用于嘈杂环境下的人机交互模块制造技术

本发明专利技术涉及人机交互技术领域，具体涉及用于嘈杂环境下的人机交互模块，包括机器人本体和供老人佩戴使用的采集子模块，包括设置在机器人本体上的无线通信子模块，采集子模块包括配对单元、获取单元、收发单元和播放单元，配对单元存储并验证配对密码，获取单元采集老人的语音信息，收发单元用于将获取单元采集到的语音信息发送给机器人本体，收发单元还用于接收机器人本体发送给采集子模块的互动信息，收发单元还用于接收机器人本体的配对密码并传递给配对单元，播放单元用于播放来自机器人本体的互动信息。本发明专利技术通过让老人佩戴蓝牙通信方式的采集子模块来实现与机器人本体的人机交互，减少采集语音信息过程中嘈杂环境的干扰。

Man-machine interaction module for noisy environment

The invention relates to the field of human-computer interaction, which involves a human-computer interaction module in a noisy environment, including a robot body and a collection module for the old man's wear, including a wireless communication sub module set on the robot body. The collection module includes a pairing single unit, a acquisition unit, a transceiver unit and a playback unit. The unit, the pairing unit stores and verifies the pair cipher, gets the unit to collect the voice information of the old man. The transceiver unit is used to send the speech information collected by the acquisition unit to the robot body. The transceiver unit is also used to receive the interactive information sent by the robot body to the collection module. The transceiver unit is also used to receive the robot. The matching code of the ontology is passed to the pairing unit, and the playing unit is used to play interactive information from the robot body. The invention realizes the human-computer interaction with the robot by allowing the old man to wear the acquisition sub module of the Bluetooth communication mode to reduce the interference of noisy environment in the process of collecting voice information.

【技术实现步骤摘要】
用于嘈杂环境下的人机交互模块
本专利技术涉及人机交互
，具体涉及用于嘈杂环境下的人机交互模块。
技术介绍
随着我国老龄化问题日趋严重，养老机器人应运而生。为了解决老人孤单的问题，陪伴互动型的养老机器人成为了众多子女的新宠。在陪伴互动型的养老机器人生产过程中，为了让机器人与老人的互动更加贴近老人需求，不让老人改变自己的语言习惯，所以急需能够识别老人方言或带地方口音的机器人。在生产这种机器人之前，需要采集不同地区的老人的语音信息，然后对与老人交互的机器人进行设计，以方便老人使用。机器人上设置麦克风来采集老人的语音信息时，现有的做法普遍是让老人对着养老机器人本体上的麦克风说话，当老人离开机器人本体一定距离后，无法采集老人的语音信息，使用麻烦，而且在老人说话过程中，嘈杂环境中的其他声音会对采集口采集到的声音形成干扰。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种用于嘈杂环境下的人机交互模块，以解决嘈杂环境下语音采集的干扰问题。本方案中的用于嘈杂环境下的人机交互模块，包括设置在机器人本体上的无线通信子模块，还包括供老人佩戴使用的采集子模块，所述采集子模块包括配对单元、获取单元、处理单元和收发单元；配对单元，用于验证来自机器人本体的配对密码；获取单元，位于老人嘴部处，获取单元对老人的语音信息进行采集；处理单元，在收到机器人本体的采集信号后，从获取单元中获取语音信息，处理单元从老人的语音信息中识别控制信号；收发单元，用于与无线通信子模块进行信息交互，收发单元接收到机器人本体的配对密码后发送给配对单元，收发单元接收机器人本体发送给采集子模块的采集信号，收发单元将控制信号发送给机器人本体。本方案的工作原理及有益效果是，在老人与机器人本体进行人机交互前，先进行采集子模块与机器人本体的配对，以让机器人本体对相应老人使用的采集子模块进行一一对应，在机器人本体上输入配对密码并通过无线通信子模块发送给采集子模块，采集子模块上的配对单元对收到的配对密码进行验证，配对密码验证成功后，采集子模块才与机器人本体进行交互。在老人与机器人本体进行信息交互时，采集子模块佩戴在老人身上，获取单元位于老人的嘴部处直接采集语音信息，语音信息传播的路径短，语音信息的损耗少，获取单元采集到的语音信息主要来自于老人，环境中的杂音干扰小。在采集的同时，老人无需特地凑近机器人本体进行语音采集，老人可以在日常活动中就进行语音采集，也可在活动过程中由机器人本体向采集子模块发送互动信息，老人与机器人本体在互动过程中，老人无需聚集在机器人本体周围，老人可在与机器人本体互动的同时进行其他活动，方便老人使用。进一步，所述采集子模块上设有用于对使用采集子模块的老人的语音进行唯一识别的声纹识别单元，所述声纹识别单元内设有预存子单元，所述预存子单元用于存储使用采集子模块的老人的声纹信息。声纹识别单元限定每个采集子模块只能对佩戴该采集子模块的老人的语音信息进行采集，当其他杂音传递到采集子模块处时，由于每个人声纹信息的特定性，采集子模块不进行识别，避免其他杂音对老人的语音信息造成干扰。进一步，所述声纹识别单元包括识别子单元和判断子单元，所述识别子单元用于识别来自获取单元的语音信息的实时声纹信息，所述判断子单元用于将实时声纹信息与预存子单元中的声纹信息进行匹配。通过声纹识别单元识别老人语音信息中的声纹信息，由于每个人声纹信息特定性，从而实现每个采集子模块只采集适应该采集子模块的老人的语音，减少其他杂音的干扰，避免交互时语音不清晰，从而减少采集子模块与机器人本体交互时的障碍。进一步，所述声纹识别单元还包括启动子单元，所述启动子单元用于在判断子单元匹配成功后让收发单元向机器人本体发送语音信息。当声纹识别单元识别到该采集子模块的使用者时，采集子模块上的收发单元才开始与机器人本体进行信息的交互，防止他人使用采集子模块而造成与机器人本体交互时的语音信息的杂乱。进一步，所述声纹识别单元位于采集子模块的获取单元与老人耳部之间。声纹识别单元设置在原理老人的耳部处，即声纹识别单元离耳朵具有一定的距离，声纹识别单元工作时的大部分电磁波朝向耳朵外的周向传导出去，从而电磁波不会向耳朵内传导，避免耳朵长期处于电磁波环境下造成的疼痛，声纹识别还可作为拿取采集子模块的把手，方便佩戴或取下使用。进一步，所述获取单元包括传音子单元和弧形的隔挡片，所述传音子单元用于接收老人的语音信息，所述传音子单元包裹在隔挡片内。隔挡片包裹在传音子单元周围，使传音子单元周围形成了小范围的隔档空间，既隔离部分外界的干扰杂音传入传音子单元中，又减少老人语音信息在传递入传音子单元中前朝四周的损耗。附图说明图1为本用于嘈杂环境下的人机交互模块实施例的示意性框图；图2为图1中采集子模块的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细的说明。说明书附图中的附图标记包括：采集子模块1、声纹识别单元2、耳塞3、延伸杆4、隔挡片5、传音子单元6。用于嘈杂环境下的人机交互模块，如图1和图2所示，包括采集子模块1，其中，采集子模块1包括配对单元、获取单元、处理单元和收发单元；配对单元，用于验证来自机器人本体的配对密码；获取单元，位于老人嘴部处，获取单元对老人的语音信息进行采集；处理单元，在收到机器人本体的采集信号后，从获取单元中获取语音信息，处理单元从老人的语音信息中识别控制信号；收发单元，用于与无线通信子模块进行信息交互，收发单元接收到机器人本体的配对密码后发送给配对单元，收发单元接收机器人本体发送给采集子模块的采集信号，收发单元将控制信号发送给机器人本体。还包括设置在采集子模块1上的声纹识别单元2，声纹识别单元2包括预存子单元、识别子单元、判断子单元和启动子单元；预存子单元用于存储使用采集子模块的老人的声纹信息；识别子单元用于识别来自获取单元的语音信息的实时声纹信息；判断子单元用于将实时声纹信息与预存子单元中的声纹信息进行匹配；启动子单元用于在判断子单元匹配成功后让收发单元向机器人本体发送语音信息。收发单元与无线通信子模块采用蓝牙通信。如图2所示的采集子模块1，包括耳塞3和传音子单元6，耳塞3和传音子单元6间通过延伸杆4连接，获取单元位于传音子单元6处，当老人在使用采集子模块1时，耳塞3位于老人耳朵处，延伸杆4保证传音子单元6能够在使用时位于老人的嘴部处，延伸杆4位于传音子单元6一端上焊接有包裹住传音子单元6的弧形的隔挡片5，声纹识别单元2设置在耳塞3与传音子单元6间的延伸杆4上，在老人使用采集子模块1时，传音子单元6正对老人的嘴部。在吵闹嘈杂的环境下，通过机器人本体来实现与老人的人机交互时，由于环境的原因，老人可能会听不清机器人本体传递出来的声音，同时机器人本体采集到的老人的语音信息夹杂了较多的杂音，使机器人本体采集到老人语音不清晰，这时让老人使用采集子模块1来与机器人本体进行互动。在老人佩戴上采集子模块1之前，采集子模块1与机器人本体进行配对设置，在机器人本体上输入配对密码，让机器人本体上的无线通信子模块将配对密码发送给采集子模块1，采集子模块1上的收发单元将收到的配对密码传递给配对单元，由配对单元验证配对密码，配对单元中预先内置有正确的配对密码，配对单元接收到机器人本体的配对密码将两者进行匹配，当匹配成功后，采集子模块1与机器人本体再进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于嘈杂环境下的人机交互模块，包括设置在机器人本体上的无线通信子模块，其特征在于：包括供老人佩戴使用的采集子模块，所述采集子模块包括配对单元、获取单元、处理单元和收发单元；配对单元，用于验证来自机器人本体的配对密码；获取单元，位于老人嘴部处，获取单元对老人的语音信息进行采集；处理单元，在收到机器人本体的采集信号后，从获取单元中获取语音信息，处理单元从老人的语音信息中识别控制信号；收发单元，用于与无线通信子模块进行信息交互，收发单元接收到机器人本体的配对密码后发送给配对单元，收发单元接收机器人本体发送给采集子模块的采集信号，收发单元将控制信号发送给机器人本体。

【技术特征摘要】
1.用于嘈杂环境下的人机交互模块，包括设置在机器人本体上的无线通信子模块，其特征在于：包括供老人佩戴使用的采集子模块，所述采集子模块包括配对单元、获取单元、处理单元和收发单元；配对单元，用于验证来自机器人本体的配对密码；获取单元，位于老人嘴部处，获取单元对老人的语音信息进行采集；处理单元，在收到机器人本体的采集信号后，从获取单元中获取语音信息，处理单元从老人的语音信息中识别控制信号；收发单元，用于与无线通信子模块进行信息交互，收发单元接收到机器人本体的配对密码后发送给配对单元，收发单元接收机器人本体发送给采集子模块的采集信号，收发单元将控制信号发送给机器人本体。2.根据权利要求1所述的用于嘈杂环境下的人机交互模块，其特征在于：所述采集子模块上设有用于对使用采集子模块的老人的语音进行唯一识别的声纹识别单元，所述声纹识别单元内设有预存子单元，所述预存...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓明，彭罗，
申请(专利权)人：重庆柚瓣家科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50