一種基于情感機(jī)器人的智能家居環(huán)境協(xié)同控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)自動化信息及人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于情感機(jī)器人的智能家居環(huán)境協(xié)同控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著通信技術(shù)、智能技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能家居已成為今后家居和住宅發(fā)展的必然方向，同時家庭服務(wù)型情感機(jī)器人將成為其中重要的設(shè)備。但現(xiàn)有的該類情感機(jī)器人大多不具備控制家居環(huán)境的功能，即使具備也只是簡單的機(jī)械式控制，缺乏自主性與智能性。另外，智能家居的設(shè)備往往分散在房間的不同空間，需要布線和施工，且有些設(shè)備雖可通過無線傳輸和傳感技術(shù)實現(xiàn)無線遙控，但這些設(shè)備并不兼容，設(shè)備與設(shè)備之間無法實現(xiàn)協(xié)調(diào)工作。
[0003]盡管人與情感機(jī)器人之間的交互技術(shù)已經(jīng)取得較好的成果，且對家居環(huán)境的控制技術(shù)也在飛速地發(fā)展，但在智能家居環(huán)境控制方面卻沒有考慮到用戶的不同情感狀態(tài)和行為動作對家居環(huán)境的需求，智能化程度低，目前仍不能滿足人們對數(shù)字化、智能化的需求，導(dǎo)致用戶體驗的滿意度和信任度降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于情感機(jī)器人的智能家居環(huán)境協(xié)同控制方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的智能家居控制系統(tǒng)沒有考慮到用戶的不同情感狀態(tài)對家居環(huán)境的需求、設(shè)備與設(shè)備之間無法實現(xiàn)協(xié)調(diào)工作，導(dǎo)致智能化程度、用戶體驗的滿意度和?目任度低的冋題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種基于情感機(jī)器人的智能家居環(huán)境協(xié)同控制方法，包括:
[0006]獲取用戶的情感狀態(tài)及智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)；
[0007]對獲取到的用戶的情感狀態(tài)和智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析；
[0008]根據(jù)分析結(jié)果生成控制指令，并根據(jù)所述控制指令啟動相應(yīng)的智能家電設(shè)備對智能家居環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0009]可選的，所述獲取用戶的情感狀態(tài)包括:
[0010]通過視頻檢測器實時跟蹤和檢測室內(nèi)用戶的行為動作；
[0011]通過視覺采集模塊對跟蹤到的用戶的面部表情進(jìn)行視頻采集，并對情感機(jī)器人行進(jìn)過程中的周圍環(huán)境進(jìn)行記錄；
[0012]通過情感信息處理模塊對采集到的視頻的靜態(tài)圖像進(jìn)行預(yù)處理，并利用基于靜態(tài)圖像的表情情感特征提取算法，將預(yù)處理后的靜態(tài)圖像與本地數(shù)據(jù)庫中預(yù)存儲的人臉情感特征進(jìn)行匹配識別，確定用戶當(dāng)前的情感狀態(tài)；
[0013]根據(jù)所述情感信息處理模塊輸出的用戶當(dāng)前的情感狀態(tài)，通過情感表達(dá)模塊顯示用戶當(dāng)前的表情；
[0014]其中，所述情感狀態(tài)包括:高興、悲傷、生氣、恐懼、驚訝、厭惡和/或平靜。
[0015]可選的，所述獲取智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)包括:
[0016]通過環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊采集室內(nèi)各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊的工作模式包括:正常工作模式、半睡眠工作模式和睡眠工作模式，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊的工作模式不同，環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊的檢測頻率不同；
[0017]其中，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括:溫濕度傳感器、光傳感器、煙霧探測器、門窗傳感器、空氣質(zhì)量檢測器和/或視頻檢測器，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊采用的工作模式由所述視頻檢測器檢測到的用戶在室內(nèi)的行為動作決定。
[0018]可選的，所述方法還包括:
[0019]當(dāng)所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊工作在半睡眠工作模式或睡眠工作模式時，根據(jù)采集到的各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)對智能家居環(huán)境進(jìn)行分析調(diào)節(jié)，使智能家居環(huán)境的各個指標(biāo)保持在基準(zhǔn)值，并將各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)和智能家電設(shè)備的狀態(tài)輸出至顯示屏顯示；
[0020]當(dāng)所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊工作在正常工作模式，且沒有獲取到用戶的情感狀態(tài)時，根據(jù)采集到的各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)對智能家居環(huán)境進(jìn)行分析調(diào)節(jié)，使智能家居環(huán)境的各個指標(biāo)保持在基準(zhǔn)值，并將各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)和智能家電設(shè)備的狀態(tài)輸出至顯示屏顯不;
[0021]所述對獲取到的用戶的情感狀態(tài)和智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析包括:
[0022]當(dāng)所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊工作在正常工作模式，且獲取到用戶的情感狀態(tài)時，若用戶當(dāng)前的情感狀態(tài)與智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)不匹配時，根據(jù)基于先驗知識的數(shù)據(jù)融合算法生成與當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)相對應(yīng)的環(huán)境實際值；
[0023]將用戶當(dāng)前情感狀態(tài)對應(yīng)的環(huán)境值與智能家居環(huán)境的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析比較得到環(huán)境的期望值。
[0024]可選的，所述根據(jù)分析結(jié)果生成控制指令，并根據(jù)所述控制指令啟動相應(yīng)的智能家電設(shè)備對智能家居環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)包括:
[0025]根據(jù)所述期望值與環(huán)境實際值之間的差值，通過閾值分割法進(jìn)行智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)偏差分析，確定相應(yīng)智能家電設(shè)備的工作模式，其中，所述智能家電設(shè)備的工作模式包括:高強(qiáng)度模式，中強(qiáng)度模式，柔和模式，睡眠模式；
[0026]根據(jù)確定的相應(yīng)智能家電設(shè)備的工作模式，生成相應(yīng)的控制指令，并根據(jù)所述控制指令啟動相應(yīng)的智能家電設(shè)備對智能家居環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0027]當(dāng)所述期望值與當(dāng)前環(huán)境實際值之間的差值逐漸縮小時，通過閾值分割法重新確定相應(yīng)智能家電設(shè)備的工作模式；
[0028]根據(jù)新確定的相應(yīng)智能家電設(shè)備的工作模式，生成新的控制指令對智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至用戶當(dāng)前情感狀態(tài)與智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)相匹配，并將各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)和智能家電設(shè)備的狀態(tài)輸出至顯示屏顯示。
[0029]本發(fā)明實施例還提供一種基于情感機(jī)器人的智能家居環(huán)境協(xié)同控制系統(tǒng)，包括:情感機(jī)器人、家庭網(wǎng)關(guān)和智能家居環(huán)境設(shè)備，所述情感機(jī)器人通過家庭網(wǎng)關(guān)與智能家居環(huán)境設(shè)備進(jìn)行通訊；所述情感機(jī)器人包括:情感認(rèn)知模塊、協(xié)同控制中心模塊；
[0030]所述智能家居環(huán)境設(shè)備:用于獲取智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)以及根據(jù)協(xié)同控制中心模塊生成的控制指令對智能家居環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0031]所述情感認(rèn)知模塊:用于確定用戶的情感狀態(tài)；
[0032]所述協(xié)同控制中心模塊，用于對獲取到的用戶的情感狀態(tài)和智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行融合分析，根據(jù)分析結(jié)果生成控制指令，并根據(jù)所述控制指令啟動相應(yīng)的智能家電設(shè)備對智能家居環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0033]可選的，所述情感認(rèn)知模塊包括:視覺采集模塊、情感信息處理模塊和情感表達(dá)豐吳塊；
[0034]所述視覺采集模塊，用于對用戶的面部表情進(jìn)行視頻采集，并對情感機(jī)器人行進(jìn)過程中的周圍環(huán)境進(jìn)行記錄；
[0035]所述情感信息處理模塊:用于對視覺采集模塊采集到的視頻的靜態(tài)圖像進(jìn)行預(yù)處理，并利用基于靜態(tài)圖像的表情情感特征提取算法，將預(yù)處理后的靜態(tài)圖像與本地數(shù)據(jù)庫中預(yù)存儲的人臉情感特征進(jìn)行匹配識別，確定用戶當(dāng)前的情感狀態(tài)；
[0036]所述情感表達(dá)模塊，用于根據(jù)所述情感信息處理模塊已確定的用戶當(dāng)前的情感狀態(tài)，顯示用戶當(dāng)前的表情；
[0037]其中，所述情感狀態(tài)包括:高興、悲傷、生氣、恐懼、驚訝、厭惡和/或平靜。
[0038]可選的，所述情感機(jī)器人還包括:顯示屏、通信模塊及移動裝置；
[0039]所述通信模塊，用于負(fù)責(zé)情感機(jī)器人本體上位機(jī)與下位機(jī)之間的通信，以及所述上位機(jī)、下位機(jī)與智能家居環(huán)境之間的數(shù)據(jù)交互；
[0040]所述顯示屏，用于顯示智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)及智能家電設(shè)備的狀態(tài)；
[0041]所述移動裝置包括:主-從輪式底盤和避障傳感器；
[0042]所述主-從輪式底盤，用于輔助情感機(jī)器人的移動，所述主-從輪式底盤包括:2個主動輪和2個從動輪，分布在底盤邊緣的四周，其中，所述主動輪安裝在底盤的左右兩側(cè)，所述從動輪安裝在底盤的前后位置；
[0043]所述避障傳感器分布在情感機(jī)器人外殼底部邊緣，利用超聲波原理對四周的障礙物距尚進(jìn)行米集。
[0044]可選的，所述智能家居環(huán)境設(shè)備包括:環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊和智能家電設(shè)備；
[0045]所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集室內(nèi)各項智能家居環(huán)境數(shù)據(jù)；
[0046]所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括:溫濕度傳感器、光傳感器、煙霧探測器、門窗傳感器、空氣質(zhì)量檢測器和/或視頻檢測器；
[0047]所述視頻檢測器，用于實時跟蹤和檢測室內(nèi)用戶的行為動作，并根據(jù)檢測到的用戶在室內(nèi)的行為動作來決定所述數(shù)據(jù)采集模