[发明专利]一种机器人舞蹈动作设计方法及一种机器人

说明书

本发明提供了一种机器人舞曲动作设计方法及机器人，通过划分播放音乐的小节的长度、幅度、速度，与机器人动作库内的动作进行相对应的匹配，做到整齐划一的节奏展现；本发明在播放音乐的同时，通过精准解析音频文件各项参数，调用相应的动作库与之匹配达到音乐节奏感的最佳体验,机器人的动作会与音频的长度、幅度保持高度同一，将音乐的旋律通过直观的视觉体验展现出来。

技术领域

本发明涉及智能机器人玩具领域，特别是涉及一种机器人舞蹈动作设计方法以及可以与音乐搭配，做出动作及节奏体验的一种机器人。

背景技术

儿童能通过节奏的体验去感受音乐活动中的情绪表现，因此音乐教育是儿童特别是幼儿教育中不可或缺的一环，节奏是音乐的灵魂，节奏感的培养更是儿童音乐教育的重要组成部分；同时这也是促进幼儿心身全面发展和潜能发展的重要有效途径，所以对于节奏感的培养至关重要。

随着科技的进步，智能机器人走进广大普通家庭，很多家长选择带音乐的儿童智能机器人，用于对儿童进行音乐教育，但是对于传统可进行儿歌播放，但不具备机械运动关节的儿童智能机器人类产品，由于机器人的动作与音乐节奏的配合一直存在不协调的问题，导致对于儿童的视觉与听觉的理解以及节奏的感知会产生一定的错误引导。

发明内容

针对上述背景技术指出的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种机器人舞曲动作设计方法以及一种机器人，通过控制软件的设计，将音乐与机器人运动的动作完美的统一起来。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机器人舞曲动作设计方法，通过划分播放音乐的小节的长度、幅度、速度，与机器人动作库内的动作进行相对应的匹配，做到整齐划一的节奏展现；

所述机器人动作库包含停止、前进、后退、左右旋转、左右转弯平面动作，所述平面动作的运动、速度与播放音乐的小节的长度、小节的幅度、小节的速度相匹配；

所述播放音乐的小节根据播放音乐的音频振幅幅度变化的大小进行差值计算，通过计算差值变化的范围可以以时间为单位将整段音频划分处理成若干小节；

所述小节的长度以时间为单位将整段音频进行划分；

所述小节的速度为在小节中某一频谱振幅持续的时间长度；

所述小节的幅度为小节中某一频谱振幅；

所述音频的频率为22050Hz，单声道音频；

所述音频划分处理步骤为：

步骤一、输入音乐信号，对其进行预处理，若采样频率不等于预设频率，则对其进行重新采样，将信号变为频率为22050Hz的单声道频率，并进行归一化处理；

步骤二、对音乐信号进行时域分析，确定起始节拍点；

步骤三、对音乐信号进行频域分析，通过端点检测函数输出端点强度曲线，利用端点强度曲线和信号的延迟特性，提取BPM特征值；

步骤四、根据音乐速度与节拍的联系，基于最大最小距离法对峰值进行聚类，计算节拍序列；

步骤五、输出带有节拍序列的音乐信号；

步骤六、每段节拍序列占用的时间即是机器人每段运动切换的时间。

一种机器人，包括：分别与中央处理设备连接的高频IC卡、NFC通讯设备、电机驱动设备、存储设备、音频播放设备、外部音频解析设备，所述中央处理设备包含与中央处理芯片连接的电机驱动芯片、音频解析芯片、功放芯片、NFC驱动芯片、电源控制芯片，所述电机驱动芯片连接电机驱动设备，电机驱动设备与设置在底盘上的减速电机连接，底盘设置脚轮，NFC驱动芯片连接NFC通讯设备，音频解析芯片连接外部音频解析设备、功放芯片连接音频播放设备，电源控制芯片连接电源开关。