一种基于自然语言智能理解对话的机器人及语音交互方法技术

本发明专利技术涉及一种基于自然语言智能理解对话的机器人及语音交互方法。智能机器人包括机器人中央处理系统、云数据中心平台以及外部装置；机器人中央处理系统包括声音处理模块、语音识别模块、运算分析控制中心模块、动作控制模块和语音合成输出模块；云数据中心平台包括语音知识库加工模块、语音知识库数据模块、语音文字检索分析模块和应答知识文字输出模块；外部装置包括麦克风、传动装置和扬声装置；本发明专利技术相对于现有技术而言，完成的工作和生活中的动作更多，可以进行的互动交流更加全面，不但方便了人们的生活，也使得人们在工作中效率更高，也增加了用户的娱乐体验。

A robot and speech interaction method based on natural language intelligent understanding dialogue

The invention relates to a robot and speech interaction method based on natural language intelligent understanding dialogue. The intelligent robot includes the robot central processing system, the cloud data center platform and the external device. The robot central processing system includes the sound processing module, the speech recognition module, the operation analysis control center module, the action control module and the speech synthesis output module, and the cloud data center platform includes the speech knowledge base processing. The module, the voice knowledge base data module, the speech text retrieval and analysis module and the response knowledge text output module. The external device includes the microphone, the transmission device and the sound lifting device; the invention has more actions in the work and life than the existing technology, and the interaction and communication can be more comprehensive, not only It is convenient for people's life, and makes people more efficient in their work, and also increases user's entertainment experience.

【技术实现步骤摘要】
一种基于自然语言智能理解对话的机器人及语音交互方法
本专利技术专利涉及一种基于自然语言智能理解对话的机器人以及基于该智能机器人的语音交互方法。
技术介绍
随着互联网和智能化的快速发展，智能机器人已经越来越多地走进了人们的生活和工作中，生活和工作中的机器人应用领域越来越广，智能机器人时代即将到来，并且大量在社会中广泛使用。例如，常见的送餐机器人、聊天机器人、购物机器人等。这些用途的智能机器人，都需要随时与用户进行交互，不但可以完成所需要的工作，也可以作为用户的娱乐手段。生产、交通、娱乐、医疗、服务等各种智能机器人的出现，使得机器人将不断改变我们的生活和工作。随着人口的老龄化，人力资源可能将日趋紧张，人力成本越来越高。无论是工业农业的生产还是生活中各个方面都需要很多智能机器人的帮助。现有技术中的智能机器人虽然大多数具有交互功能，但是可以完成的工作或者动作较少，无法满足人们工作和生活中多种需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于自然语言智能理解对话的机器人以及基于该智能机器人的语音交互方法，具体结构为：机器人中央处理系统、云数据中心平台以及外部装置；机器人中央处理系统包括声音处理模块、语音识别模块、运算分析控制中心模块、动作控制模块和语音合成输出模块；云数据中心平台包括语音知识库加工模块、语音知识库数据模块、语音文字检索分析模块和应答知识文字输出模块；外部装置包括麦克风、传动装置和扬声装置；外部装置与机器人中央处理系统连接，进行数据的双向传输，机器人中央处理系统同时与云数据中心平台连接进行数据的双向传输；运算分析控制中心模块首先分别与机器人中央处理系统中的声音处理模块、语音识别模块、动作控制模块和语音合成输出模块连接，进行模块之间的数据传输，同时也根据接收指令和操作信息对于上述各个模块进行控制；运算分析控制中心模块对于指令信息进行分析处理，根据分析结果分别控制动作控制模块或语音合成输出模块；动作控制模块连接传动装置，用来根据运算分析控制中心模块发送来的指令信息控制对应的传动装置进行动作响应；语音合成与输出模块连接扬声装置，用来根据运算分析控制中心模块发送来的指令信息控制对应的扬声装置进行声音响应。本专利技术还提供一种利用权利要求1所述的智能机器人系统进行的人性化交互方法，具体步骤为：步骤1，预先设置机器人工作领域中各个工作对应的词汇，以及各个词汇对应的控制指令。步骤2，利用麦克风采集用户或者其它设备发出的声音，将采集的声音发送到声音处理模块，将声音中的噪音进行除去，并且把除躁后的声音转换为音频信号，来方便后续的语音识别和处理。步骤3，利用语音识别模块将接收到的音频信号进行特征提取，并利用对应的特征分析方法对于提取的各个特征进行分析，通过特征分析结果得到对应的语音指令信息，并将上述语音指令信息发送到运算分析控制中心模块。步骤4，当运算分析控制中心模块接收到语音指令信息后，发送该信息到云数据中心平台中的语音文字检索分析模块，并通知该模块针对该语音指令信息对应的文字进行检索和分析。步骤5，语音文字检索分析模块分析返回的信息，并提取其中对应的指令信息，并将该信息通过应答知识文字输出模块发送到机器人中央处理系统中的运算分析控制中心模块。步骤6，通过运算分析控制中心模块对于接收到的指令信息进行分析，得到具体的控制信息以及对应的控制类型。步骤7，通过传动装置根据接收到的控制信息进行具体机器人动作的驱动，该动作为机器人在完成具体领域工作时对应的具体部件移动。步骤8，通过扬声装置根据接收到的控制信息进行具体机器人声音的输出，该声音为机器人发出的具体动作的名称和内容。本专利技术的有益技术效果在于：本专利技术相对于现有技术而言，完成的工作和生活中的动作更多，可以进行的互动交流更加全面，不但方便了人们的生活，也使得人们在工作中效率更高，也增加了用户的娱乐体验。附图说明附图1为智能机器人语音交互系统示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1提供一种基于智能机器人的结构系统，其中系统具体包括：机器人中央处理系统、云数据中心平台以及外部装置。外部装置与机器人中央处理系统连接，进行数据的双向传输，机器人中央处理系统同时与云数据中心平台连接进行数据的双向传输。外部装置用来采集用户或者其他设备的输入，并且发送到机器人中央处理系统，机器人中央处理系统接收外部装置采集的音视频数据后进行处理和识别，并控制对应的模块进行控制信号和音视频信号的输出，外部装置接收到控制信号后进行对应的输出和操作。同时，云数据中心平台实时与机器人中央处理系统进行数据交互，存储和读取机器人中央处理系统处理后的控制数据和音视频数据。机器人中央处理系统包括声音处理模块、语音识别模块、运算分析控制中心模块、动作控制模块和语音合成输出模块。云数据中心平台包括语音知识库加工模块、语音知识库数据模块、语音文字检索分析模块和应答知识文字输出模块。外部装置包括麦克风、传动装置和扬声装置。机器人中央处理系统中的声音处理模块连接麦克风，用来接收麦克风采集的声音并转换成音频信号，同时进行降噪优化处理，再将处理后的音频信号发送到语音识别模块。语音识别模块连接声音处理模块，用来将接收到的处理后的音频信号进行分析识别，提取音频信号中的语音指令信号，并且把提取的语音指令信号发送到运算分析控制中心模块。运算分析控制中心模块首先分别与机器人中央处理系统中的声音处理模块、语音识别模块、动作控制模块和语音合成输出模块连接，进行模块之间的数据传输，同时也根据接收指令和操作信息对于上述各个模块进行控制。另外，运算分析控制中心模块也与云数据中心平台连接，进行数据的交互控制。运算分析控制中心模块与云数据中心平台中的语音文字检索分析模块连接，将提取的语音指令信号发送到语音文字检索分析模块中，语音文字检索分析模块与语音知识库数据模块连接，并控制语音知识库数据库模块中的语音信号检索。语音知识库数据库模块将检索结果返回到语音文字检索分析模块中。语音文字检索分析模块另连接应答知识文字输出模块，将检索结果进行分析和提取，并将得到的指令信息发送到应答知识文字输出模块。应答知识文字输出模块连接机器人中央处理系统中的运算分析控制中心模块，把接收到的指令信息发送到运算分析控制中心模块。运算分析控制中心模块对于指令信息进行分析处理，根据分析结果分别控制动作控制模块或语音合成输出模块。动作控制模块连接传动装置，用来根据运算分析控制中心模块发送来的指令信息控制对应的传动装置进行动作响应。语音合成与输出模块连接扬声装置，用来根据运算分析控制中心模块发送来的指令信息控制对应的扬声装置进行声音响应。云数据中心平台还包括语音知识库加工模块，其连接语音知识库数据模块，用来在系统工作前，进行语音知识库数据加工，然后把加工好的数据库保存在语音知识库数据模块中。利用图1所示的智能机器人的结构系统进行人性化语音交互控制时，具体步骤如下：步骤1，预先设置机器人工作领域中各个工作对应的词汇，以及各个词汇对应的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自然语言智能理解对话的机器人及语音交互方法，其特征在于，包括：机器人中央处理系统、云数据中心平台以及外部装置；机器人中央处理系统包括声音处理模块、语音识别模块、运算分析控制中心模块、动作控制模块和语音合成输出模块；云数据中心平台包括语音知识库加工模块、语音知识库数据模块、语音文字检索分析模块和应答知识文字输出模块；外部装置包括麦克风、传动装置和扬声装置；外部装置与机器人中央处理系统连接，进行数据的双向传输，机器人中央处理系统同时与云数据中心平台连接进行数据的双向传输；运算分析控制中心模块首先分别与机器人中央处理系统中的声音处理模块、语音识别模块、动作控制模块和语音合成输出模块连接，进行模块之间的数据传输，同时也根据接收指令和操作信息对于上述各个模块进行控制；运算分析控制中心模块对于指令信息进行分析处理，根据分析结果分别控制动作控制模块或语音合成输出模块；动作控制模块连接传动装置，用来根据运算分析控制中心模块发送来的指令信息控制对应的传动装置进行动作响应；语音合成与输出模块连接扬声装置，用来根据运算分析控制中心模块发送来的指令信息控制对应的扬声装置进行声音响应。

【技术特征摘要】
1.一种基于自然语言智能理解对话的机器人及语音交互方法，其特征在于，包括：机器人中央处理系统、云数据中心平台以及外部装置；机器人中央处理系统包括声音处理模块、语音识别模块、运算分析控制中心模块、动作控制模块和语音合成输出模块；云数据中心平台包括语音知识库加工模块、语音知识库数据模块、语音文字检索分析模块和应答知识文字输出模块；外部装置包括麦克风、传动装置和扬声装置；外部装置与机器人中央处理系统连接，进行数据的双向传输，机器人中央处理系统同时与云数据中心平台连接进行数据的双向传输；运算分析控制中心模块首先分别与机器人中央处理系统中的声音处理模块、语音识别模块、动作控制模块和语音合成输出模块连接，进行模块之间的数据传输，同时也根据接收指令和操作信息对于上述各个模块进行控制；运算分析控制中心模块对于指令信息进行分析处理，根据分析结果分别控制动作控制模块或语音合成输出模块；动作控制模块连接传动装置，用来根据运算分析控制中心模块发送来的指令信息控制对应的传动装置进行动作响应；语音合成与输出模块连接扬声装置，用来根据运算分析控制中心模块发送来的指令信息控制对应的扬声装置进行声音响应。2.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，外部装置用来采集用户或者其他设备的输入，并且发送到机器人中央处理系统，机器人中央处理系统接收外部装置采集的音视频数据后进行处理和识别，并控制对应的模块进行控制信号和音视频信号的输出，外部装置接收到控制信号后进行对应的输出和操作。3.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，云数据中心平台实时与机器人中央处理系统进行数据交互，存储和读取机器人中央处理系统处理后的控制数据和音视频数据。4.根据权利要求1所述的机器人系统，其特征在于，运算分析控制中心模块与云数据中心平台中的语音文字检索分析模块连接，将提取的语音指令信号发送到语音文字检索分析模块中，语音文字检索分析模块与语音知识库数据模块连接，并控制语音知识库数据库模块中的语音信号检索；语音知识库数据库模块将检索结果返回到语音文字检索分析模块中；语音文字检索分析模块另连接应答知...

【专利技术属性】
技术研发人员：余炎，姚剑，黄诗盛，
申请(专利权)人：上海旭薇物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31