CN204723761U - 基于rfid的高校图书馆迎宾机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于RFID的高校图书馆迎宾机器人，主要包括机器人壳体及其内的电子模块，电子模块由RFID感测模块、人机互动模块、数据管理模块和终端显示模块组成。该机器人外形可爱且具有RFID传感、语音识别和语音问候、光电表情表达等功能，通过RFID非接触的读者身份识别，能根据读者所学学科，自主选择外语或汉语礼貌问候读者，能听懂读者的话，能用语音与读者交流，能通过发出不同的光电色彩，表现出有趣的表情，激发读者的情绪，调和读者与图书馆的关系。

Description

基于RFID的高校图书馆迎宾机器人

技术领域

本实用新型涉及RFID无线感测、光电表情表达与智能机器人技术领域，尤其是一种基于RFID的高校图书馆迎宾机器人。

背景技术

随着机器人及其相关技术的迅速发展，机器人也在越来越多地渗透到各行业中，把机器人引入高校图书馆，作为迎接读者的一个新手段，借助机器人所具有创新性、新奇性和与读者的亲和性，必将对高校图书馆营造知识氛围、研究氛围、创造氛围有极大的促进作用。迎接机器人在高校图书馆的应用对推进“以人为本”的理念，对运用高科技提高服务水平和工作效率有着积极的意义。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种外形可爱且具有RFID传感、语音识别和语音问候、光电表情表达等功能的基于RFID的高校图书馆迎宾机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：基于RFID的高校图书馆迎宾机器人，包括机器人壳体及其内的电子模块，电子模块由RFID感测模块、人机互动模块、数据管理模块和终端显示模块组成；

RFID感测模块包括RFID阅读器和RFID阅读器天线，RFID阅读器分别与RFID阅读器天线和数据处理器连接，RFID阅读器天线以无线电波与读者携带的RFID标签构成通讯；人机互动模块包括语言应答器、音频驱动器、眼睛光电表情控制器、眼部光电表情表达彩色灯组、面部光电表情控制器、面部光电表情表达彩色灯组、手部动作控制器、手部动作组件，语言应答器分别与数据处理器、音频驱动器连接，眼睛光电表情控制器分别与数据处理器、眼部光电表情表达彩色灯组连接，面部光电表情控制器分别与数据处理器、面部光电表情表达彩色灯组连接；手部动作控制器分别与数据处理器、手部动作组件连接；数据管理模块包括数据处理器、读者数据库、语言数据库、情绪数据库，数据处理器分别与读者数据库、语言数据库、情绪数据库连接；终端显示模块包括显示驱动器和终端显示器，显示驱动器分别与数据处理器、终端显示器连接。

RFID标签由读者携带。

机器人壳体包括圆球形切面头部、圆形切面脸面、圆锥切块身驱、手部动作组件、圆柱形脚座，圆球形切面头部固定在圆锥切块身驱上，圆锥切块身驱固定在圆柱形脚座上， 手部动作组件由转轴连接在圆锥切块身驱上。

RFID阅读器安装在圆锥切块身驱内部，RFID阅读器天线安装在圆锥切块身驱胸前上部；语言应答器、眼睛光电表情控制器、面部光电表情控制器安装在圆球形切面头部内部，音频驱动器、面部光电表情表达彩色灯组安装在贴近机器人圆形切面脸面的半透明面板下，音频驱动器上面的半透明面板开有多个小孔，眼睛光电表情彩色灯组安装在圆筒内固定在半透明面板下眼睛的位置；手部动作控制器安装在圆锥切块身驱内部，手部动作组件安装在圆锥切块身驱两侧；终端显示器安装在圆形切面脸面上，显示驱动器安装在圆球形切面头部内部；数据处理器、读者数据库、语言数据库、情绪数据库安装在圆锥切块身驱内部。

机器人壳体由高强度工程塑料制成。

本实用新型运用RFID无线感测、光电表情表达与智能机器人技术，提供一种基于RFID的高校图书馆导读机器人，主要包括机器人壳体及其内的电子模块，电子模块由RFID感测模块、人机互动模块、数据管理模块和终端显示模块组成。该机器人外形可爱且具有RFID传感、语音识别和语音问候、光电表情表达等功能，通过RFID非接触的读者身份识别，能根据读者所学学科，自主选择外语或汉语礼貌问候读者，能听懂读者的话，能用语音与读者交流，能通过发出不同的光电色彩，表现出有趣的表情，激发读者的情绪，调和读者与图书馆的关系。

附图说明

图1是本实用新型基于RFID的高校图书馆迎宾机器人的外观示意图一。

图2是本实用新型基于RFID的高校图书馆迎宾机器人的外观示意图二。

图3是本实用新型基于RFID的高校图书馆迎宾机器人的电路结构示意图。

图中：1 RFID感测模块，2人机互动模块，3终端显示器模块，4数据管理模块，5 RFID阅读器，6 RFID阅读器天线，7语言应答器，8音频驱动器，9眼睛光电表情控制器，10眼睛光电表情彩色灯组，11面部光电表情控制器，12面部光电表情表达彩色灯组，13手部动作控制器，14手部动作组件，15显示驱动器，16终端显示器，17数据处理器，18读者数据库，19语言数据库，20情绪数据库，21圆球形切面头部，22圆形切面脸面，23圆锥切块身驱，24圆柱形脚座。

具体实施方式

如图1至3所示，本实用新型基于RFID的高校图书馆迎宾机器人，包括机器人壳体及其内的电子模块。其中：

机器人壳体由高强度工程塑料制成，具有科技美感、工程美感和人文美感。壳体包括圆球形切面头部21、圆形切面脸面22、圆锥切块身驱23、手部动作组件14、圆柱形脚座24，圆球形切面头部21固定在圆锥切块身驱23上，圆锥切块身驱23固定在圆柱形脚座24上，手部动作组件14由转轴连接在圆锥切块身驱23上。

电子模块由RFID感测模块1、人机互动模块2、数据管理模块4和终端显示模块3组成。RFID感测模块1包括RFID阅读器5和RFID阅读器天线6，RFID阅读器分别与RFID阅读器天线和数据处理器连接，RFID阅读器天线以无线电波与读者携带的RFID标签构成通讯；人机互动模块2包括语言应答器7、音频驱动器8、眼睛光电表情控制器9、眼部光电表情表达彩色灯组10、面部光电表情控制器11、面部光电表情表达彩色灯组12、手部动作控制器13、手部动作组件14，语言应答器7分别与数据处理器17、音频驱动器8连接，眼睛光电表情控制器9分别与数据处理器17、眼部光电表情表达彩色灯组10连接，面部光电表情控制器11分别与数据处理器17、面部光电表情表达彩色灯组12连接；手部动作控制器13分别与数据处理器17、手部动作组件14连接；数据管理模块4包括数据处理器17、读者数据库18、语言数据库19、情绪数据库20，数据处理器17分别与读者数据库18、语言数据库19、情绪数据库20连接；终端显示模块3包括显示驱动器15和终端显示器16，显示驱动器分别与数据处理器17、终端显示器16连接。

RFID阅读器5安装在圆锥切块身驱23内部，RFID阅读器天线6安装在圆锥切块身驱23胸前上部，使RFID阅读器天线6的电波覆盖前面2米的距离，能有效感测识别读者的RFID标签；语言应答器7、眼睛光电表情控制器9、面部光电表情控制器11安装在圆球形切面头部21内部，音频驱动器8、面部光电表情表达彩色灯组12安装在贴近机器人圆形切面脸面22的半透明面板下，音频驱动器8上面的半透明面板开有多个小孔以让音频能顺利通过，眼睛光电表情彩色灯组10安装在圆筒内固定在半透明面板下眼睛的位置；手部动作控制器13安装在圆锥切块身驱23内部，手部动作组件14安装在圆锥切块身驱23两侧；终端显示器16安装在圆形切面脸22面上，显示驱动器15安装在圆球形切面头部21内部；数据处理器17、读者数据库18、语言数据库19、情绪数据库20安装在圆锥切块身驱23内部。

RFID标签由读者携带。

各部件功能

读者携带的RFID标签事先读入读者的信息，使RFID标签具有读者唯一身份数据，能被RFID阅读器识别。

通过RFID感测模块1对读者携带的RFID标签的感测识别读者身份，通过绑定的数据库自主选择语种和礼貌语问候读者，在终端显示器上显示问候文字，自动选择眼部表情灯光色彩和闪动频率，主动与读者互动。

通过人机互动模块拾取读者互动语音，自主选择词语回答读者，同时在终端显示器上显示回答文字，并自动选择面部表情灯光色彩和手部动作组件动作，与读者作简单的应答式互动。

工作过程

当读者进入图书馆大门，进入RFID阅读器1的检测范围后，RFID阅读器1激活读者RFID证件中携带的RFID标签，RFID标签激活后与RFID阅读器1建立无线电通讯，并把RFID标签中的读者信息发送出去，RFID阅读器1检测接收到RFID标签发送的读者信息后，把读者信息送到数据管理模块4处理，数据处理器17调取读者数据库18数据进行分析，确认读者所在学科身份，再进入语言数据库19、情绪数据库20调出相应语言和表情色彩灯光指令，指令显示驱动器15、终端显示器16、眼睛光电表情控制器9、眼部光电表情表达彩色灯组10作出回应，主动与读者的互动。

当读者用语音与机器人互动时，机器人通过人机互动模块2拾取读者互动语音，经过数据处理器17分析判断后，调取读者数据库18、语言数据库19、情绪数据库20的数据、语言和情绪指令，由语言应答器7、音频驱动器8、面部光电表情控制器11、面部光电表情表达彩色灯组12、手部动作控制器13、手部动作组件14作出相应回应，实现与读者的互动。

Claims (4)

1.一种基于RFID的高校图书馆迎宾机器人，包括机器人壳体及其内的电子模块，其特征在于：所述电子模块由RFID感测模块、人机互动模块、数据管理模块和终端显示模块组成；所述数据管理模块包括数据处理器、读者数据库、语言数据库、情绪数据库，数据处理器分别与读者数据库、语言数据库、情绪数据库连接；所述RFID感测模块包括RFID阅读器和RFID阅读器天线，RFID阅读器分别与RFID阅读器天线和数据处理器连接，RFID阅读器天线以无线电波与读者携带的RFID标签构成通讯；所述人机互动模块包括语言应答器、音频驱动器、眼睛光电表情控制器、眼部光电表情彩色灯组、面部光电表情控制器、面部光电表情表达彩色灯组、手部动作控制器、手部动作组件，语言应答器分别与数据处理器、音频驱动器连接，眼睛光电表情控制器分别与数据处理器、眼部光电表情表达彩色灯组连接，面部光电表情控制器分别与数据处理器、面部光电表情表达彩色灯组连接，手部动作控制器分别与数据处理器、手部动作组件连接；所述终端显示模块包括显示驱动器和终端显示器，显示驱动器分别与数据处理器、终端显示器连接。

2.根据权利要求1所述的基于RFID的高校图书馆迎宾机器人，其特征在于：所述机器人壳体包括圆球形切面头部、圆形切面脸面、圆锥切块身驱、手部动作组件、圆柱形脚座，圆球形切面头部固定在圆锥切块身驱上，圆锥切块身驱固定在圆柱形脚座上，手部动作组件由转轴连接在圆锥切块身驱上。

3.根据权利要求2所述的基于RFID的高校图书馆迎宾机器人，其特征在于：所述RFID阅读器安装在圆锥切块身驱内部，RFID阅读器天线安装在圆锥切块身驱胸前上部；所述语言应答器、眼睛光电表情控制器、面部光电表情控制器安装在圆球形切面头部内部，音频驱动器、面部光电表情表达彩色灯组安装在贴近机器人圆形切面脸面的半透明面板下，音频驱动器上面的半透明面板开有多个小孔，眼部光电表情彩色灯组安装在圆筒内固定在半透明面板下眼睛的位置；所述手部动作控制器安装在圆锥切块身驱内部，手部动作组件安装在圆锥切块身驱两侧；所述终端显示器安装在圆形切面脸面上，显示驱动器安装在圆球形切面头部内部；所述数据处理器、读者数据库、语言数据库、情绪数据库安装在圆锥切块身驱内部。

4.根据权利要求3所述的基于RFID的高校图书馆迎宾机器人，其特征在于：所述机器人壳体由高强度工程塑料制成。