随着我国信息化建设的逐步完善和网络信息技术的飞速发展,以及手机、个人电脑等线上社交平台的广泛应用,网络虚拟社区已逐步成为人们放松和减压的重要方式,这使得人与人之间线下面对面的沟通和交流变得越来越少。城市孤独症、社交恐惧症等心理问题发生率频繁增长,逐渐变成社会发展有待解决的困难之一。机械技术、电子技术、计算机科学技术、人工智能的技术兴起,为人们在面对各类难点问题上带来了新的方式。本文所研究的基于树莓派的宠物型机器人致力于为人们带来情感方面的依赖与陪伴,有助于帮助人们建立良好的社交方式,改善城市孤独症、社交恐惧症等心理问题,对构建良好社会、促进社会稳定发展有着一定的积极意义。基于树莓派的宠物型机器人在机器人架构设计上采用Raspberry Pi单片机为主要控制单元,用Arduino单片机作次要控制单元,用于控制底层设备工作。该架构具有结构简洁、层次清晰,易于控制等特点。基于此架构,本文设计并实现了基于树莓派的宠物型机器人,并保证宠物机器人在正常移动、控制的前提下能够与人类进行情感类的计算和交互。基于树莓派的宠物型机器人在与用户的情感陪伴方面,本文采用“用户到宠物机器人”和“用户到用户”的设计思路,旨在与用户直接进行情感的交流和互动,为用户建立社交网络和进行社交激励。“用户到宠物机器人”方面,本文采用了计算机视觉与机器人肢体运动结合的方式与用户进行交流。首先本文通过在宠物机器人的核心控制单元中移植训练好的计算机视觉人脸情绪识别模型。人脸情绪识别模型由深度残差网络训练生成,能够有效的识别用户的情绪。宠物机器人在捕获到人脸情绪后产生由情绪模拟模型生成的七种动物情绪,与人类情绪对应,并通过宠物机器人的肢体运动进行模拟实现与人类的情绪互动。“用户到用户”方面,本文为基于树莓派的宠物型机器人构建了宠物主人社交激励系统。宠物主人社交激励系统以用户、宠物和外界环境为核心要素,旨在帮助用户通过宠物机器人在外界环境中与其他用户建立良好关系。为更好的帮助用户完成这一任务,宠物主人社交激励系统设计有当用户完成社交任务时给予的社交奖励及帮助宠物主人认识其他宠物主人的好友推荐算法。在本文中,首先介绍了宠物机器人所涉及到的有关研究背景、研究技术,前人相关研究等,然后具体介绍了宠物机器人的整体结构,功能框架,并分两个部分分别展开介绍宠物机器人在情感陪伴方面的设计过程与技术细节,最后编程实现了上述宠物机器人各类功能,并通过对宠物机器人的用例进行实验。由实验结果可得,基于树莓派的宠物机器人能够准备无误的实现预期功能,且具备稳定、高效、可靠等特点,能够与人类建立良好的情感交互,并期望在宠物机器人与人类交互的过程中解决人类的城市孤独症、社交恐惧症等心理问题。