本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種表情機(jī)器人。

背景技術(shù)：

表情機(jī)器人是一種能模擬人類面部表情和情緒動(dòng)作的智能機(jī)器人，其作為一種服務(wù)機(jī)器人，對(duì)于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互特別是情感交互具有重要作用，由于表情機(jī)器人的人性化、情感化的特點(diǎn)，使得表情機(jī)器人的研究有著非常廣泛的應(yīng)用前景，近年來(lái)，越來(lái)越多的研究機(jī)構(gòu)及組織開(kāi)展了仿人面部表情機(jī)器人的研究。

與傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人不同，表情機(jī)器人對(duì)于交互性、智能性和自主性的要求更高，其研究涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)智能、心理學(xué)及認(rèn)知科學(xué)等多領(lǐng)域知識(shí)，具有典型的多學(xué)科交叉特征，如何綜合運(yùn)用多領(lǐng)域知識(shí)成為情感表達(dá)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，另外，表情機(jī)器人的研究難點(diǎn)之一是在有限空間內(nèi)完成機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而整體設(shè)計(jì)具有空間狹窄、運(yùn)動(dòng)范圍小、運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確及負(fù)載小的特點(diǎn)，同時(shí)整體機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要協(xié)調(diào)，符合人類頭、面部的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，要求運(yùn)動(dòng)傳遞要準(zhǔn)確，不能失真，這也是該課題所要著重解決的問(wèn)題。

目前，歐美及日本的一些大學(xué)與研究機(jī)構(gòu)已取得了一定的研究成果，其所研制的機(jī)器人注重機(jī)械穩(wěn)定性，具有復(fù)雜的頭部結(jié)構(gòu)且面部表皮和肌理逼真。

上述現(xiàn)有的表情機(jī)器人雖然基本完成了在外形上與人相似，但內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量過(guò)大，造價(jià)昂貴，外形不美觀，并且驅(qū)動(dòng)裝置多數(shù)選用直流電機(jī)或舵機(jī)，在狹小的頭部結(jié)構(gòu)中控制不同位點(diǎn)的機(jī)構(gòu)交織在一起，使得運(yùn)動(dòng)傳遞不協(xié)調(diào)，從而最終影響到機(jī)器人整體外觀和頭部運(yùn)動(dòng)效果，并且目前的表情機(jī)器人研究領(lǐng)域，多數(shù)的研究工作仍重點(diǎn)圍繞頭部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，交互性較差，只考慮到人機(jī)交互的某一方面，不具備多通道情感交互和控制的能力，對(duì)于如何將視覺(jué)表情分析、語(yǔ)音識(shí)別等智能技術(shù)應(yīng)用于表情機(jī)器人明顯不足，使得機(jī)器人無(wú)法快速有效的識(shí)別與再現(xiàn)用戶的面部表情動(dòng)作，實(shí)時(shí)交互性表現(xiàn)不佳。

有鑒于此，有必要提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)與真人實(shí)時(shí)互動(dòng)的表情機(jī)器人交互系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)與真人實(shí)時(shí)互動(dòng)的表情機(jī)器人，旨在解決現(xiàn)有表情機(jī)器人由于交互性較差，使得表情機(jī)器人無(wú)法快速有效的識(shí)別與再現(xiàn)用戶的面部表情動(dòng)作的技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種表情機(jī)器人，所述表情機(jī)器人包括一固定架及設(shè)置在所述固定架上的表情機(jī)器人本體，所述固定架上固設(shè)有多個(gè)步進(jìn)電機(jī)組及分別與所述步進(jìn)電機(jī)組連接的多個(gè)齒輪齒條傳動(dòng)組，所述表情機(jī)器人本體包括骨架系統(tǒng)及分別設(shè)置在所述骨架系統(tǒng)上的兩眉毛轉(zhuǎn)動(dòng)部件、兩眼瞼轉(zhuǎn)動(dòng)部件、兩眼球轉(zhuǎn)動(dòng)部件和下頜運(yùn)動(dòng)部件，所述表情機(jī)器人本體上設(shè)有分別與所述齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的用于控制所述眉毛轉(zhuǎn)動(dòng)部件、眼瞼轉(zhuǎn)動(dòng)部件、眼球轉(zhuǎn)動(dòng)部件及下頜運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)鋼絲，所述表情機(jī)器人還包括表情采集單元、與所述表情單元連接的上位機(jī)、與所述上位機(jī)連接的處理單元，分別與所述處理單元連接的樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)和控制單元及與所述控制單元連接的動(dòng)作模塊單元；其中，

所述表情采集單元，用于采集人臉表情控制信息，并將采集到的人臉表情控制信息發(fā)送給所述上位機(jī)，其中，所述人臉表情控制信息包括人臉表情圖像、使用者輸入的控制人臉表情的操作指令或者使用者輸入的控制人臉表情的語(yǔ)音信息；

所述上位機(jī)，用于接收所述表情采集單元發(fā)送的所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息，并將接收到的所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息發(fā)送給所述處理單元；

所述處理單元，用于接收所述上位機(jī)發(fā)送的所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息，并當(dāng)接收到所述上位機(jī)發(fā)送的所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息時(shí)，所述處理單元根據(jù)接收到的所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息在所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配，以便識(shí)別出與所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情，并將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給所述控制單元；

所述控制單元，用于接收所述處理單元發(fā)送的識(shí)別結(jié)果，并在接收到所述處理單元發(fā)送的識(shí)別結(jié)果時(shí)，生成控制動(dòng)作單元作出與所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制信號(hào)發(fā)送給動(dòng)作單元；

所述動(dòng)作單元，用于接收所述控制單元發(fā)送的控制動(dòng)作單元作出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制信號(hào)，并當(dāng)接收到所述控制單元發(fā)送的控制動(dòng)作單元作出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制信號(hào)時(shí)，作出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作。

進(jìn)一步地，還包括與所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)連接的人機(jī)交互單元，所述人機(jī)交互單元用于根據(jù)用戶的輸入新增的樣本人臉表情圖像，并將新增的樣本人臉表情圖像發(fā)送給所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)，以便所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)保存新增的樣本人臉表情圖像。

進(jìn)一步地，所述表情采集單元包括第一表情采集單元、第二表情采集單元及第三表情采集單元；

所述第一表情采集單元，用于采集人臉表情圖像，并當(dāng)采集到人臉表情圖像時(shí)，所述第一表情采集單元將采集到的人臉表情圖像發(fā)送給所述上位機(jī)；

所述第二表情采集單元，用于采集使用者輸入的控制人臉表情的操作指令，并當(dāng)采集到使用者輸入的控制人臉表情的操作指令時(shí)，所述第二表情采集單元將采集到的使用者輸入的控制人臉表情的操作指令發(fā)送給所述上位機(jī)；

所述第三表情采集單元，用于采集使用者輸入的控制人臉表情的語(yǔ)音信息，并當(dāng)采集到使用者輸入的控制人臉表情的語(yǔ)音信息時(shí)，所述第三表情采集單元將采集到的使用者輸入的控制人臉表情的語(yǔ)音信息發(fā)送給所述上位機(jī)。

進(jìn)一步地，所述處理單元包括第一處理單元、第二處理單元及第三處理單元；

所述第一處理單元與所述上位機(jī)連接，用于接收所述上位機(jī)發(fā)送的所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息，并當(dāng)所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息為人臉表情圖像時(shí)，所述第一處理單元對(duì)人臉表情圖像在所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配，以便識(shí)別出與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情，并識(shí)別出與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情發(fā)送給所述控制單元；

所述第二處理單元與所述上位機(jī)連接，用于接收所述上位機(jī)發(fā)送的所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息，并當(dāng)所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息為控制人臉表情的操作指令時(shí)，所述第二處理單元對(duì)控制人臉表情的操作指令在所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配，以便識(shí)別出與控制人臉表情的操作指令相互匹配的人臉表情，并識(shí)別出與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情發(fā)送給所述控制單元；

所述第三處理單元與所述上位機(jī)連接，用于接收所述上位機(jī)發(fā)送的所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息，并當(dāng)所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息為控制人臉表情的語(yǔ)音信息時(shí)，所述第三處理單元對(duì)控制人臉表情的語(yǔ)音信息在所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配，以便識(shí)別出與控制人臉表情的語(yǔ)音信息相互匹配的人臉表情，并識(shí)別出與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情發(fā)送給所述控制單元。

進(jìn)一步地，所述控制單元包括第一控制單元、第二控制單元及第三控制單元；

所述第一控制單元與所處理單元連接，用于接收所述第一處理單元發(fā)送的與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情，并在接收到所述第一處理單元發(fā)送的與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情時(shí)，生成與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制指令發(fā)送到所述動(dòng)作單元；

所述第二控制單元與所處理單元連接，用于接收所述第二處理單元發(fā)送的與控制人臉表情的操作指令相互匹配的人臉表情，并在接收到所述第二處理單元發(fā)送的與控制人臉表情的操作指令相互匹配的人臉表情時(shí)，生成與控制人臉表情的操作指令相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制指令發(fā)送到所述動(dòng)作單元；

所述第三控制單元與所處理單元連接，用于接收所述第三處理單元發(fā)送的與控制人臉表情的語(yǔ)音信息相互匹配的人臉表情，并在接收到所述第三處理單元發(fā)送的與控制人臉表情的語(yǔ)音信息相互匹配的人臉表情時(shí)，生成與控制人臉表情的語(yǔ)音信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制指令發(fā)送到所述動(dòng)作單元。

進(jìn)一步地，所述人臉表情圖像包括左眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、左眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、右眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像表、右眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、左上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、左下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、右上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、右下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、眼球水平運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像及下頜運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像；

所述使用者輸入的控制人臉表情的操作指令包括左眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、左眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、右眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、右眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、左上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、左下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、右上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、右下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、眼球水平運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令及下頜運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令；

所述使用者輸入的控制人臉表情的語(yǔ)音包括左眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、左眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、右眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、右眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、左上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、左下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、右上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、右下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、眼球水平運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息及下頜運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)作單元作出的與所述表情采集單元采集到的人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作具體包括左眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、左眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、右眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、右眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、左上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、左下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、右上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、右下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、眼球水平運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作及下頜運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作。

進(jìn)一步地，所述第一表情采集單元為攝像感應(yīng)裝置、第二表情采集單元為觸摸屏，第三表情采集單元為麥克風(fēng)。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型提供的表情機(jī)器人，該表情機(jī)器人的表情采集單元采集人臉表情控制信息，并將采集到的人臉表情控制信息發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)將接收到的人臉表情控制信息發(fā)送給處理單元，處理單元接收上位機(jī)發(fā)送的人臉表情控制信息，并根據(jù)接收到的人臉表情控制信息在樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配，以便識(shí)別出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情，并將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給控制單元，控制單元接收處理單元發(fā)送的識(shí)別結(jié)果，并生成控制動(dòng)作單元作出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制信號(hào)發(fā)送給動(dòng)作單元，以便動(dòng)作單元控制信號(hào)，作出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作，從而對(duì)表情機(jī)器人進(jìn)行頭部結(jié)構(gòu)進(jìn)行精簡(jiǎn)和改進(jìn)，減少了連接點(diǎn)，提高了空間利用率，簡(jiǎn)化了實(shí)現(xiàn)表情的自由度數(shù)量，機(jī)器人運(yùn)行更加平穩(wěn)、安裝和操作更加簡(jiǎn)單，具有面部表情識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別與操作指令的交互方式，能夠快速準(zhǔn)確的識(shí)別用戶面部表情動(dòng)作，使人機(jī)交互過(guò)程更加生動(dòng)有趣。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的表情機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的表情機(jī)器人工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種表情機(jī)器人，所述表情機(jī)器人包括一固定架2及設(shè)置在固定架2上的表情機(jī)器人本體1，所述固定架2上固設(shè)有多個(gè)步進(jìn)電機(jī)組21及分別與所述步進(jìn)電機(jī)組21連接的多個(gè)齒輪齒條傳動(dòng)組22，所述表情機(jī)器人本體1包括骨架系統(tǒng)11及分別設(shè)置在所述骨架系統(tǒng)11上的兩眉毛轉(zhuǎn)動(dòng)部件12、兩眼瞼轉(zhuǎn)動(dòng)部件13、兩眼球轉(zhuǎn)動(dòng)部件14和下頜運(yùn)動(dòng)部件15，所述表情機(jī)器人本體上1設(shè)有分別與所述齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的用于控制所述眉毛轉(zhuǎn)動(dòng)部件12、眼瞼轉(zhuǎn)動(dòng)部件13、眼球轉(zhuǎn)動(dòng)部件14及下頜運(yùn)動(dòng)部件15運(yùn)動(dòng)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)鋼絲(圖中未標(biāo)示)，所述表情機(jī)器人還包括表情采集單元3、與所述表情單元3連接的上位機(jī)4、與所述上位機(jī)4連接的處理單元5，分別與所述處理單元5連接的樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)6和控制單元7及與所述控制單元連7接的動(dòng)作模塊單元8；其中，

所述表情采集單元3，用于采集人臉表情控制信息，并將采集到的人臉表情控制信息發(fā)送給所述上位機(jī)4，其中，所述人臉表情控制信息包括人臉表情圖像、使用者輸入的控制人臉表情的操作指令或者使用者輸入的控制人臉表情的語(yǔ)音信息；

所述上位機(jī)4，用于接收所述表情采集單元3發(fā)送的所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息，并將接收到的所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息發(fā)送給所述處理單元5；

所述處理單元5，用于接收所述上位機(jī)4發(fā)送的所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息，并當(dāng)接收到所述上位機(jī)4發(fā)送的所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息時(shí)，所述處理單元5根據(jù)接收到的所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息在所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)6中進(jìn)行匹配，以便識(shí)別出與所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情，并將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給所述控制單元7；

所述控制單元7，用于接收所述處理單元6發(fā)送的識(shí)別結(jié)果，并在接收到所述處理單元6發(fā)送的識(shí)別結(jié)果時(shí)，生成控制動(dòng)作單元8作出與所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制信號(hào)發(fā)送給動(dòng)作單元8；

所述動(dòng)作單元8，用于接收所述控制單元7發(fā)送的控制動(dòng)作單元8作出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制信號(hào)，并當(dāng)接收到所述控制單元7發(fā)送的控制動(dòng)作單元作出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制信號(hào)時(shí)，作出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作。

進(jìn)一步地，還包括與所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)6連接的人機(jī)交互單元9，所述人機(jī)交互單元9用于根據(jù)用戶的輸入新增的樣本人臉表情圖像，并將新增的樣本人臉表情圖像發(fā)送給所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)，以便所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)6保存新增的樣本人臉表情圖像。

進(jìn)一步地，所述表情采集單元3包括第一表情采集單元31、第二表情采集單元32及第三表情采集單元33；

所述第一表情采集單元31，用于采集人臉表情圖像，并當(dāng)采集到人臉表情圖像時(shí)，所述第一表情采集單元31將采集到的人臉表情圖像發(fā)送給所述上位機(jī)4；

所述第二表情采集單元32，用于采集使用者輸入的控制人臉表情的操作指令，并當(dāng)采集到使用者輸入的控制人臉表情的操作指令時(shí)，所述第二表情采集單元32將采集到的使用者輸入的控制人臉表情的操作指令發(fā)送給所述上位機(jī)4；

所述第三表情采集單元33，用于采集使用者輸入的控制人臉表情的語(yǔ)音信息，并當(dāng)采集到使用者輸入的控制人臉表情的語(yǔ)音信息時(shí)，所述第三表情采集單元33將采集到的使用者輸入的控制人臉表情的語(yǔ)音信息發(fā)送給所述上位機(jī)4。

進(jìn)一步地，所述處理單元5包括第一處理單元51、第二處理單元52及第三處理單元53；

所述第一處理單元51與所述上位機(jī)4連接，用于接收所述上位機(jī)4發(fā)送的所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息，并當(dāng)所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息為人臉表情圖像時(shí)，所述第一處理單元51對(duì)人臉表情圖像在所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)6中進(jìn)行匹配，以便識(shí)別出與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情，并識(shí)別出與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情發(fā)送給所述控制單元7；

所述第二處理單元52與所述上位機(jī)4連接，用于接收所述上位機(jī)4發(fā)送的所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息，并當(dāng)所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息為控制人臉表情的操作指令時(shí)，所述第二處理單元52對(duì)控制人臉表情的操作指令在所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)6中進(jìn)行匹配，以便識(shí)別出與控制人臉表情的操作指令相互匹配的人臉表情，并識(shí)別出與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情發(fā)送給所述控制單元7；

所述第三處理單元53與所述上位機(jī)4連接，用于接收所述上位機(jī)4發(fā)送的所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息，并當(dāng)所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息為控制人臉表情的語(yǔ)音信息時(shí)，所述第三處理單元53對(duì)控制人臉表情的語(yǔ)音信息在所述樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)6中進(jìn)行匹配，以便識(shí)別出與控制人臉表情的語(yǔ)音信息相互匹配的人臉表情，并識(shí)別出與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情發(fā)送給所述控制單元7。

進(jìn)一步地，所述控制單元7包括第一控制單元71、第二控制單元72及第三控制單元73；

所述第一控制單元71與所處理單元5連接，用于接收所述第一處理單元51發(fā)送的與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情，并在接收到所述第一處理單元51發(fā)送的與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情時(shí)，生成與人臉表情圖像相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制指令發(fā)送到所述動(dòng)作單元8；

所述第二控制單元72與所處理單元5連接，用于接收所述第二處理單元52發(fā)送的與控制人臉表情的操作指令相互匹配的人臉表情，并在接收到所述第二處理單元52發(fā)送的與控制人臉表情的操作指令相互匹配的人臉表情時(shí)，生成與控制人臉表情的操作指令相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制指令發(fā)送到所述動(dòng)作單元8；

所述第三控制單元73與所處理單元5連接，用于接收所述第三處理單元53發(fā)送的與控制人臉表情的語(yǔ)音信息相互匹配的人臉表情，并在接收到所述第三處理單元53發(fā)送的與控制人臉表情的語(yǔ)音信息相互匹配的人臉表情時(shí)，生成與控制人臉表情的語(yǔ)音信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制指令發(fā)送到所述動(dòng)作單元8。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述人臉表情圖像包括左眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、左眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、右眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像表、右眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、左上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、左下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、右上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、右下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像、眼球水平運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像及下頜運(yùn)動(dòng)的人臉表情圖像；

所述使用者輸入的控制人臉表情的操作指令包括左眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、左眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、右眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、右眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、左上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、左下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、右上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、右下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令、眼球水平運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令及下頜運(yùn)動(dòng)的人臉表情的操作指令；

所述使用者輸入的控制人臉表情的語(yǔ)音包括左眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、左眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、右眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、右眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、左上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、左下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、右上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、右下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息、眼球水平運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息及下頜運(yùn)動(dòng)的人臉表情的語(yǔ)音信息。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)作單元8作出的與所述表情采集單元3采集到的人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作具體包括左眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、左眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、右眉上下運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、右眉旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、左上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、左下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、右上瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、右下瞼運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作、眼球水平運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作及下頜運(yùn)動(dòng)的人臉表情動(dòng)作。

進(jìn)一步地，所述第一表情采集單元31為攝像感應(yīng)裝置、第二表情采集單元32為觸摸屏，第三表情采集單元33為麥克風(fēng)。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型提供的表情機(jī)器人交互系統(tǒng)中的攝像頭可以通過(guò)通用串行總線(Universal Serial BUS，USB)與表情機(jī)器人連接，或者攝像頭也可以通過(guò)藍(lán)牙、紅外線等無(wú)線方式與終端設(shè)備連接，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)表情機(jī)器人和攝像頭之間的部署方式以及連接方式不作具體限定，只要連接關(guān)系本質(zhì)存在即可。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型提供的表情機(jī)器人，其機(jī)器人本體構(gòu)架1包括骨架系統(tǒng)11及分別設(shè)置在所述骨架系統(tǒng)11上的兩眉毛轉(zhuǎn)動(dòng)部件12、兩眼瞼轉(zhuǎn)動(dòng)部件13、兩眼球轉(zhuǎn)動(dòng)部件14和下頜運(yùn)動(dòng)部件15，本實(shí)用新型是從表情機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，在不影響表情實(shí)現(xiàn)效果的前提下，對(duì)所述眉毛轉(zhuǎn)動(dòng)部件12、眼瞼轉(zhuǎn)動(dòng)部件13、眼球轉(zhuǎn)動(dòng)部件14及下頜運(yùn)動(dòng)部件15這四個(gè)主要的面部模塊重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用十一路電機(jī)聯(lián)動(dòng)控制，精確實(shí)現(xiàn)十一個(gè)自由度的控制，對(duì)應(yīng)如下：

(1)左眉毛：上下運(yùn)動(dòng)自由度(兩電機(jī)同步)；

(2)左眉毛：旋轉(zhuǎn)自由度(兩電機(jī)反向)；

(3)右眉毛：上下運(yùn)動(dòng)自由度(兩電機(jī)同步)；

(4)右眉毛：旋轉(zhuǎn)自由度(兩電機(jī)反向)；

(5)左上瞼：上下運(yùn)動(dòng)自由度；

(6)左下瞼：上下運(yùn)動(dòng)自由度；

(7)右上瞼：上下運(yùn)動(dòng)自由度；

(8)右下瞼：上下運(yùn)動(dòng)自由度；

(9)左右眼球：上下運(yùn)動(dòng)自由度；

(10)左右眼球：左右運(yùn)動(dòng)自由度；

(11)下頜：上下運(yùn)動(dòng)自由度。

其中，動(dòng)力上選擇精準(zhǔn)度更高的步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，同時(shí)將驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從機(jī)器人本體構(gòu)架分離，通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳至驅(qū)動(dòng)鋼絲，最終帶動(dòng)各面部模塊實(shí)現(xiàn)自由運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型提供的表情機(jī)器人，該表情機(jī)器人的表情采集單元采集人臉表情控制信息，并將采集到的人臉表情控制信息發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)將接收到的人臉表情控制信息發(fā)送給處理單元，處理單元接收上位機(jī)發(fā)送的人臉表情控制信息，并根據(jù)接收到的人臉表情控制信息在樣本表情數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配，以便識(shí)別出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情，并將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給控制單元，控制單元接收處理單元發(fā)送的識(shí)別結(jié)果，并生成控制動(dòng)作單元作出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作的控制信號(hào)發(fā)送給動(dòng)作單元，以便動(dòng)作單元控制信號(hào)，作出與人臉表情控制信息相互匹配的人臉表情動(dòng)作，從而對(duì)表情機(jī)器人進(jìn)行頭部結(jié)構(gòu)進(jìn)行精簡(jiǎn)和改進(jìn)，減少了連接點(diǎn)，提高了空間利用率，簡(jiǎn)化了實(shí)現(xiàn)表情的自由度數(shù)量，機(jī)器人運(yùn)行更加平穩(wěn)、安裝和操作更加簡(jiǎn)單，具有面部表情識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別與操作指令的交互方式，能夠快速準(zhǔn)確的識(shí)別用戶面部表情動(dòng)作，使人機(jī)交互過(guò)程更加生動(dòng)有趣。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。