[发明专利]一种学习式机器人及基于其的学习矫正方法

说明书

本发明公开了一种学习式机器人及基于其的学习矫正方法，通过屏幕、摄像装置和机械臂的配合，方便学习者通过视频方式直观地进行学习，相比于传统只传弟子的情况，可以适用更多人进行学习，同时基于上位机的统筹控制，能够准确获取学习者的动作姿态并对其不标准的姿势进行实时矫正，大大提高了学习效果；尤其是，所采用的自下而上的人体姿态估计算法，能够依次获取学习者姿势中的人体关键点，并将其与标准技艺视频中的标准关键点进行比较，保证不会出现遗漏矫正的姿势，矫正效果较为全面有效，提高了学习者的学习效果。因此，本发明设计合理，可达到良好的人机交互效果，适用人群较为广泛，提供了稳定可靠的技艺传承模式。

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，尤其是一种学习式机器人及基于其的学习矫正方法。

背景技术

随着生活水平的不断提高，非物质文化越来越受到人们所重视，文化传承成为人们所追求的目标，一些传统技艺，比如粤港澳地区的荷塘纱龙文化、蔡李佛拳等这些由民间老艺人靠传帮带传承的文化，只能单方面地向其弟子进行灌输，但实际上，随着民间艺人的老去，文化存在着失传的危险，对于地区人民而言，这是不可估量的损失。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种学习式机器人及基于其的学习矫正方法，可达到人机交互效果，适用人群较为广泛，提供了稳定可靠的技艺传承模式。

为了弥补现有技术的不足，本发明实施例采用的技术方案是：

一种学习式机器人，包括主体，所述主体包括：

屏幕，能够播放标准技艺视频；

摄像装置，能够获取学习者的动作姿态；

机械臂，能够矫正所述学习者的动作姿态；

上位机，与所述机械臂相连接，能够比较所述学习者的动作姿态与所述标准技艺视频的差别，从而控制所述机械臂实现矫正。

基于学习式机器人的学习矫正方法，包括以下步骤：

利用PAFs的自下而上的人体姿态估计算法检测学习者的动作姿态，从而获取所述学习者的动作姿态中的人体关键点；

将所述学习者的动作姿态中的人体关键点与所述标准技艺视频中的标准关键点进行比较，选择出具有差别的标准关键点，控制所述机械臂根据所述标准关键点相应地矫正所述学习者的动作姿态。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：通过屏幕、摄像装置和机械臂的配合，方便学习者通过视频方式直观地进行学习，相比于传统只传弟子的情况，可以适用更多人进行学习，同时基于上位机的统筹控制，能够准确获取学习者的动作姿态并对其不标准的姿势进行实时矫正，大大提高了学习效果；尤其是，所采用的自下而上的人体姿态估计算法，能够依次获取学习者姿势中的人体关键点，并将其与标准技艺视频中的标准关键点进行比较，保证不会出现遗漏矫正的姿势，矫正效果较为全面有效，提高了学习者的学习效果。因此，本发明设计合理，可达到良好的人机交互效果，适用人群较为广泛，提供了稳定可靠的技艺传承模式。

进一步地，利用PAFs的自下而上的人体姿态估计算法检测学习者的动作姿态，从而获取所述学习者的动作姿态中的人体关键点，包括：

分析所述学习者的动作姿态中像素点的骨架整体走向；

匹配计算得到所述学习者的动作姿态中像素点的骨架；

从所述像素点的骨架提取人体关键点。

进一步地，将所述学习者的动作姿态中的人体关键点与所述标准技艺视频中的标准关键点进行比较，选择出具有差别的标准关键点，控制所述机械臂根据所述标准关键点相应地矫正所述学习者的动作姿态，包括：

S1、提取所述标准技艺视频的照片，从所述照片中提取出标准关键点；