一种基于家居智能服务机器人的智能家居交互问答系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于家居智能服务机器人的智能家居交互问答系统，是在家居服务机器人中搭载有智能家居后台问答系统，智能家居后台问答系统由意图分类模块、意图获取模块、多轮意图填充模块、意图实现模块、及对话生成模块构成。该系统可针对用户语音指令，对文本进行分词并识别对其意图进行分类，采用预设对应类别意图模板进行意图信息获取，使用意图实现模块中对应的API接口实现用户需求，并生成对话文本，返回至家居服务机器人。本发明专利技术中的智能家居交互问答系统通过与家居智能服务机器人的有机结合，克服了以往智能家居交互/控制系统对遥控器/手机或其他终端的依赖，方便用户随时随地的在家中完成与智能家居系统的交互工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于家居智能服务机器人的智能家居交互问答系统
本专利技术属于智能家居领域，具体涉及一种基于家居智能服务机器人的智能家居交互问答系统。
技术介绍
现有技术的智能家居系统中，与用户的交互往往是通过遥控器，手机等设备进行。但是用户不一定会将这些遥控器等设备一直放在手边，造成使用不便。本专利技术中将交互模块设置在家居智能服务机器人上面，通过跟随在用户身边的家居智能服务机器人进行语音交互，实现用户的需求实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种基于家居智能服务机器人的智能家居交互问答系统。本专利技术所采用的技术方案是：一种基于家居智能服务机器人的智能家居交互问答系统，是在家居服务机器人中搭载有智能家居后台问答系统，该智能家居后台问答系统由意图分类模块、意图获取模块、多轮意图填充模块、意图实现模块、及对话生成模块构成，家居服务机器人接收用户语音指令，意图分类模块将对应文本进行分词并识别对其意图进行分类，在意图获取模块预设有各种类别意图模版，采用对应类别意图模板进行意图信息获取，使用意图实现模块中对应的API接口实现用户需求，并生成对话文本，返回至家居服务机器人。所述的智能家居后台问答系统实现与用户交互问答的步骤如下：步骤1：用户说出预设好唤醒词，家居服务机器人上的麦克风阵列捕捉到唤醒词，对用户位置坐标进行判断，行进至用户面前，开始持续接受语音信号v1；步骤2：对采集到的音频信号v1通过家居服务机器人机载的嵌入式计算电脑的语音转换模块进行语音转换得到音频信号v1对应的字符串s1，并利用智能家居系统提供的用户场景信息通过场景纠正算法对字符串s1进行纠正，生成字符串s2，生成加密的服务请求q1，发送给智能家居后台问答系统；步骤3：智能家居后台问答系统接收到家居服务机器人发来的请求q1后对请求进行解析，将字符串s2进行分词，命名实体识别，词性标注处理，并送至意图分类模块；步骤4：意图分类模块接收用户文本使用分类识别算法通过预训练好的模型c1将文本的意图信息进行分类，分为：控制，查询，对话，电商，出行，住宿；步骤5：按照步骤4中获得的分类信息，使用对应意图模版进行意图信息获取，如果单轮无法将意图模版中的意图数据填满，则使用多轮意图填充模块，直至填满；步骤6：根据步骤5中的意图模版提供的数据，使用意图实现模块中的对应API接口实现用户需求；步骤7：将步骤6中的API返回信息进行获取，生产对话文本，返回给家居服务机器人；步骤8：家居服务机器人接收到智能家居后台问答系统返回的文本，通过文本转语音模块转化为语音返回给用户，并等待下一轮对话；步骤2中所述的智能家居系统提供的用户场景信息包括：当前时间，日期，家居服务机器人所在位置，天气，电器运行状态；所述的场景纠正算法是一种序列概率计算方法：序列s＝(w1,w2,w3,…,wt)的序列概率P(s)以如下公式进行计算：P(s)＝P(w1)×P(w2|w1)×P(w3|w1,w2)×…×P(wt|w1,w2,…,wt-1)其中：wa为经过分词后序列的第a个词；P(wb)为第b个词出现的概率；P(wc|wd)为第c个词出现切在第d个词后面的概率；t为序列s的长度，即包含词的个数；所述的场景纠正算法按照如下步骤展开：步骤1：接收待纠正字符串s1，进行分词，生成序列s＝(w1,w2,w3,…,wt)，计算P(s)，如果P(s)大于预设好的阈值P，不进行纠正，直接返回序列s；步骤2：去除s中的停用词及非必要词，生成待替换的序列ss＝(w1,w2,w3,…,wu)，其中u为序列ss的长度；步骤3：计算待替换的序列ss中的第e个词的概率按照如下方法计算：其中：w′v为替换的预设好的高频词典中的第v个词；为we与替换的预设好的相应场景的高频词典中的第v个词w′1的拼音的编辑距离的倒数；步骤4：将we替换成w′v生成序列sss，计算序列sss的序列概率P(sss)，如果P(sss)＞P(s)，将s中的第e个词替换为w′v，否则s不进行修改；步骤5：重复步骤3步骤4，直至ss中的词全部处理完，返回序列s本专利技术的有益效果:本专利技术中的智能家居交互问答系统通过与家居智能服务机器人的有机结合，克服了以往智能家居交互/控制系统对遥控器/手机或其他终端的依赖，方便用户随时随地的在家中完成与智能家居系统的交互工作。附图说明图1是词性标注处理示意图。具体实施方式本专利技术的基于家居智能服务机器人的智能家居交互问答系统，是在家居服务机器人中搭载有智能家居后台问答系统，所述的家居服务机器人硬件包括运动底盘、运动控制器、嵌入式计算电脑、麦克风阵列、扬声器、显示屏、景深摄像头、激光雷达，软件系统包括：语音转换模块、文本转语音模块、高频问答对缓存模块、机器视觉模块、定位导航模块、数据中继模块以及由意图分类模块、意图获取模块、多轮意图填充模块、意图实现模块、及对话生成模块构成的智能家居后台问答系统。家居服务机器人接收用户语音指令，意图分类模块将对应文本进行分词并识别对其意图进行分类，在意图获取模块预设有各种类别意图模版，采用对应类别意图模板进行意图信息获取，使用意图实现模块中对应的API接口实现用户需求，并生成对话文本，返回至家居服务机器人。所述的智能家居后台问答系统实现与用户交互问答的步骤如下：步骤1：用户说出预设好唤醒词，家居服务机器人上的麦克风阵列捕捉到唤醒词，对用户位置坐标进行判断，行进至用户面前，开始持续接受语音信号v1；步骤2：对采集到的音频信号v1通过家居服务机器人机载的嵌入式计算电脑的语音转换模块进行语音转换得到音频信号v1对应的字符串s1，并利用智能家居系统提供的用户场景信息通过场景纠正算法对字符串s1进行纠正，生成字符串s2，生成加密的服务请求q1，发送给智能家居后台问答系统；步骤3：智能家居后台问答系统接收到家居服务机器人发来的请求q1后对请求进行解析，将字符串s2进行分词，命名实体识别，词性标注处理，并送至意图分类模块；步骤4：意图分类模块接收用户文本使用分类识别算法通过预训练好的模型c1将文本的意图信息进行分类，分为：控制，查询，对话，电商，出行，住宿；步骤5：按照步骤4中获得的分类信息，使用对应意图模版进行意图信息获取，如果单轮无法将意图模版中的意图数据填满，则使用多轮意图填充模块，直至填满；步骤6：根据步骤5中的意图模版提供的数据，使用意图实现模块中的对应API接口实现用户需求；步骤7：将步骤6中的API返回信息进行获取，生产对话文本，返回给家居服务机器人；步骤8：家居服务机器人接收到智能家居后台问答系统返回的文本，通过文本转语音模块转化为语音返回给用户，并等待下一轮对话；步骤2中所述的智能家居系统提供的用户场景信息包括：当前时间，日期，家居服务机器人所在位置，天气，电器运行状态；所述的场景纠正算法是一种序列概率计算方法：序列s＝(w1,w2,w3,…,wt)的序列概率P(s)以如下公式进行计算：P(s)＝P(w1)×P(w2|w1)×P(w3|w1,w2)×…×P(wt|w1,w2,…,wt-1)其中：wa为经过分词后序列的第a个词；P(wb)为第b个词出现的概率；P(wc|wd)为第c个词出现切在第d个词后面的概率；t为序列s的长度，即包含词的个数；所述的场景纠正算法按照如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于家居智能服务机器人的智能家居交互问答系统，其特征在于，是在家居服务机器人中搭载有智能家居后台问答系统，该智能家居后台问答系统由意图分类模块、意图获取模块、多轮意图填充模块、意图实现模块、及对话生成模块构成，家居服务机器人接收用户语音指令，意图分类模块将对应文本进行分词并识别对其意图进行分类，在意图获取模块预设有各种类别意图模版，采用对应类别意图模板进行意图信息获取，使用意图实现模块中对应的API接口实现用户需求，并生成对话文本，返回至家居服务机器人。

【技术特征摘要】
1.一种基于家居智能服务机器人的智能家居交互问答系统，其特征在于，是在家居服务机器人中搭载有智能家居后台问答系统，该智能家居后台问答系统由意图分类模块、意图获取模块、多轮意图填充模块、意图实现模块、及对话生成模块构成，家居服务机器人接收用户语音指令，意图分类模块将对应文本进行分词并识别对其意图进行分类，在意图获取模块预设有各种类别意图模版，采用对应类别意图模板进行意图信息获取，使用意图实现模块中对应的API接口实现用户需求，并生成对话文本，返回至家居服务机器人。2.根据权利要求1所述的基于家居智能服务机器人的智能家居交互问答系统，其特征在于，所述的智能家居后台问答系统实现与用户交互问答的步骤如下：步骤1：用户说出预设好唤醒词，家居服务机器人上的麦克风阵列捕捉到唤醒词，对用户位置坐标进行判断，行进至用户面前，开始持续接受语音信号v1；步骤2：对采集到的音频信号v1通过家居服务机器人机载的嵌入式计算电脑的语音转换模块进行语音转换得到音频信号v1对应的字符串s1，并利用智能家居系统提供的用户场景信息通过场景纠正算法对字符串s1进行纠正，生成字符串s2，生成加密的服务请求q1，发送给智能家居后台问答系统；步骤3：智能家居后台问答系统接收到家居服务机器人发来的请求q1后对请求进行解析，将字符串s2进行分词，命名实体识别，词性标注处理，并送至意图分类模块；步骤4：意图分类模块接收用户文本使用分类识别算法通过预训练好的模型c1将文本的意图信息进行分类，分为：控制，查询，对话，电商，出行，住宿；步骤5：按照步骤4中获得的分类信息，使用对应意图模版进行意图信息获取，如果单轮无法将意图模版中的意图数据填满，则使用多轮意图填充模块，直至填满；步骤6：根据步骤5中的意图模版提供的数据，使用意图实现模块中的对应API接口实现用户需求；步骤7：将步骤6中的API返回信息进行获取，生产对话文本，返回给家居服务机器人；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张森林，刘思阳，樊臻，刘妹琴，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33