CN110561442B - 一种智能玩具分配整理机器人及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种智能玩具分配整理机器人及其工作方法，包括：机体，还包括：控制处理器、标签模块、用户识别模块、运行模块；所述标签模块包括：标签生成模块、标记模块、标签识别模块；所述标签生成模块用于生成包含具体信息的标签；所述标记模块用于将生成的标签标记于目标物上；所述标签识别模块用于识别标签；用户识别模块包括：人脸识别模块、特征识别模块、识别综合模块；所述识别综合模块分别与人脸识别模块以及特征识别模块连接，所述人脸识别与所述特征识别模块分别将人脸识别结果与特征识别结果向所述识别综合模块输出；所述识别综合模块用于将人脸识别结果与特征识别结果进行综合，输出目标用户的综合识特征所述运行模块包括移动模块与抓取模块。

Description

一种智能玩具分配整理机器人及其工作方法

技术领域

本发明涉及服务机器人领域，特别涉及一种智能玩具分配整理机器人及其工作方法。

背景技术

随着科技的发展，机器人越来越智能化，应用范围越来越广。机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。特种机器人包括服务机器人，服务机器人作为对人们生产生活的辅助能够很大程度上提高便利性，帮助用户减少很多重复性的繁琐工作，提高生产生活的效率。

在幼儿园或者儿童娱乐场所中，有非常多种类以及各种外形的玩具。由于使用的人数较多以及儿童难以顾及到把玩具归位的问题，这些场所往往存在玩具散落的问题，对于工作人员而言，玩具的整理是个大问题。另外，对于经常使用玩具的儿童来说，都有固定喜欢的玩具，在种类众多的玩具中找到喜欢的玩具也是需要花费大量时间和精力的，对儿童来说可能会比较困难。因此需要一款能够整理并根据用户的喜爱程度分配玩具的装置。

发明内容

发明目的：

针对背景技术中提到的问题，本发明提供一种智能玩具分配整理机器人及其工作方法。

技术方案：

一种智能玩具分配整理机器人，包括：机体，还包括：控制处理器、标签模块、用户识别模块、运行模块；

所述标签模块包括：标签生成模块、标记模块、标签识别模块；

所述标签生成模块用于生成包含具体信息的标签，所述标签规格一致；所述标签生成模块在所述标签内集成预制内容；

所述标记模块用于将生成的标签标记于目标物上；

所述标签识别模块用于识别标签，并且获取标签内的内容；

用户识别模块包括：人脸识别模块、特征识别模块、识别综合模块；

所述人脸识别模块用于进行人脸识别，所述人脸识别模块获取用户的影像并对用户的面部影像进行识别；

所述特征识别模块用于对用户特征进行识别，所述用户特征包括：特征物体、服饰特征、形态特征；

所述识别综合模块分别与人脸识别模块以及特征识别模块连接，所述人脸识别模块与所述特征识别模块分别将人脸识别结果与特征识别结果向所述识别综合模块输出；所述识别综合模块用于将人脸识别结果与特征识别结果进行综合，输出目标用户的综合识特征；所述综合识别特征包括人脸识别与特征识别；

所述运行模块包括移动模块与抓取模块；

所述移动模块与所述机体结合，用于所述机体的移动；

所述抓取模块用于对目标物进行抓取操作，所述抓取模块用于抓取与放置目标物；

所述控制处理器分别与所述标签识别模块、标签模块以及识别综合模块连接；

所述识别综合模块向所述控制处理器输出识别结果，所述标签识别模块向所述控制处理器输出识别结果；所述控制处理器向所述标签模块输出标记信号；

所述控制处理器还与所述移动模块与抓取模块连接；所述控制处理器向所述移动模块输出移动信号，所述移动模块根据移动信号进行移动；所述控制处理器向所述抓取模块输出抓取信号和/或放置信号，所述抓取模块根据抓取信号抓取目标物，所述抓取模块根据放置信号放置目标物。

作为本发明的一种优选方式，包括：

目标识别模块；所述目标识别模块用于识别目标物，所述目标物为玩具；所述目标识别模块与所述控制处理器连接，所述目标识别模块向所述控制处理器输出目标物的识别结果。

作为本发明的一种优选方式，包括：

所述标签包括粘性标签；所述标签为RFID标签，所述标签识别模块为RFID识别器；所述标签识别模块的识别距为预设识别距离。

作为本发明的一种优选方式，包括：

收纳模块，所述收纳模块用于临时收纳目标物；所述收纳模块包括若干收纳单元，所述收纳单元用于收纳不同种类的目标物。

作为本发明的一种优选方式，包括：

对用户的特征识别具有时效性；所述识别综合模块在预定时间内将人脸识别的结果与特征识别模块的结果进行配对，配对后所述识别综合模块根据人脸识别结果、特征识别结果其中任意一个结果对当前用户身份进行判定。

一种智能玩具分配整理机器人的工作方法，包括以下步骤：

若出现陌生用户，则人脸识别模块获取并识别用户的面部影像，并将用户进行第一标记；

在预定时间内，特征识别模块获取并识别用户的用户特征，并将用户进行第二标记；

识别综合模块获取人脸识别结果与特征识别结果，将第一标记的用户与第二标记的用户进行配对，并对配对成功的用户进行编号；

若人脸识别模块成功识别用户面部影像，则识别综合模块提取该用户的编号；

若特征识别模块成功识别用户的用户特征，则识别综合模块提取该用户的编号。

作为本发明的一种优选方式，包括以下步骤：

控制处理器向标签生成模块输出标记信号，所述标签生成模块生成一个具有目标编号的标签；

标记模块将生成的标签下附着于目标物上；

标签识别模块识别目标物上的标签，并对标签信息进行读取；

识别成功后，标签识别模块向控制处理器输出读取的标签信息。

作为本发明的一种优选方式，包括：

目标识别模块识别初次识别的目标物，并对该目标物特征进行抓取；

控制处理器向标签识别模块输出识别信号，标签识别模块识别该目标物的标签信息；

控制处理器将该目标物的标签信息与目标物特征进行配对。

作为本发明的一种优选方式，包括：

控制处理器获取用户身份以及该用户使用的目标物；

若用户与目标物的接触时间超出预设接触时间，则控制处理器将该目标物与用户进行配对；

控制处理器根据用户与目标物的接触时间对目标物进行接触度排序；

控制处理器根据接触度排序将用户提供目标物。

作为本发明的一种优选方式，包括：

若目标物与用户分离超出预设分离时间，则控制处理器向移动模块输出移动信号；

移动模块驱动机体向该目标物移动；

控制处理器向抓取模块输出抓取信号，抓取装置根据抓取信号抓取目标物；

目标物抓取成功后，控制处理器向移动模块输出复位信号，移动模块驱动机体向收纳位置移动；

控制处理器向抓取装置输出放置信号，抓取装置将目标物放置于收纳位置。

本发明实现以下有益效果：

通过对用户以及玩具的识别，获取用户对玩具的喜爱程度。根据用户历史喜爱程度对玩具进行分配。

根据用户的面部特征以及用户的其他特征结合对用户进行识别，避免人脸识别的局限性，提高识别成功率。

根据玩具的标签以及玩具的特征对玩具进行识别，避免标签被遮挡或者被屏蔽对识别的影响，提高识别的成功率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的一种智能玩具分配整理机器人的***框图。

图2为本发明提供的一种智能玩具分配整理机器人的标签模块框图。

图3为本发明提供的一种智能玩具分配整理机器人的用户识别模块框图。

图4为本发明提供的一种智能玩具分配整理机器人的运行模块框图。

图5为本发明提供的一种智能玩具分配整理机器人的标签模块工作流程图。

图6为本发明提供的一种智能玩具分配整理机器人的识别模块工作流程图。

图7为本发明提供的一种智能玩具分配整理机器人的运行模块工作流程图。

图8为本发明提供的一种智能玩具分配整理机器人的用户喜爱度操作图。

图9为本发明提供的一种智能玩具分配整理机器人的目标物分配流程图。

其中：1.控制处理器、2.标签模块、21.标签生成模块、22.标记模块、23.标签识别模块、3.用户识别模块、31.人脸识别模块、32.特征识别模块、33.识别综合模块、4.运行模块、41.移动模块、42.抓取模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图为1-9例。

一种智能玩具分配整理机器人，包括：机体，还包括：控制处理器1、标签模块2、用户识别模块3、运行模块4。

所述标签模块2包括：标签生成模块21、标记模块22、标签识别模块23。

所述标签生成模块21用于生成包含具体信息的标签，所述标签规格一致。所述标签生成模块21在所述标签内集成预制内容。

标签可为粘贴标签或者为连接标签连接于目标物，具体的，标签可包括条形码、二维码等识别码，或者为RFID标签等射频标签。标签内集成预制的信息，例如：目标物的编号、目标物的名称、目标物的收纳位置等。

若标签为RFID标签射频标签，则标签生成模块21内设置有信息录入的装置，用于在标签内录入信息。

若标签为识别码，则标签生成模块21内设置有打印识别码的装置，用于在标签上打印识别码。

所述标记模块22用于将生成的标签标记于目标物上。标记模块22将录入信息的标签与目标物进行连接，连接方式包括粘贴或者连接。

所述标签识别模块23用于识别标签，并且获取标签内的内容。若标签为识别码，则标签识别模块23可为扫码装置，若标签为射频标签，则标签识别模块23可为射频标签阅读装置。

用户识别模块3包括：人脸识别模块31、特征识别模块32、识别综合模块33。

所述人脸识别模块31用于进行人脸识别，所述人脸识别模块31获取用户的影像并对用户的面部影像进行识别。人脸识别模块31为通用的人脸识别装置，用于获取用户的影响并根据面部特征进行识别。

所述特征识别模块32用于对用户特征进行识别，所述用户特征包括：特征物体、服饰特征、形态特征。

特征识别模块32获取用户的影像，并对用户影像中的特征进行提取，例如：服饰特征。通过对用户特征的提取，作为对用户面部识别的补充。

结合人脸识别与特征识别，综合对同一用户的各角度的识别方式。能够在非正面的情况下实现对用户的身份识别。

所述识别综合模块33分别与人脸识别模块31以及特征识别模块32连接，所述人脸识别模块31与所述特征识别模块32分别将人脸识别结果与特征识别结果向所述识别综合模块33输出。所述识别综合模块33用于将人脸识别结果与特征识别结果进行综合，输出目标用户的综合识特征。所述综合识别特征包括人脸识别与特征识别。

所述运行模块4包括移动模块41与抓取模块42。

所述移动模块41与所述机体结合，用于所述机体的移动。移动模块41驱动机体移动，根据控制处理器1的指令，移动模块41实现各种路线的移动。

所述抓取模块42用于对目标物进行抓取操作，所述抓取模块42用于抓取与放置目标物。抓取模块42根据控制处理器1的指令对目标物进行抓取与放置，用于收集目标物进行整理以及向用户分配目标物。

所述控制处理器1分别与所述标签识别模块23、标签模块2以及识别综合模块33连接。

所述识别综合模块33向所述控制处理器1输出识别结果，所述标签识别模块23向所述控制处理器1输出识别结果。所述控制处理器1向所述标签模块2输出标记信号。

所述控制处理器1还与所述移动模块41与抓取模块42连接。所述控制处理器1向所述移动模块41输出移动信号，所述移动模块41根据移动信号进行移动。所述控制处理器1向所述抓取模块42输出抓取信号和/或放置信号，所述抓取模块42根据抓取信号抓取目标物，所述抓取模块42根据放置信号放置目标物。

作为本实施例的一种优选方式，包括：

目标识别模块。所述目标识别模块用于识别目标物，所述目标物为玩具。所述目标识别模块与所述控制处理器1连接，所述目标识别模块向所述控制处理器1输出目标物的识别结果。

目标识别模块通过对目标物特征的识别，获取目标物的信息。将目标物的特征与目标物的标签信息配对，可在无法识别标签信息时获取目标物的信息。

作为本实施例的一种优选方式，包括：

所述标签包括粘性标签。所述标签为RFID标签，所述标签识别模块23为RFID识别器。所述标签识别模块23的识别距为预设识别距离。

预设识别距离可设置为1-3m，在该范围内，标签识别模块23可对标签进行识别。

作为本实施例的一种优选方式，包括：

收纳模块，所述收纳模块用于临时收纳目标物。所述收纳模块包括若干收纳单元，所述收纳单元用于收纳不同种类的目标物。

收纳模块为机体上的一个收纳装置，用于机体收集整理目标物时临时放置目标物。

可对目标物进行种类的分类，例如：硬质玩具、软质玩具、活动玩具、不可活动玩具等。不同种类的目标物放置于不同收纳单元内，便于后续的整理。

作为本实施例的一种优选方式，包括：

对用户的特征识别具有时效性。所述识别综合模块33在预定时间内将人脸识别的结果与特征识别模块32的结果进行配对，配对后所述识别综合模块33根据人脸识别结果、特征识别结果其中任意一个结果对当前用户身份进行判定。

预定时间可为在同一天内，或者6小时内等，具体的可设置为6-24h。由于用户的用户特征可能发生改变，则用户特征的录入需要具有时效性。

实施例二

参考图5-9为例。

一种智能玩具分配整理机器人的工作方法，包括以下步骤：

若出现陌生用户，则人脸识别模块31获取并识别用户的面部影像，并将用户进行第一标记。

在预定时间内，特征识别模块32获取并识别用户的用户特征，并将用户进行第二标记。

识别综合模块33获取人脸识别结果与特征识别结果，将第一标记的用户与第二标记的用户进行配对，并对配对成功的用户进行编号。

若人脸识别模块31成功识别用户面部影像，则识别综合模块33提取该用户的编号。

若特征识别模块32成功识别用户的用户特征，则识别综合模块33提取该用户的编号。

作为本实施例的一种优选方式，包括以下步骤：

控制处理器1向标签生成模块21输出标记信号，所述标签生成模块21生成一个具有目标编号的标签。

标记模块22将生成的标签下附着于目标物上。

标签识别模块23识别目标物上的标签，并对标签信息进行读取。

识别成功后，标签识别模块23向控制处理器1输出读取的标签信息。

作为本实施例的一种优选方式，包括：

目标识别模块识别初次识别的目标物，并对该目标物特征进行抓取。

控制处理器1向标签识别模块23输出识别信号，标签识别模块23识别该目标物的标签信息。

控制处理器1将该目标物的标签信息与目标物特征进行配对。

作为本实施例的一种优选方式，包括：

控制处理器1获取用户身份以及该用户使用的目标物。

若用户与目标物的接触时间超出预设接触时间，则控制处理器1将该目标物与用户进行配对。

控制处理器1根据用户与目标物的接触时间对目标物进行接触度排序。

控制处理器1根据接触度排序将用户提供目标物。

作为本实施例的一种优选方式，包括：

若目标物与用户分离超出预设分离时间，则控制处理器1向移动模块41输出移动信号。

移动模块41驱动机体向该目标物移动。

控制处理器1向抓取模块42输出抓取信号，抓取装置根据抓取信号抓取目标物。

目标物抓取成功后，控制处理器1向移动模块41输出复位信号，移动模块41驱动机体向收纳位置移动。

控制处理器1向抓取装置输出放置信号，抓取装置将目标物放置于收纳位置。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能玩具分配整理机器人，包括：机体，其特征在于，还包括：控制处理器（1）、标签模块（2）、用户识别模块（3）、运行模块（4）；

所述标签模块（2）包括：标签生成模块（21）、标记模块（22）、标签识别模块（23）；

所述标签生成模块（21）用于生成包含具体信息的标签，所述标签规格一致；所述标签生成模块（21）在所述标签内集成预制内容；

所述标记模块（22）用于将生成的标签标记于目标物上；

所述标签识别模块（23）用于识别标签，并且获取标签内的内容；

用户识别模块（3）包括：人脸识别模块（31）、特征识别模块（32）、识别综合模块（33）；

所述人脸识别模块（31）用于进行人脸识别，所述人脸识别模块（31）获取用户的影像并对用户的面部影像进行识别；

所述特征识别模块（32）用于对用户特征进行识别，所述用户特征包括：特征物体、服饰特征、形态特征；

所述识别综合模块（33）分别与人脸识别模块（31）以及特征识别模块（32）连接，所述人脸识别模块（31）与所述特征识别模块（32）分别将人脸识别结果与特征识别结果向所述识别综合模块（33）输出；所述识别综合模块（33）用于将人脸识别结果与特征识别结果进行综合，输出目标用户的综合识别 特征；所述综合识别特征包括人脸识别与特征识别；

所述运行模块（4）包括移动模块（41）与抓取模块（42）；

所述移动模块（41）与所述机体结合，用于所述机体的移动；

所述抓取模块（42）用于对目标物进行抓取操作，所述抓取模块（42）用于抓取与放置目标物；

所述控制处理器（1）分别与所述标签识别模块（23）、标签模块（2）以及识别综合模块（33）连接；

所述识别综合模块（33）向所述控制处理器（1）输出识别结果，所述标签识别模块（23）向所述控制处理器（1）输出识别结果；所述控制处理器（1）向所述标签模块（2）输出标记信号；

所述控制处理器（1）还与所述移动模块（41）与抓取模块（42）连接；所述控制处理器（1）向所述移动模块（41）输出移动信号，所述移动模块（41）根据移动信号进行移动；所述控制处理器（1）向所述抓取模块（42）输出抓取信号和/或放置信号，所述抓取模块（42）根据抓取信号抓取目标物，所述抓取模块（42）根据放置信号放置目标物；

对用户的特征识别具有时效性；所述识别综合模块（33）在预定时间内将人脸识别的结果与特征识别模块（32）的结果进行配对，配对后所述识别综合模块（33）根据人脸识别结果、特征识别结果其中任意一个结果对当前用户身份进行判定；

其中，所述智能玩具分配整理机器人的工作方法包括：控制处理器（1）获取用户身份以及该用户使用的目标物；若用户与目标物的接触时间超出预设接触时间，则控制处理器（1）将该目标物与用户进行配对；控制处理器（1）根据用户与目标物的接触时间对目标物进行接触度排序；控制处理器（1）根据接触度排序将用户提供目标物。

2.根据权利要求1所述的一种智能玩具分配整理机器人，其特征在于，包括：

目标识别模块；所述目标识别模块用于识别目标物，所述目标物为玩具；所述目标识别模块与所述控制处理器（1）连接，所述目标识别模块向所述控制处理器（1）输出目标物的识别结果。

3.根据权利要求1所述的一种智能玩具分配整理机器人，其特征在于，包括：

所述标签包括粘性标签；所述标签为RFID标签，所述标签识别模块（23）为RFID识别器；所述标签识别模块（23）的识别距为预设识别距离。

4.根据权利要求1所述的一种智能玩具分配整理机器人，其特征在于，包括：

收纳模块，所述收纳模块用于临时收纳目标物；所述收纳模块包括若干收纳单元，所述收纳单元用于收纳不同种类的目标物。

5.一种智能玩具分配整理机器人的工作方法，使用权利要求1所述的一种智能玩具分配整理机器人，其特征在于，该工作方法包括以下步骤：

若出现陌生用户，则人脸识别模块（31）获取并识别用户的面部影像，并将用户进行第一标记；

在预定时间内，特征识别模块（32）获取并识别用户的用户特征，并将用户进行第二标记；

识别综合模块（33）获取人脸识别结果与特征识别结果，将第一标记的用户与第二标记的用户进行配对，并对配对成功的用户进行编号；

若人脸识别模块（31）成功识别用户面部影像，则识别综合模块（33）提取该用户的编号；

若特征识别模块（32）成功识别用户的用户特征，则识别综合模块（33）提取该用户的编号；

若目标物与用户分离超出预设分离时间，则控制处理器（1）向移动模块（41）输出移动信号；

移动模块（41）驱动机体向该目标物移动；

控制处理器（1）向抓取模块（42）输出抓取信号，抓取装置根据抓取信号抓取目标物；

目标物抓取成功后，控制处理器（1）向移动模块（41）输出复位信号，移动模块（41）驱动机体向收纳位置移动；

控制处理器（1）向抓取装置输出放置信号，抓取装置将目标物放置于收纳位置。

6.根据权利要求5所述的一种智能玩具分配整理机器人的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制处理器（1）向标签生成模块（21）输出标记信号，所述标签生成模块（21）生成一个具有目标编号的标签；

标记模块（22）将生成的标签下附着于目标物上；

标签识别模块（23）识别目标物上的标签，并对标签信息进行读取；

识别成功后，标签识别模块（23）向控制处理器（1）输出读取的标签信息。

7.一种智能玩具分配整理机器人的工作方法，使用权利要求2所述的一种智能玩具分配整理机器人，其特征在于，该工作方法包括：

目标识别模块识别初次识别的目标物，并对该目标物特征进行抓取；

控制处理器（1）向标签识别模块（23）输出识别信号，标签识别模块（23）识别该目标物的标签信息；

控制处理器（1）将该目标物的标签信息与目标物特征进行配对。

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