一种智能降噪机器人制造技术

本发明专利技术为了提高机器人语音表达清晰度，提供了一种智能降噪机器人，包括存储装置、电源开关、通信模块、发声装置和包括多个检测单元的检测装置，该智能降噪机器人还包括设置于发声装置附近的主动式降噪模块，所述主动式降噪模块包括控制单元、噪声采集单元、噪声分类单元、开关矩阵、包络分析单元、包络处理单元、第一反相谱生成单元、噪声谱生成单元、噪声谱处理单元、第二反相谱生成单元、降噪输出单元。本发明专利技术提高了该智能降噪机器人在嘈杂环境下的发音清晰度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人
，更具体地，涉及一种智能降噪机器人。
技术介绍
近年来，随着自动化技术、机器人技术、传感器技术以及单片机等技术的快速发展，工业的生产与管理已进入了自动化、信息化与智能化时代，智能化已经成为时代发展的需要。智能监视机器人是近年来机器人应用工程中一项前沿性的题目，基于生产现场和日常生活的实际需要，研宄和开发智能监视机器人具有十分重要的意义。数据显示，目前，世界上至少有48个国家在发展机器人，其中25个国家已涉足服务型机器人开发，在日本、北美和欧洲，迄今已有7种类型计40余款服务型机器人进入实验和半商业化应用。服务型机器人属于智能机器人的一种，是机器人家族中的一个年轻成员，可以分为专业领域服务机器人和个人/家庭服务机器人，服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。目前的智能机器人已经在智能控制和行走方面取得了长足的发展，但在声音表达方面还没有完善的高质量语音提供方案。
技术实现思路
本专利技术为了提高机器人语音表达清晰度，提供了一种智能降噪机器人，包括存储装置、电源开关、通信模块、发声装置和包括多个检测单元的检测装置，该智能降噪机器人还包括设置于发声装置附近的主动式降噪模块，所述主动式降噪模块包括控制单元、噪声采集单元、噪声分类单元、开关矩阵、包络分析单元、包络处理单元、第一反相谱生成单元、噪声谱生成单元、噪声谱处理单元、第二反相谱生成单元、降噪输出单元，所述控制单元控制开关矩阵中的各个开关的闭合或打开并控制其他所述单元的参数设置，所述噪声采集单元采集噪声信号，噪声分类单元对所述噪声信号按照预定规则进行分类，开关矩阵用于选择被分类后的噪声信号的输出与否，噪声谱生成单元用于对开关矩阵输出的噪声信号生成噪声谱，噪声谱处理单元用于对噪声谱进行数字化处理，第二反相谱生成单元根据噪声谱处理单元的输出产生第二降噪信号，降噪输出单元用于将第二降噪信号发射出去，与噪声信号进行叠加抵消。进一步地，所述的存储装置为SD卡。进一步地，所述智能降噪机器人还包括太阳能电池，通过所述电源开关控制其两极是否接通。进一步地，所述检测单元包括红外测距传感器。进一步地，所述包络分析单元用于分析开关矩阵输出的信号的包络是否具有重复性并将其中具有重复性包络的信号输出，所述包络处理单元用于根据包络分析单元的输出进行数字化，所述第一反相谱生成单元根据数字化后的信号产生第一降噪信号。进一步地，所述通信模块为WIFI通信模块。进一步地，所述滤波单元包括至少一个模数转换器和与之对应的数字滤波器。进一步地，所述噪声采集单元包括多个麦克风，且这些麦克风被分布式地设置。本专利技术的有益效果是:提高了该智能降噪机器人在嘈杂环境下的发音清晰度。【附图说明】图1示出了根据本专利技术的智能降噪机器人的结构框图。【具体实施方式】如图1所示，智能降噪机器人，包括SD卡、电源开关、通信模块、发声装置和包括多个检测单元的检测装置，电源开关控制智能降噪机器人的开启或关闭状态，所述SD卡内存储了语音信息(例如，故事或特定的语句或单词)，所述发声装置从SD卡内读取语音信息并发出与该语音信息相对应的读音，通信模块通过WIF1、3G/4G、Zigbee网络等无线网络或者USB等有线网络与外部设备交换语音信息，以更新或增加SD卡中的语音信息。所述检测单元包括红外测距传感器，用于检测机器人是否碰到墙壁等障碍物。该智能降噪机器人还包括设置于发声装置附近的主动式降噪模块，所述主动式降噪模块包括控制单元、噪声采集单元、噪声分类单元、开关矩阵、包络分析单元、包络处理单元、第一反相谱生成单元、噪声谱生成单元、噪声谱处理单元、第二反相谱生成单元，所述控制单元控制开关矩阵中的各个开关的闭合或打开并控制其他所述单元的参数设置，所述噪声采集单元采集噪声信号，噪声分类单元对所述噪声信号按照预定规则进行分类，开关矩阵用于选择被分类后的噪声信号的输出与否，噪声谱生成单元用于对开关矩阵输出的噪声信号生成噪声谱，噪声谱处理单元用于对噪声谱进行数字化处理，第二反相谱生成单元根据噪声谱处理单元的输出产生第二降噪信号，发声装置用于将第二降噪信号发射出去，与噪声信号进行叠加抵消。所述智能降噪机器人还包括太阳能电池，通过所述电源开关控制其两极是否接通。其中，所述噪声采集单元包括多个小型降噪麦克风，且这些麦克风被分布式地设置在待监测位置附近。所述包络分析单元用于分析开关矩阵输出的信号的包络是否具有重复性并将其中具有重复性包络的信号输出，所述包络处理单元用于根据包络分析单元的输出进行数字化，所述第一反相谱生成单元根据数字化后的信号产生第一降噪信号。包络分析单元首先对输入包络分析单元的噪声信号按照一定时间间隔(例如5ms)进行采样，然后将采样得到的幅值点连线成包络线。得到包络线后，确定极大值之间的间隔是否有重复甚至是规律性的重复，如果存在，则表明被输入包络分析单元的噪声信号存在重复性的声音。实际应用过程中，存在重复性的声音一般不被认为是语音信号，因此，可以确定该重复性的声音是应当被消除掉的。若表明被输入包络分析单元的噪声信号存在重复性的声音，则包络分析单元将周期性重复的包络幅值构成的包络线输出到包络处理单元，进行数字化处理等后续处理。否则，包络分析单元输出的信号将直接进入噪声谱生成单元而跳过包络处理单元和第一反相谱生成单元。当从包络分析单元输出的具有周期性重复特征的包络信号被输入到包络处理单元后，包络处理单元对该输入的信号进行数字化。在该数字化过程中，以包络的重复周期以及极值为二维数据组成二维矩阵。然后，将该数字化的二维矩阵输出到第一反相谱生成单元。该第一反相谱生成单元包括矩阵变换单元和信号生成单元，其中矩阵变换单元对上述二维矩阵进行取反操作，信号生成单元通过例如IFFT根据取反后得到的新的二维矩阵产生时域的波形，该波形在产生过程中量化尺度与上述时间间隔相同(例如5ms)。然后，该时域波形被通过发声装置发送出去，以消除待处理的噪当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能降噪机器人，包括存储装置、电源开关、通信模块、发声装置和包括多个检测单元的检测装置，其特征在于，该智能降噪机器人还包括设置于发声装置附近的主动式降噪模块，所述主动式降噪模块包括控制单元、噪声采集单元、噪声分类单元、开关矩阵、包络分析单元、包络处理单元、第一反相谱生成单元、噪声谱生成单元、噪声谱处理单元、第二反相谱生成单元、降噪输出单元，所述控制单元控制开关矩阵中的各个开关的闭合或打开并控制其他所述单元的参数设置，所述噪声采集单元采集噪声信号，噪声分类单元对所述噪声信号按照预定规则进行分类，开关矩阵用于选择被分类后的噪声信号的输出与否，噪声谱生成单元用于对开关矩阵输出的噪声信号生成噪声谱，噪声谱处理单元用于对噪声谱进行数字化处理，第二反相谱生成单元根据噪声谱处理单元的输出产生第二降噪信号，降噪输出单元用于将第二降噪信号发射出去，与噪声信号进行叠加抵消。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董政，
申请(专利权)人：成都陌云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51