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机器人

阅读：1031发布：2020-07-27

IPRDB可以提供机器人专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型实施例提供一种机器人。其中，机器人包括：控制器及用于在检测到用户在所述机器人上的施力操作时通知所述控制器的检测装置；其中，所述控制器设置所述机器人内部；所述检测装置在所述机器人上；所述控制器与所述检测装置连接，以在接收到通知后控制所述机器人做出相应响应。本实用新型实施例提供的机器人可实现更加自然，更加拟人化的交互方式，并突破了遥控器的限制，解决了因遥控器丢失或没电导致的无法控制等问题。，下面是机器人专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种机器人，其特征在于，包括：控制器及用于在检测到用户在所述机器人上的施力操作时通知所述控制器的检测装置；其中，所述控制器设置所述机器人内部；

所述检测装置在所述机器人上；

所述控制器与所述检测装置连接，以在接收到通知后控制所述机器人做出相应响应。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述检测装置为多个；

多个所述检测装置分别设置在所述机器人的不同位置处。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，多个所述检测装置包括：设置在所述机器人的头部正后方处的第一检测装置、分别设置在所述机器人机体后背左右侧的第二检测装置和第三检测装置，以及设置在所述机器人机体后背中心线上的第四检测装置。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述第二检测装置和所述第三检测装置分别设置在所述机器人机体后背的与所述机器人的左右臂根连接位置处。

5.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述第四检测装置位于所述第二检测装置和所述第三检测装置的下方。

6.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，多个所述检测装置包括：设置在所述机器人左臂上的第五检测装置、设置在所述机器人右臂上的第六检测装置。

7.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，多个所述检测装置包括：设置在所述机器人左臂与机体连接处的第七检测装置、设置在所述机器人右臂与机体连接处的第八检测装置。

8.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，多个所述检测装置包括：设置在所述机器人机体前胸处的第九检测装置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的机器人，其特征在于，所述检测装置包括：位移传感器、压力传感器和/或拉力计。

说明书全文

机器人

技术领域

[0001] 本实用新型涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种机器人。

背景技术

[0002] 随着人工智能的全面发展以及国内市场需求的推动，公共服务机器人已经开始被广泛应用，如金融类银行服务机器人、商超类导购机器人、机构类前台迎宾机器人以及送餐服务机器人等等。

[0003] 现有技术中，通常是用户通过蓝牙遥控器、Wifi遥控器、远程遥控等方式发出遥控指令，机器人在接收到遥控指令时，根据遥控指令来控制运动。这种控制方式在实际应用中，显得呆板，不够拟人化。实用新型内容

[0004] 鉴于上述问题，提出了本实用新型以便解决上述问题或至少部分地解决上述问题的机器人。

[0005] 于是，在本实用新型的一个实施例中，提供了一种机器人。该机器人包括：

[0006] 控制器及用于在检测到用户在所述机器人上的施力操作时通知所述控制器的检测装置；其中，

[0007] 所述控制器设置所述机器人内部；

[0008] 所述检测装置在所述机器人上；

[0009] 所述控制器与所述检测装置连接，以在接收到通知后控制所述机器人做出相应响应。

[0010] 本实用新型实施例提供的技术方案中，在机器人上设置检测装置，来检测用户对机器人本身的施力操作，检测装置一旦检测出施力操作，就通知控制器，以由控制器控制机器人做出相应响应，实现对机器人的运动控制。与现有技术中通过遥控指令等方式来控制机器人的运动相比，本实用新型实施例提供的人机交互方法更加自然，更加拟人化，并突破了遥控器的限制，解决了因遥控器丢失或没电导致的无法控制等问题。

附图说明

[0011] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0012] 图1为本实用新型一实施例提供的机器人的背部的结构示意图；

[0013] 图2为本实用新型一实施例提供的机器人侧面的结构示意图。

具体实施方式

[0014] 发明人通过观察发现：当两个人中的一人准备拉着另一个人去某一个位置处去拿东西时，会直接拉起对方的手或推一下对方的后背，以告诉对方需要朝哪个方向行走；当两个人在一起边走边谈话时，其中一人引领方向，到了转弯的地方，会直接在对方肩膀上向某个方向轻推一下或向某一个方向轻拉一下，以告诉对方需要朝哪个方向转弯。因此，为了能够实现更加自然，更加拟人化的交互方式，本实用新型实施例提供的技术方案的设计思路是：在机器人上设置检测装置，以检测用户的推拉等施力操作，从而根据用户的施力操作实现对机器人的运动控制。

[0015] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0016] 图1示出了本实用新型一实施例提供的机器人的结构示意图。如图1所示，该机器人300，包括：控制器(未图示)及用于在检测到用户在机器人300上的施力操作时通知控制器的检测装置301；其中，控制器设置机器人300内部；检测装置301在机器人300上；控制器与检测装置301连接，以在接收到通知后控制机器人300做出相应响应。

[0017] 其中，检测装置301的数量以及设置位置可通过对大量用户对机器人的习惯操作位置统计确定，也可以经验设定，本实用新型实施例对此不作具体限定。

[0018] 检测装置301可包括：位移传感器、压力传感器和/或拉力计。位移传感器可用来检测施力操作引起的机器人位移的位移量和位移方向。拉力计可用来检测施力操作中拉操作的拉力大小和/或拉力方向。压力传感器可用来检测施力操作中推操作的推力大小和/或推力方向。

[0019] 其中，相应的响应包括但不限于：起步运动、停止运动或改变行走方向。

[0020] 本实用新型实施例提供的技术方案中，在机器人上设置检测装置，来检测用户对机器人本身的施力操作，检测装置一旦检测出施力操作，就通知控制器，以由控制器控制机器人做出相应响应，实现对机器人的运动控制。与现有技术中通过遥控指令等方式来控制机器人的运动相比，本实用新型实施例提供的人机交互方法更加自然，更加拟人化，并突破了遥控器的限制，解决了因遥控器丢失或没电导致的无法控制等问题。

[0021] 基于上述实施例提供的物理架构，控制器可用于：在接收到检测装置301的通知信息时，获取检测装置301检测到的施力操作所产生的数据信息；根据数据信息，确定施力操作对应的运动控制方式；按照运动控制方式，控制机器人做出响应响应。

[0022] 其中，数据信息可包括但不限于：施力大小、施力方向、施力操作的触发位置信息、施力操作引起的机器人位移的位移量和位移方向中的至少一项。

[0023] 运动控制方式中可包括运动方向和/或运动速度。例如：控制器可根据施力方向确定运动方向，根据施力大小确定运动速度，基于确定的运动方向和运动速度生成运动控制方式。再例如：控制器可根据施力区域确定运动方向，基于运动方向生成运动控制方式。又例如：控制器可根据施力操作引起机器人位移的位移方向确定运动方向，基于运动方向生成运动控制方式。

[0024] 假设控制器确定出的运动控制方式为：运动方向为向前、运动速度为1m/s，则控制器根据该运动控制方式，控制机器人朝前行走，且行走速度为1m/s。

[0025] 在实际应用中，用户对机器人的误碰是很难避免，若因用户的误碰改变了机器人的运动方式，会给用户带来一些不好的体验。因此，控制器还可用于：根据数据信息，判断施力操作是否有效；施力操作有效时，基于数据信息得到运动控制方式。

[0026] 数据信息中包括施力大小和/或施力操作引起的机器人位移的位移量。若施力大小大于或等于第一阈值，则控制器判定施力操作有效；若位移量大于或等于第二阈值，则控制器判定施力操作有效。

[0027] 第一阈值和第二阈值大小可根据实际情况来设置，本实用新型实施例对此不作具体限定。

[0028] 只有施力操作有效时，控制器才会基于数据信息来得到运动控制方式。控制器基于数据信息得到运动控制方式，将在下述各实施例中详细介绍。

[0029] 若施力操作无效，则控制器可继续按照当前所使用的运动控制方式控制机器人即可。

[0030] 如图1所示，检测装置301为多个；多个检测装置301分别设置在机器人的不同位置处，例如：头部、肩膀部位、后背、手臂等。

[0031] 一个位置处的检测装置在机器人上所占的区域称为一施力区域。多个检测装置301中各检测装置301只有在检测到作用在其上的施力操作时，才会通知控制器。因此，可事先为多个检测装置301中各检测装置进行编号。这样，控制器在接收到通知时，根据通知发送方的编号即可确定是哪个位置处的检测装置发来的，进而可确定施力操作所对应的施力区域。

[0032] 在一具体结构中，如图1所示，多个检测装置301包括：设置在机器人的头部正后方处的第一检测装置3011、分别设置在机器人机体后背左右侧的第二检测装置3012和第三检测装置3013以及设置在机器人机体后背中心线上的第四检测装置3014。

[0033] 第一检测装置3011所占的区域称为第一施力区域；第二检测装置2012所占的区域称为第二施力区域；第三检测装置3013所占的区域称为第三施力区域；第四检测装置3014所占的区域称为第四施力区域。

[0034] 基于本实施例提供的物理架构，控制器还可用于：根据通知发送方的编号，确定施力区域；根据施力区域来确定运动控制方式。可预先根据实际需要为各施力区域对应设置运动控制方式，并建立施力区域与运动控制方式的对应关系，后续控制器根据施力区域与运动控制方式的对应关系，即可获取到该施力区域对应的运动控制方式。例如下表1中所示的对应关系。

[0035] 表1：

[0036]施力区域运动控制方式
第一施力区域向前运动
第二施力区域向左运动
第三施力区域向右运动
第四施力区域向后运动或刹车运动

[0037] 假设：控制器确定出的施力区域为第二施力区域，则控制器控制机器人向左运动。

[0038] 需要说明的是，运动控制方式中除了包括运动方向，还可包括运动速度。运动速度可为预先设置，或者由控制器根据施力大小计算得到，本实用新型对此不作具体限定。

[0039] 为了能够实现刹车效果，控制器还可用于：若机器人当前处于运动状态且施力区域为标记施力区域，则将停止运动方式作为运动控制方式；否则，根据施力区域与运动控制方式的对应关系，获取施力区域对应的运动控制方式。

[0040] 其中，运动状态指的是机器人处于运动的状态。标记施力区域指的是被事先标记过的施力区域，该标记施力区域若在机器人运动时被触发，则需实现刹车的功能。在一可能的实现方案中，该标记施力区域可以为上述提及的第四施力区域。

[0041] 若机器人当前处于静止状态或者该施力区域不是标记施力区域，则控制器可根据施力区域与运动控制方式的对应关系，获取该施力区域对应的运动控制方式。

[0042] 在实际应用中，施力操作还可以是在机器人上的至少两个施力区域同时施力所触发的组合操作，即组合使用上述各施力区域，以进行运动的控制。控制器还可用于：根据至少两个触发位置信息(或至少两个通知发送方的编号)，确定是否为有效的施力区域组合；若为有效的施力区域组合，则根据施力区域组合与运动控制方式的对应关系，获取施力区域组合对应的运动控制方式。

[0043] 控制器具体用于：获取预先设置各种施力区域组合，若该施力区域组合在预先设置的各种施力区域组合中，则判定该施力区域组合为有效的施力区域组合；若该施力区域组合不在预先设置的各种施力区域组合中，则判定该施力区域组合为无效的施力区域组合。

[0044] 事先为各施力区域组合设置对应的运动控制方式，并建立施力区域组合与运动控制方式的对应关系，这样后续控制器即可根据该对应关系来获取该施力区域组合对应的运动控制方式。例如下表2中所示的对应关系。

[0045] 表2：

[0046]

[0047] 需要说明的是，运动控制方式中除了包括运动方向，还可包括运动速度。运动速度可为预先设置，或者由控制器根据组合操作的施力大小(可为组合操作作用在各施力区域的施力的合力大小)计算得到，本实用新型对此不作具体限定。

[0048] 在又一种可实现的方案中，控制器可根据施力操作的施力方向来确定运动控制方式。具体地，控制器用于：获取机器人的当前朝向；根据施力方向与当前朝向，确定运动控制方式。

[0049] 施力方向与机器人的当前朝向相反，且机器人处于运动状态时，控制器可将停止运动方式作为运动控制方式；施力方向与机器人的当前朝向不相反时，控制器可将施力方向确定为运动方向，并基于运动方向，生成运动控制方式。

[0050] 需要说明的是，运动控制方式中除了包括运动方向，还可包括运动速度。运动速度可为预先设置或由控制器基于施力大小计算得到。具体地，控制器用于：基于运动方向以及预先设置的运动速度，生成运动控制方式；或者根据施力大小确定运动速度；基于运动方向和运动速度，生成运动控制方式。

[0051] 具体的，控制器可用于：根据施力大小，确定施力大小所属的力范围；基于力范围及运动速度的对应关系，确定施力大小所属力范围对应的运动速度。

[0052] 这里“力范围及运动速度的对应关系”可预先设定。例如，F1～F2对应的运动速度为V1；F2～F3对应的运动速度为V2等等。这里通过增加施力大小确定运动速度的方案，是为了模拟人类之间通过感知对方推拉的力度来判定对方想要的是快速行进、还是慢点行进的目的。

[0053] 当然，在实际应用中，控制器也可不考虑机器人的当前朝向，直接将施力方向确定为运动方向，并基于运动方向，生成运动控制方式。

[0054] 在另一可实现的方案中，控制器可用于根据施力操作引起的机器人位移的位移方向来确定运动控制方式。即数据信息包括：施力操作引起的机器人位移的位移方向。具体地，控制器用于将位移方向确定为运动方向；基于运动方向，生成运动控制方式。

[0055] 需要说明的是，运动控制方式中除了包括运动方向，还可包括运动速度。运动速度可为预先设置或由控制器根据施力操作引起的机器人位移的位移量计算得到。即控制器具体用于：基于运动方向以及预先设置的运动速度，生成运动控制方式；或者，根据位移量确定运动速度；基于运动方向和运动速度，生成运动控制方式。

[0056] 这里需要补充的是：位移量可间接反映出用户施力大小，用户施力大机器人所产生的位移量大，施力小机器人所产生的位移量小。通过位移量来确定运动速度，然后根据运动方向和运动速度生成运动控制方式，同样是为了模拟人类之间通过感知对方推拉的力度来判定对方想要的是快速行进、还是慢点行进的目的。例如：控制器可用于：确定位移量所在位移范围；根据预置的位移范围及运动速度的对应关系，获取该位移量所在位移范围对应的运动速度。上述预置的位移范围及运动速度的对应关系，可人为设定。

[0057] 进一步的，控制器还可用于：监听到施力操作结束时，控制机器人停止运动；或者，监听到施力操作的施力大小小于第一阈值时，控制机器人停止运动。

[0058] 在本实施例中，施力操作可认为是一个持续施力操作(例如：持续拉操作、持续推操作)，这个持续施力操作结束时或者持续施力操作的施力大小小于第一阈值时，控制器就控制机器人停止运动。

[0059] 进一步的，如图1所示，所述第四检测装置3014位于所述第二检测装置3012和所述第三检测装置3013的下方。

[0060] 具体地，如图2所示，第二检测装置3012设置机器人后背的与机器人的左臂400根连接位置处。同样的，第三检测装置3013设置在机器人后背的与机器人的右臂根连接位置处。这两个位置比较符合用户的操作习惯。

[0061] 当检测装置为拉力计时，可将拉力计一端设置在机器人上，另一端连接有拉绳。用户通过拉拽拉绳实现对机器人的施力操作。或者，所述拉力计设置在手臂与机器人机体之间，用户拉机器人手臂后，拉力计可感测用户对机器人施加的拉力。

[0062] 进一步的，多个所述检测装置还可包括：设置在所述机器人左臂上的第五检测装置、设置在所述机器人右臂上的第六检测装置。例如，在左手臂的小臂上设置第五检测装置，在右手臂的小臂上设置第六检测装置。用户与机器人同行时，用户握住右小臂，右小臂上的检测装置检测到用户的施力操作后，确定机器人的运动控制方式为右转控制方式。

[0063] 进一步的，多个所述检测装置还可包括：设置在所述机器人左臂与机体连接处的第七检测装置、设置在所述机器人右臂与机体连接处的第八检测装置。设置在连接处的第七检测装置和第八检测装置可选为拉力计。例如，用户与机器人同行过程中，机器人本按照直线方式向前执行，此时用户拉住机器人的右臂，此时机器人上的设置在右臂与机体连接处的拉力计会检测到该拉力，此时机器人会做出右转的动作。

[0064] 进一步的，多个所述检测装置还可包括：设置在所述机器人机体前胸处的第九检测装置。例如，用户与机器人同时向前直行，此时用户伸出手臂挡在机器人前方，机器人移动至与用户手臂接触时，设置在前胸处的第九检测装置检测到用户的施力操作后，会作出刹车控制方式，以使机器人进入刹车运动模式。

[0065] 此外，上述机器人还可包括存储器，该存储器中存储有各种运动控制方式。具体地，各施力区域对应的运动控制方式和/或各施力区域组合对应的运动控制方式。进一步的，该存储器还可存储有预设运动速度。

[0066] 下面将结合具体应用场景，对本实用新型提供的技术方案进行说明，以帮助理解。

[0067] 应用场景1

[0068] 用户用手向机器人头部后方(俗称后脑勺部)施力，以推动机器人前行；此时机器人上的检测装置检测到用户的施力操作，且判定该施力操作有效后，确定该施力操作对应的运动控制方式为直行控制方式。机器人按照该直行控制方式，控制机器人直线前行。

[0069] 应用场景2

[0070] 用户与机器人同行，用户拉机器人的右手臂。机器人上的检测装置检测到用户的施力操作后，确定拉右手臂的施力操作对应的运动控制方式为右转控制方式。机器人按照该右转控制方式，控制机器人右转行走。

[0071] 应用场景3

[0072] 用户与机器人同行，用户向机器人施加一个推动力。机器人上的检测装置检测到用户的施力操作后，基于该施力操作的施力方向与机器人当前的朝向，确定运动控制方式。例如，当前机器人当前的朝向为朝北，用户向机器人施加了一个向南的推动力，则机器人确定运动控制方式为刹车控制方式。机器人按照该刹车控制方式，控制机器人进入刹车运动模式。

[0073] 应用场景4

[0074] 机器人静止，用户向机器人施加一个推动力。机器人上的检测装置检测到机器人因用户施力产生了一个向北方向的位移。机器人此时确定运动控制方式为：向北直行运动，并该按照该运动控制方式，向北直行。

[0075] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：
其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
机器人-专利编号CN109194125A	2020-05-11	450
机器人-专利编号CN108838992A	2020-05-11	94
机器人-专利编号CN105500369B	2020-05-12	686
机器人-专利编号CN105619419A	2020-05-12	456
机器人-专利编号CN110091318A	2020-05-12	236
机器人-专利编号CN109343545A	2020-05-11	735
机器人-专利编号CN105912001A	2020-05-13	495
机器人臂-专利编号CN105751241A	2020-05-13	331
机器人-专利编号CN105500369A	2020-05-13	814
机器人-专利编号CN110962111A	2020-05-11	645

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