机器人仿真眼球控制方法、装置、设备及存储介质

本申请涉及机器人，尤其涉及一种机器人仿真眼球控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着机器人行业发展，人形机器人越来越受到用户的欢迎。人形机器人具有与人类相类似的外表特征，可以实现一些模仿人类的基本动作。在仿人机器人研究中，面部表情实现是拟人化的重要基础。

2、由于人脸表情复杂，目前实现机器人模仿人类表情的方式是逐一控制表情运动单元，这往往需要复杂的结构设计和控制方式，使得整个表情控制机构体积庞大，压缩了机器人的其他功能，同时也加大了机器人的生产成本。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种机器人仿真眼球控制方法、装置、设备及存储介质，可以解决如何提升机器人眼球的情绪表达效果的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种机器人仿真眼球控制方法，其特征在于，包括：

3、获取预设情绪模板，预设情绪模板包括：情绪值、情绪强度和眼部动作。

4、根据预设情绪模板确定眼球控制参数，眼球控制参数包括以下至少一项：眨眼参数、流泪参数、眼球转动参数和瞳孔参数。

5、根据眼球控制参数调整机器人仿真眼球的眼部动作。

6、在一种实现方式中，获取预设情绪模板，包括：获取情绪训练图像，得到情绪训练图像集；对情绪训练图像进行情绪值标注、情绪强度标注和眼部动作标注，得到标注后的情绪训练图像；对标注后的情绪训练图像进行聚类分析，得到预设情绪模板。

7、在一种实现方式中，情绪值、情绪强度和眼部动作的映射关系表示为：

8、（e,s）→{p（i1），p（i2），… ，p（in）}；

9、其中，e表示情绪值，e的取值范围为从1到20的整数；s表示情绪强度，s的取值范围为从1到5的整数；p（i）表示眼部动作，n为正整数。

10、在一种实现方式中，根据预设情绪模板确定眼球控制参数，包括：根据预设情绪模板对仿真眼球进行情绪仿真控制，得到基本控制参数；对基本控制参数进行聚类分析，将满足预设条件的基本控制参数确定为眼球控制参数。

11、在一种实现方式中，根据眼球控制参数调整机器人仿真眼球的眼部动作，包括：根据眼球控制参数，利用第一舵机控制机器人仿真眼球在水平方向进行移动；根据眼球控制参数，利用第二舵机控制机器人仿真眼球在垂直方向进行移动；根据眼球控制参数，利用第三舵机控制机器人仿真眼球的上眼睑的运动；根据眼球控制参数，利用第四舵机控制机器人仿真眼球的下眼睑的运动。

12、在一种实现方式中，根据眼球控制参数调整机器人仿真眼球的眼部动作，还包括：根据眼球控制参数，利用液体泵控制机器人仿真眼球排出或收回预设模拟泪水。

13、在一种实现方式中，眼部动作与第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、液体泵的映射关系表示为：

14、p（i）→{d(j1），d(j2）, d(j3），d(j4），d(j5），d(j6）}；

15、其中，p（i）表示眼部动作；d(j1）表示第一舵机；d(j2）表示第二舵机；d(j3）表示第三舵机；d(j4）表示第四舵机；d(j5）表示第一液体泵；d(j6）表示第二液体泵。

16、第二方面，本申请实施例提供了一种机器人仿真眼球控制装置，该装置具有实现第一方面或其任意可能的实现方式中的方法的功能。具体地，该装置包括实现第一方面或其任意可能的实现方式中的方法的单元。

17、在其中的一个实施例中，该装置包括：

18、获取单元，用于获取预设情绪模板，预设情绪模板包括：情绪值、情绪强度和眼部动作。

19、处理单元，用于根据预设情绪模板确定眼球控制参数，眼球控制参数包括以下至少一项：眨眼参数、流泪参数、眼球转动参数和瞳孔参数。

20、处理单元还用于，根据眼球控制参数调整机器人仿真眼球的眼部动作。

21、在一个实施例中，获取单元还用于，获取预设情绪模板，包括：获取情绪训练图像，得到情绪训练图像集；

22、处理单元还用于，对情绪训练图像进行情绪值标注、情绪强度标注和眼部动作标注，得到标注后的情绪训练图像；对标注后的情绪训练图像进行聚类分析，得到预设情绪模板。

23、第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时，使得计算机设备实现上述第一方面任意一种实现方式的方法。

24、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被计算机设备执行时，使得计算机设备实现上述第一方面任意一种实现方式的方法。

25、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述第一方面任意一种实现方式的方法。

26、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过定义各种情绪对应的眼部动作模板，并结合情绪值和强度，确定了机器人在不同情绪下应该展现的眼睛表达，通过这些模板，可以准确地对不同情绪状态下的眼部动作进行定义和描述；根据预设情绪模板确定眼球控制参数（眨眼参数、流泪参数、眼球转动参数和瞳孔参数），将情绪值和情绪强度转化为具体的眼部动作参数，例如眨眼频率、眼球转动的速度和方向、瞳孔的大小等；根据眼球控制参数，对机器人的仿真眼球进行实时调整和控制，以展现出预设的眼部动作。通过调整眼睛的眨眼、流泪、转动和瞳孔状态，机器人可以模拟出特定情绪状态下对应的眼部表达，使得机器人在与人互动时能更生动地传达情感和交流。

技术特征：

1.一种机器人仿真眼球控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预设情绪模板，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述情绪值、情绪强度和眼部动作的映射关系表示为：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设情绪模板确定眼球控制参数，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述眼球控制参数调整机器人仿真眼球的眼部动作，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述眼球控制参数调整机器人仿真眼球的眼部动作，还包括：

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述眼部动作与所述第一舵机、所述第二舵机、所述第三舵机、所述第四舵机、液体泵的映射关系表示为：

8.一种机器人仿真眼球控制装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，使得所述计算机设备实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机设备执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请适用于机器人技术领域，提供了一种机器人仿真眼球控制方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取预设情绪模板，所述预设情绪模板包括：情绪值、情绪强度和眼部动作；根据预设情绪模板确定眼球控制参数，所述眼球控制参数包括以下至少一项：眨眼参数、流泪参数、眼球转动参数和瞳孔参数；根据所述眼球控制参数调整机器人仿真眼球的眼部动作。该方案可以使机器人模拟出特定情绪状态下对应的眼部表达，使得机器人在与人互动时能更生动地传达情感和交流。

技术研发人员：秦斌,杜戈果
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23