能陪护机器人,该儿童智能陪护机器人设置有语音模块、显示模块、摄像模块、智能控制模块、联网模块、避障模块、驱动模块、压力传感器和环境监测模块,从而可保证儿童智能陪护机器人具有强大的交流和教育娱乐的功能,从视觉感知、听觉感知、触觉感知及环境感知等方面能够为儿童提供心理及生理的双重陪护。另外,本发明的儿童智能陪护机器人还可检测室内的环境状况,从而便于家长能够及时了解孩子所处环境的情况,能够提高家长的信任感和孩子的生活环境舒适性。

    17、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。



    技术特征:

    1.一种多感知融合的儿童智能陪护机器人,其特征在于,所述儿童智能陪护机器人上设置有语音模块、显示模块、摄像模块和与各模块分别连接的智能控制模块;所述语音模块用于实现人机对话功能;所述显示模块用于显示人机交互信息;所述摄像模块用于采集目标对象图像信息;所述智能控制模块用于根据所述目标对象图像信息对目标对象进行识别,并通过所述语音模块和所述显示模块向陪护对象传递目标对象识别结果信息。

    2.如权利要求1所述的多感知融合的儿童智能陪护机器人,其特征在于,所述语音模块包括:

    3.如权利要求1所述的多感知融合的儿童智能陪护机器人,其特征在于,所述智能控制模块根据所述目标对象图像信息对目标对象进行识别时,具体用于:

    4.如权利要求1所述的多感知融合的儿童智能陪护机器人,其特征在于,所述儿童智能陪护机器人上还设置有数据存储模块,与所述智能控制模块连接,用于存储所述本地图像标签和用于匹配的语音反馈信息。

    5.如权利要求1所述的多感知融合的儿童智能陪护机器人,其特征在于,所述儿童智能陪护机器人上还设置有联网模块,与所述智能控制模块连接,用于与云端服务器进行通信,以便所述智能控制模块通过所述联网模块从所述云端服务器获取云端教育学习资源,并通过所述语音模块和所述显示模块向所述陪护对象传递所述云端教育学习资源。

    6.如权利要求1所述的多感知融合的儿童智能陪护机器人,其特征在于,所述儿童智能陪护机器人的脚部位置设置有避障模块,与所述智能控制模块连接,用于检测所述儿童智能陪护机器人与障碍物的目标距离,以便所述智能控制模块确定所述目标距离小于安全距离时,控制所述儿童智能陪护机器人向安全方向移动。

    7.如权利要求1所述的多感知融合的儿童智能陪护机器人,其特征在于,所述儿童智能陪护机器人上还设置有驱动模块,与所述智能控制模块连接,所述驱动模块包括舵机控制单元,所述舵机控制单元用于驱动多个舵机运转,以驱动所述儿童智能陪护机器人移动。

    8.如权利要求7所述的多感知融合的儿童智能陪护机器人,其特征在于,所述智能控制模块还用于在接收到舞蹈动作指令时,控制所述舵机控制单元工作,以便所述舵机控制单元调用本地动作组文件,并驱动若干个所述舵机作出相应舞蹈动作。

    9.如权利要求8所述的多感知融合的儿童智能陪护机器人,其特征在于,所述儿童智能陪护机器人的顶部设置有压力传感器,用于检测到触摸动作时,唤醒所述儿童智能陪护机器人执行避障动作或者舞蹈动作。

    10.如权利要求1-9中任一项所述的多感知融合的儿童智能陪护机器人,其特征在于,所述儿童智能陪护机器人上还设置有环境监测模块,与所述智能控制模块连接,用于监测环境中气体、粉尘、温度和湿度信息,以便所述智能控制模块监测到环境信息异常时,发出预警信息。


    技术总结
    本发明公开了一种多感知融合的儿童智能陪护机器人。该儿童智能陪护机器人上设置有语音模块、显示模块、摄像模块和与各模块分别连接的智能控制模块;语音模块用于实现人机对话功能;显示模块用于显示人机交互信息;摄像模块用于采集目标对象图像信息;智能控制模块用于根据目标对象图像信息对目标对象进行识别,并通过语音模块和显示模块向陪护对象传递目标对象识别结果信息。本发明能够从视觉感知、听觉感知、触觉感知及环境感知等方面为儿童提供陪护,为儿童的成长提供全方位的辅助。

    技术研发人员:彭若菲,王蓉,王冬瑾,吕沛林,廖恺博,彭熙
    受保护的技术使用者:华中师范大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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