一种语音控制擦窗机器人方法技术

本发明专利技术公开一种语音控制擦窗机器人方法，可广泛用于高楼擦窗，壁面清洗，瓷砖及地板的清理等。采用DTW(Dynamic Time Warping，动态时间规整)语音识别技术，特点是应用动态规划的思想来解决语音信号特征参数序列比较时时长不等的难题，能够在孤立词语音的识别中获得良好的性能。由声音接收传感器接收数字语音命令，经过语音信号处理单元后即可识别，随后语音信号处理单元将其识别结果通过无线通讯模块发送给擦窗机器人的核心控制单元，其核心控制单元将语音识别结果转化为控制信号，并接收擦窗机器人状态测量单元测量的实际擦窗机器人状态，将其数据进行融合后完成对擦窗机器人的控制。运用该技术方法的擦窗机器人可解决擦窗过程中高空作业有危险，人工擦窗太费力，工作程序太繁杂三大难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能家居控制领域，设及到一种利用数字语音命令识别技术完成对擦 窗机器人控制的方法，可广泛用于高楼擦窗，壁面清洗，瓷砖及地板的清理等。
技术介绍
智能家居是近些年来国内及国际研究的热点，其中的智能擦窗机器人可广泛应用 于日常生活，工作，娱乐等场合，但目前的擦窗清洁工作超过50%的用户选择自己动手，只 有很少一部分人选择擦窗机器人，对于市场上的擦窗机器人存在着边角擦不干净等问题。 本专利技术设计的擦窗机器人使用语音识别技术让机器通过识别和理解过程把人类的语音信 号转变为相应的文本或命令技术，该种技术在智能手机、工业现场、飞行器等方面都有着广 泛的应用。通过用户声音操控擦窗机器人除了操作方便之外，且能保证安全，防止擦窗"跳 楼"的不幸。
技术实现思路
本专利技术提出一种语音控制擦窗机器人的方法，目的在于克服上述已有技术的不 足，使用语音识别技术由任意的用户声音来操控擦窗机器人，使得擦窗机器人更加灵活、可 靠，清洁力度强，用户使用的更放屯、。 本专利技术采用的是DTW值ynamicTimeWa巧ing，动态时间规整）语音识别技术，运用 动态规划的思想解决语音信号特征参数序列比较时时长不等的难题，且在孤立词语音识别 中获得良好的性能。由操作员发出数字语音命令，声音接收传感器接收到该语音命令，经过 语音信号处理单元后即可识别，随后语音信号处理单元将其识别结果通过无线通讯模块发 送给擦窗机器人的核屯、控制单元，其核屯、控制单元将语音识别结果转化为控制信号，并接 收擦窗机器人状态测量单元测量的实际擦窗机器人状态，将其数据进行融合后完成对擦窗 机器人的控制。通过使用语音识别技术，由用户声音来操控擦窗机器人的实现将使得擦窗 机器人更加灵活，方便用户操作。 本专利技术所采用的动力系统为充电裡电池。电池供电给擦窗机器人电机驱动装置， 由此驱动电机转动，电机转速控制擦窗机器人的姿态、运动速度及运动方向。通过语音识别 技术由用户声音来操控电机的转速，从而实现语音控制擦窗机器人的运动。 本专利技术与现有的技术相比具有W下优点： 1、语音控制方法简单易行，可靠性高、安全性强。[000引 2、擦窗机器人更加灵活，清洁力度更强。 3、采用简单而有效的数字语音命令识别来取代复杂的汉语命令识别，其命令识别 的实时性好，准确度高。 4、将语音控制与擦窗机器人相结合，为擦窗机器人的发展提供了更广阔的空间， 非专业的操作人员也可W方便的操作，大大降低了用户的困扰。【附图说明】 图1是语音控制擦窗机器人系统框图； 图2是语音识别系统基本原理框图；[001引 图3是DTW算法原理图； 图4是S种匹配模式对同一个词两次发音的匹配距离示意图； 图5是数字语音命令识别DTW算法流程图；【具体实施方式】 下面将结合附图对本专利技术【具体实施方式】作进一步的详细描述。 参照图1，本专利技术的具体实现步骤如下所述： 为了使操作员和擦窗机器人的交互更加简单，使语音识别系统达到实时性更好、 准确度更高的水平，操作员采用如下方法和擦窗机器人进行交互。 为控制擦窗机器人可W稳定运动，保证控制的实时性是至关重要的，而语音识别 系统可W很好的保证对擦窗机器人的控制指令的实时性，因此使用更简单、实用、可靠的语 音识别方法控制擦窗机器人的稳定运动。操作员给擦窗机器人的控制指令包括向左、向右、 左旋转、右旋转、向上、向下等。因汉语命令的语音识别比数字复杂得多，且识别准确率并没 有数字的高，所W整个过程通过识别0~5的数字来代替"向左"、"向右"、"左旋转"、"右旋 转"、"向上"、"向下"等汉语命令的识别。擦窗机器人的控制数字命令和汉语命令对应如下： 0 向左 1 向右[00巧 2左旋转 3右旋转 4 向上 5 向下 如果操作员说出数字"0"，则擦窗机器人向左，说出数字"1"，则擦窗机器人向右， 依次类推。下面详细叙述一下数字语音命令的识别过程。 l、r、le、re、u、d分别表示向左、向右、左旋转、右旋转、向上及向下。l、rJe、re、u、 d的定义如下：[00281【主权项】1. ，其特征在于，利用语音命令识别人类语音来控制擦 窗机器人的运动。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于，擦窗机器人能 够随人类语音而产生向上或向下运动、向左或向右等运动。3. 根据权利要求2所述的，其特征在于，采用 DTW(Dynamic Time Warping，动态时间规整）语音识别技术将人类语音转换为控制擦窗机 器人的运动信号。4. 根据权利要求1所述的，其特征在于，不限定特定的 人员声音，语音控制指令由程序设定，通过人类语音来控制擦窗机器人运动。【专利摘要】本专利技术公开，可广泛用于高楼擦窗，壁面清洗，瓷砖及地板的清理等。采用DTW(Dynamic Time Warping，动态时间规整)语音识别技术，特点是应用动态规划的思想来解决语音信号特征参数序列比较时时长不等的难题，能够在孤立词语音的识别中获得良好的性能。由声音接收传感器接收数字语音命令，经过语音信号处理单元后即可识别，随后语音信号处理单元将其识别结果通过无线通讯模块发送给擦窗机器人的核心控制单元，其核心控制单元将语音识别结果转化为控制信号，并接收擦窗机器人状态测量单元测量的实际擦窗机器人状态，将其数据进行融合后完成对擦窗机器人的控制。运用该技术方法的擦窗机器人可解决擦窗过程中高空作业有危险，人工擦窗太费力，工作程序太繁杂三大难题。【IPC分类】G05D3-00【公开号】CN104865973【申请号】CN201510170081【专利技术人】王舒欢, 李红利, 张荣华, 张牧 【申请人】天津工业大学【公开日】2015年8月26日【申请日】2015年4月13日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种语音控制擦窗机器人方法，其特征在于，利用语音命令识别人类语音来控制擦窗机器人的运动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王舒欢，李红利，张荣华，张牧，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12