NAO机器人的人机交互通道介绍

　　人机交互是实现人与计算机对话的技术。当前多通道的人机交互已成为一种新兴的人机交互方式。人机交互通道指的是人机交互的途径。所谓多通道人机交互就是在单一通道交互方式的基础上，发展融合视觉、触觉、听觉、语音和肢体行为的多种通道交互，使人机双方都能得到及时的反馈。

　　作为一种可编程人形机器人，NAO机器人集成摄像头、麦克风、触碰、超声波、红外等多种传感器，具备对外部环境进行综合感知和交互的能力。在自闭症医治、全身运动、多智能系统、自动化、信号处理等领域具有广泛的应用。

　　1、视觉

　　在NAO机器人头部有两个摄像头，其分辨率都为640×480，图像的有效像素为920万，系统可提供30帧/秒的图像帧率[6]。在NAO机器人的人机交互过程中，通过摄像头采集视频信息流，完成相应处理。

　　2、听觉

　　NAO机器人内安装有四个麦克风，通过利用NAOqi中ALAudioRecorder模块，实现NAO听觉功能。NAO机器人自主生活时，自身也可以进行声源的定位。

　　3、触觉

　　NAO共提供了13个触觉传感器，其中头顶三个，左右手各三个，左右脚各两个。在与机器人交互过程中，通过传感器捕捉触觉刺激并进行反馈，实现人机交互。

　　1、视觉通道原理

　　NAO机器人提供了基础的可供开发的视觉系统，开发者可利用NAOqi或者OpenCV实现视觉通道的开发。ALFaceDetection[8]是NAOqi中的一个视觉API模块。利用该模块，机器人可检测并选择识别面前的人脸。

　　2、听觉通道原理

　　基于NAO机器人的语音交互通道主要基于讯飞语音云、图灵机器人和NAO机器人共三个模块协同实现。

　　3、触觉通道原理

　　NAO机器人拥有众多触觉传感器，当NAO检测到触摸时，将在ALMemory中读取该值，产生相应事件。通过利用NAOqi的ALTouch模块，实时订阅TouchChanged事件，实现对触觉的捕捉。