陪伴机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种陪伴机器人，包括头部、躯干、底部和语音处理装置，所述语音处理装置包括用于对用户的语音信息以及环境中的背景音进行训练并建模，形成语音模型和背景音模型并存储的模型建立模块、用于根据语音模型对用户语音进行识别的第一处理模块、用于根据背景音模型对环境中的背景音进行识别的第二处理模块，以及用于将对语音的识别结果和对背景音的识别结果进行结合并输出最终识别结果的输出模块。本发明专利技术还同时公开了一种陪伴机器人的控制方法。本发明专利技术可提升用户使用机器人的便利性。

【技术实现步骤摘要】
陪伴机器人及其控制方法
本专利技术涉及智能机器人领域，尤其涉及一种陪伴机器人及其控制方法。
技术介绍
随着科技的发展和计算机技术的进步，机器人技术已然运用到生活和工业等各大领域，现有技术存在多种用来实现人机交互的机器人，为人类社会的经济发展做出了巨大贡献。现有技术中，存在一种机器人，能够识别人的语音并与人对话，从而实现陪伴功能。然而，现有机器人的语音识别技术一般仅能识别正常人的发音，当用户的发音不准确或者存在语言障碍时，现有的语音识别技术很难识别或者识别不准确。以老人为例：随着年龄的增长，一些语言方面的疾病在老人人群中处于高发状态，例如失语症等。失语症患者可能在说话、阅读，或书写上，有语言表达能力的障碍，但是智力并不会受到失语症的影响。现有的语音识别技术就难以对患失语症的人群进行语音识别，或者识别准确性会大大降低，因此相关技术难以应用，例如，在将语音识别技术应用到陪伴机器人时，由于难以对这类语音进行识别，老人使用时极不方便，陪伴机器人难以真正发挥其作用。有鉴于此，有必要提供一种陪伴机器人，以提升老人使用机器人的便利性。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种陪伴机器人，旨在提升老人使用机器人的便利性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种陪伴机器人，包括头部、躯干、底部和语音处理装置，所述语音处理装置包括用于对用户的语音信息以及环境中的背景音进行训练并建模，形成语音模型和背景音模型并存储的模型建立模块、用于根据语音模型对用户语音进行识别的第一处理模块、用于根据背景音模型对环境中的背景音进行识别的第二处理模块，以及用于将对语音的识别结果和对背景音的识别结果进行结合并输出最终识别结果的输出模块。优选地，所述语音处理装置包括语音侦听模块，所述语音侦听模块包括爆破音采集单元、摩擦音采集单元和鼻音采集单元，所述第一处理模块包括用于增强爆破音、摩擦音和鼻音震幅的增强单元。优选地，所述语音处理装置包括背景音侦听模块，其中，所述背景音侦听模块包括音源侦听单元，用于采集环境中预置音源发出的声音。优选地，所述语音侦听模块包括位于机器人头部的麦克风阵列。优选地，所述背景音侦听模块分体设置，分别位于机器人的头顶和底部。优选地，还包括用于与用户进行数据交互的用户交互模块，所述用户交互模块包括触摸屏和/或语音输出装置，所述触摸屏用于通过图文形式显示所述最终识别结果供用户确认，并在用户确认后将所述识别结果输出至外部设备，所述语音输出装置用于通过语音向用户广播所述识别结果并接收用户的反馈信息。优选地，上述机器人还可包括视觉模块，所述视觉模块用于获取用户的生物信息并进行识别，并将识别结果输出至所述用户交互模块以供用户确认。优选地，上述机器人还可包括移动装置，所述移动装置设置在机器人的底部并与所述输出模块电连接，用于在所述最终识别结果中包含移动命令时进行移动。优选地，所述输出模块包括转换单元及无线通信单元，所述转换单元用于将所述最终识别结果转换为控制命令，所述无线通信单元用于将所述控制命令发送至相应的受控设备。本专利技术还提供一种一种陪伴机器人的控制方法，其包括：根据预先存储的语音模型对采集到的语音信息进行识别；根据预先存储的背景音模型对环境中的背景音进行识别；将对语音的识别结果和对背景音的识别结果进行结合并输出最终识别结果。优选地，所述根据预先存储的语音模型对采集到的语音信息进行识别包括：采集语音信息中的爆破音、摩擦音和鼻音特征参数，并判断其是否在预设范围内；当所述爆破音、摩擦音和鼻音特征参数不在预设范围内时，对其震幅进行增强处理。优选地，上述方法还可包括：通过图文形式显示所述最终识别结果供用户确认，并在用户确认后将所述识别结果输出至外部设备。本专利技术通过在陪伴机器人的语音处理装置中设置第一处理模块和第二处理模块，基于用户的语音和环境中的背景音识别用户的语音，旨在当用户发音不够完全或者不够清楚时，借助环境的识别结果来判断用户的真实意图，从而提升用户使用陪伴机器人的便利性，扩展陪伴机器人的应用范围。附图说明图1为本专利技术一实施例中机器人的结构示意图图2为本专利技术一实施例中语音处理装置的结构示意图；图3为本专利技术另一实施例中机器人的结构示意图；图4为本专利技术一实施例中陪伴机器人的方法流程示意图。具体实施方式本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种陪伴机器人，参照图1，该陪伴机器人包括头部10、躯干20、底部30和语音处理装置40。其中，语音处理装置40包括用于对用户的语音信息以及环境中的背景音进行训练并建模，形成语音模型和背景音模型并存储的模型建立模块41、用于根据语音模型对用户语音进行识别的第一处理模块42、用于根据背景音模型对环境中的背景音进行识别的第二处理模块43，以及用于将第一处理模块42和第二处理模块43的识别结果进行结合并输出最终识别结果的输出模块44。本专利技术实施例中，陪伴机器人的外形有多种方案，不限于某一特定外形，但其至少包括头部10、躯干20和底部30。语音处理装置40至少包括语音处理芯片，该语音处理芯片可以集成第一处理模块42和第二处理模块43。当然，也可以将第一处理模块42和第二处理模块43分开设置，不妨碍其功能实现即可。输出模块44可将结合好的语音指令和位置信息发送至网络设备，再通过网关输出至受控的电器设备，从而实现对该电器设备的控制。本专利技术实施例中，输出模块44可包括转换单元及无线通信单元，转换单元用于将最终识别结果转换为控制命令，无线通信单元用于将所述控制命令发送至相应的受控设备。以下是本专利技术的一个应用场景，借助该应用场景，可以进一步了解本专利技术语音识别的详细方案：场景一：老人借助陪伴机器人，只需说出“空调”或“打开空调”，就打开了卧室的空调。具体流程如下：步骤A：使用者向陪伴机器人发出语音命令；步骤B：陪伴机器人的语音处理装置40接收到用户的语音信号；步骤C：第一处理模块42分析得到第一识别结果：打开空调，同时唤醒背景音采集模块，接收来自周围环境的背景音信号；步骤D：第二处理模块43分析得到第二识别结果：卧室；步骤E：输出模块44综合分析得到最终识别结果：打开卧室的空调；按照存储装置的预设位置信息，向卧室的空调发出运行命令，令其开始启动、运行。本专利技术通过在陪伴机器人的语音处理装置40中设置第一处理模块42和第二处理模块43，基于用户的语音和环境中的背景音识别用户的语音，旨在当用户发音不够完全或者不够清楚时，借助环境的识别结果来判断用户的真实意图，从而提升用户使用陪伴机器人的便利性，扩展陪伴机器人的应用范围。参见图2所示，本专利技术实施例中，语音处理装置40包括语音侦听模块45，所述语音侦听模块包括爆破音采集单元、摩擦音采集单元和鼻音采集单元，所述第一处理模块42包括用于增强爆破音、摩擦音和鼻音震幅的增强单元。一般地，语音机器人中均包含语音侦听模块，该语音侦听模块可以是多个麦克风，用来采集用户的语音信息。本专利技术实施例考虑到老人或者发音困难的人群难以发出准确读音，在语音侦听模块中设置前述爆破音采集单元、摩擦音采集单元和鼻音采集单元，以提取语音中的爆破音、摩擦音和鼻音特征参数，以便根据这些参数识别用户语音。当然，还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陪伴机器人，包括头部、躯干、底部和语音处理装置，其特征在于，所述语音处理装置包括用于对用户的语音信息以及环境中的背景音进行训练并建模，形成语音模型和背景音模型并存储的模型建立模块、用于根据语音模型对用户语音进行识别的第一处理模块、用于根据背景音模型对环境中的背景音进行识别的第二处理模块，以及用于将对语音的识别结果和对背景音的识别结果进行结合并输出最终识别结果的输出模块。

【技术特征摘要】
1.一种陪伴机器人，包括头部、躯干、底部和语音处理装置，其特征在于，所述语音处理装置包括用于对用户的语音信息以及环境中的背景音进行训练并建模，形成语音模型和背景音模型并存储的模型建立模块、用于根据语音模型对用户语音进行识别的第一处理模块、用于根据背景音模型对环境中的背景音进行识别的第二处理模块，以及用于将对语音的识别结果和对背景音的识别结果进行结合并输出最终识别结果的输出模块。2.根据权利要求1所述的陪伴机器人，其特征在于，所述语音处理装置包括语音侦听模块，所述语音侦听模块包括爆破音采集单元、摩擦音采集单元和鼻音采集单元，所述第一处理模块包括用于增强爆破音、摩擦音和鼻音震幅的增强单元。3.根据权利要求1所述的陪伴机器人，其特征在于，所述语音处理装置包括背景音侦听模块，其中，所述背景音侦听模块包括音源侦听单元，用于采集环境中预置音源发出的声音。4.根据权利要求2所述的陪伴机器人，其特征在于，所述语音侦听模块包括位于机器人头部的麦克风阵列；所述背景音侦听模块分体设置，分别位于机器人的头顶和底部。5.根据权利要求1所述的陪伴机器人，其特征在于，还包括用于与用户进行数据交互的用户交互模块，所述用户交互模块包括触摸屏和/或语音输出装置，所述触摸屏用于通过图文形式显示所述最终识别结果供用...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晖，
申请(专利权)人：深圳市科迈爱康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44