一种基于人工智能的英语听读训练机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种基于人工智能的英语听读训练机器人，包括机器人主体结构、控制模块、触摸屏、学生卡感应模块、听训练控制按键、读训练控制按键、扩音器和麦克风，当学生卡靠近学生卡感应模块时，学生卡感应模块读取学生卡中学生年级信息，结合接收到的听训练指令或者读训练指令进行相应的控制，无需老师全程参与，降低了老师的工作教学负担，使得老师可以有更多的时间进行其他相关教学辅导，提升教学效率，而且，该英语听读训练机器人可以实现学生的随时学习，提升学习效率，不管是听训练还是读训练，英语听读训练机器人中均设置有英语单词的标准发音，避免因老师本身的英语水平而影响学生的英语听读能力的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的英语听读训练机器人
本专利技术涉及一种基于人工智能的英语听读训练机器人。
技术介绍
英语作为世界通用语言，是联合国的工作语言，也是实际上的国际交流语言。英语也是与计算机联系最为密切的语言，大多数编程语言都与英语有关。随着各个国家之间的联系越来越密切，以及互联网的快速发展，英语的学习就显得至关重要。在英语教学中，为了快速提升学生的英语听读水平，需要对学生的英语听读能力进行训练。目前英语听读能力的训练方式为：当对英语听能力进行训练时，学生听某一英语单词、某一英文语句或者某一英语段落的标准读音，然后对其中某些关键信息进行确定，比如：对听到的英语单词进行拼写，由老师结合正确结果对学生英语的听能力进行判断，比如判断拼写的英语单词是否正确；当对英语读能力进行训练时，学生读某一英语单词、某一英文语句或者某一英语段落，然后由老师判断读音是否正确标准。因此，目前英语听读能力的训练方式需要老师全程参与，具有如下缺陷：增大老师的教学负担；老师同一时间只能够对一个学生进行指导，教学效率较低；不能实现学生的随时学习，学生的学习效率较低；学生听读能力的训练结果受老师本身的英语水平的影响，当老师本身的英语水平不是很高时，会严重影响学生的英语听读能力的提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于人工智能的英语听读训练机器人，用于解决现有的英语听读训练的方式导致老师的教学效率以及学生的学习效率较低的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种基于人工智能的英语听读训练机器人，包括机器人主体结构、控制模块、触摸屏、学生卡感应模块、听训练控制按键、读训练控制按键、扩音器和麦克风，所述触摸屏、学生卡感应模块、听训练控制按键、读训练控制按键、扩音器和麦克风与所述控制模块信号连接；所述学生卡感应模块用于当学生卡靠近所述学生卡感应模块时，读取所述学生卡中的学生信息，所述学生信息包括学生年级信息；所述学生卡感应模块将感应得到的学生信息输出至所述控制模块；所述控制模块中预设有听读训练英语单词数据库，所述听读训练英语单词数据库包括至少两个学生年级所对应的听读训练英语单词子数据库，所述听读训练英语单词子数据库包括对应学生年级应当掌握的各个英语单词，以及与各英语单词的标准发音所对应的音频数据；若控制模块接收到所述学生卡感应模块输出的学生信息，且接收到所述听训练控制按键被操作而产生的听训练指令，则根据学生信息中的学生年级信息从所述听读训练英语单词数据库中获取对应学生年级的听读训练英语单词子数据库，得到第一目标听读训练英语单词子数据库，然后，按照预设的排列顺序将所述第一目标听读训练英语单词子数据库中的第一英语单词的标准发音所对应的音频数据输出至所述扩音器，由所述扩音器发出所述第一英语单词的标准发音；同时，所述控制模块控制所述触摸屏显示一个可编辑对话框，以使学生根据听到后的标准发音在所述触摸屏上拼写英语单词，得到第一英语单词的实际拼写信息；所述控制模块接收到所述第一英语单词的实际拼写信息后，与所述第一英语单词的标准拼写信息进行比对，判定是否拼写正确；所述控制模块将第一英语单词的实际拼写信息、第一英语单词的标准拼写信息以及拼写是否正确的判定信息输出至所述触摸屏，由所述触摸屏进行显示；若控制模块接收到所述学生卡感应模块输出的学生信息，且接收到所述读训练控制按键被操作而产生的读训练指令，则根据学生信息中的学生年级信息从所述听读训练英语单词数据库中获取对应学生年级的听读训练英语单词子数据库，得到第二目标听读训练英语单词子数据库，然后，按照所述预设的排列顺序将所述第二目标听读训练英语单词子数据库中的第二英语单词输出至所述触摸屏，由所述触摸屏显示所述第二英语单词；同时，所述控制模块控制所述麦克风启动，以使所述麦克风采集到学生朗读看到的所述第二英语单词而产生的所述第二英语单词的实际发音信息；所述控制模块接收到所述第二英语单词的实际发音信息后，将所述第二英语单词的标准发音所对应的音频数据输出至所述扩音器，由所述扩音器发出所述第二英语单词的标准发音。优选地，所述控制模块还用于：所述控制模块接收到所述第二英语单词的实际发音信息后，根据所述第二英语单词的标准发音所对应的音频数据，判定是否发音正确；所述控制模块将所述第二英语单词，以及所述第二英语单词的发音是否正确的判定信息输出至所述触摸屏，由所述触摸屏进行显示。优选地，所述控制模块接收到所述第二英语单词的实际发音信息后，根据所述第二英语单词的标准发音所对应的音频数据，判定是否发音正确，具体包括：在预设的语音坐标系内生成所述第二英语单词的实际发音信息的语音波形图，得到实际语音波形图，以及生成所述第二英语单词的标准发音所对应的音频数据的语音波形图，得到标准语音波形图；通过语音特征识别算法提取所述实际语音波形图的语音特征曲线，得到实际语音特征曲线，以及提取所述标准语音波形图的语音特征曲线，得到标准语音特征曲线；在预设的特征坐标上绘制所述实际语音特征曲线以及所述标准语音特征曲线，并计算所述实际语音特征曲线以及所述标准语音特征曲线之间相交区域的面积；若所述面积小于预设面积阈值，则初步判定发音正确，然后，根据所述实际语音波形图得到所述实际语音波形图中的语音振幅最大值和语音振幅最小值，得到实际语音振幅最大值和实际语音振幅最小值；根据所述标准语音波形图得到所述标准语音波形图中的语音振幅最大值和语音振幅最小值，得到标准语音振幅最大值和标准语音振幅最小值；计算得到所述实际语音振幅最大值和实际语音振幅最小值的振幅差值的绝对值，得到实际振幅误差值；计算得到所述标准语音振幅最大值和标准语音振幅最小值的振幅差值的绝对值，得到标准振幅误差值；计算实际振幅误差值和标准振幅误差值的误差值，得到最终误差值；若所述最终误差值小于或者等于所述振幅波动阈值，则所述第二英语单词发音正确；若所述面积大于或者等于所述预设面积阈值，或者，所述最终误差值大于所述振幅波动阈值，则判定所述第二英语单词发音错误。优选地，所述英语听读训练机器人还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制模块信号连接，所述无线通信模块用于与教师端主机无线通信连接；所述控制模块获取第一预设时间段内的拼写结果数据包，所述拼写结果数据包包括对应英语单词的实际拼写信息、标准拼写信息以及拼写是否正确的判定信息；所述控制模块根据所述第一预设时间段内的各拼写结果数据包，获取拼写错误的英语单词，得到拼写错误英语单词；所述控制模块获取第二预设时间段内的发音结果数据包，所述发音结果数据包包括对应英语单词以及对应英语单词的发音是否正确的判定信息；所述控制模块根据所述第二预设时间段内的各发音结果数据包，获取发音错误的英语单词，得到发音错误英语单词；所述控制模块将所述拼写错误英语单词和发音错误英语单词通过所述无线通信模块发送至所述教师端主机。本专利技术具有以下技术效果：学生卡感应模块用于当学生卡靠近学生卡感应模块时，读取学生卡中的学生信息，学生信息中包括学生年级信息，学生卡感应模块读取到学生卡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工智能的英语听读训练机器人，其特征在于，包括机器人主体结构、控制模块、触摸屏、学生卡感应模块、听训练控制按键、读训练控制按键、扩音器和麦克风，所述触摸屏、学生卡感应模块、听训练控制按键、读训练控制按键、扩音器和麦克风与所述控制模块信号连接；/n所述学生卡感应模块用于当学生卡靠近所述学生卡感应模块时，读取所述学生卡中的学生信息，所述学生信息包括学生年级信息；所述学生卡感应模块将感应得到的学生信息输出至所述控制模块；/n所述控制模块中预设有听读训练英语单词数据库，所述听读训练英语单词数据库包括至少两个学生年级所对应的听读训练英语单词子数据库，所述听读训练英语单词子数据库包括对应学生年级应当掌握的各个英语单词，以及与各英语单词的标准发音所对应的音频数据；/n若控制模块接收到所述学生卡感应模块输出的学生信息，且接收到所述听训练控制按键被操作而产生的听训练指令，则根据学生信息中的学生年级信息从所述听读训练英语单词数据库中获取对应学生年级的听读训练英语单词子数据库，得到第一目标听读训练英语单词子数据库，然后，按照预设的排列顺序将所述第一目标听读训练英语单词子数据库中的第一英语单词的标准发音所对应的音频数据输出至所述扩音器，由所述扩音器发出所述第一英语单词的标准发音；同时，所述控制模块控制所述触摸屏显示一个可编辑对话框，以使学生根据听到后的标准发音在所述触摸屏上拼写英语单词，得到第一英语单词的实际拼写信息；所述控制模块接收到所述第一英语单词的实际拼写信息后，与所述第一英语单词的标准拼写信息进行比对，判定是否拼写正确；所述控制模块将第一英语单词的实际拼写信息、第一英语单词的标准拼写信息以及拼写是否正确的判定信息输出至所述触摸屏，由所述触摸屏进行显示；/n若控制模块接收到所述学生卡感应模块输出的学生信息，且接收到所述读训练控制按键被操作而产生的读训练指令，则根据学生信息中的学生年级信息从所述听读训练英语单词数据库中获取对应学生年级的听读训练英语单词子数据库，得到第二目标听读训练英语单词子数据库，然后，按照所述预设的排列顺序将所述第二目标听读训练英语单词子数据库中的第二英语单词输出至所述触摸屏，由所述触摸屏显示所述第二英语单词；同时，所述控制模块控制所述麦克风启动，以使所述麦克风采集到学生朗读看到的所述第二英语单词而产生的所述第二英语单词的实际发音信息；所述控制模块接收到所述第二英语单词的实际发音信息后，将所述第二英语单词的标准发音所对应的音频数据输出至所述扩音器，由所述扩音器发出所述第二英语单词的标准发音。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的英语听读训练机器人，其特征在于，包括机器人主体结构、控制模块、触摸屏、学生卡感应模块、听训练控制按键、读训练控制按键、扩音器和麦克风，所述触摸屏、学生卡感应模块、听训练控制按键、读训练控制按键、扩音器和麦克风与所述控制模块信号连接；
所述学生卡感应模块用于当学生卡靠近所述学生卡感应模块时，读取所述学生卡中的学生信息，所述学生信息包括学生年级信息；所述学生卡感应模块将感应得到的学生信息输出至所述控制模块；
所述控制模块中预设有听读训练英语单词数据库，所述听读训练英语单词数据库包括至少两个学生年级所对应的听读训练英语单词子数据库，所述听读训练英语单词子数据库包括对应学生年级应当掌握的各个英语单词，以及与各英语单词的标准发音所对应的音频数据；
若控制模块接收到所述学生卡感应模块输出的学生信息，且接收到所述听训练控制按键被操作而产生的听训练指令，则根据学生信息中的学生年级信息从所述听读训练英语单词数据库中获取对应学生年级的听读训练英语单词子数据库，得到第一目标听读训练英语单词子数据库，然后，按照预设的排列顺序将所述第一目标听读训练英语单词子数据库中的第一英语单词的标准发音所对应的音频数据输出至所述扩音器，由所述扩音器发出所述第一英语单词的标准发音；同时，所述控制模块控制所述触摸屏显示一个可编辑对话框，以使学生根据听到后的标准发音在所述触摸屏上拼写英语单词，得到第一英语单词的实际拼写信息；所述控制模块接收到所述第一英语单词的实际拼写信息后，与所述第一英语单词的标准拼写信息进行比对，判定是否拼写正确；所述控制模块将第一英语单词的实际拼写信息、第一英语单词的标准拼写信息以及拼写是否正确的判定信息输出至所述触摸屏，由所述触摸屏进行显示；
若控制模块接收到所述学生卡感应模块输出的学生信息，且接收到所述读训练控制按键被操作而产生的读训练指令，则根据学生信息中的学生年级信息从所述听读训练英语单词数据库中获取对应学生年级的听读训练英语单词子数据库，得到第二目标听读训练英语单词子数据库，然后，按照所述预设的排列顺序将所述第二目标听读训练英语单词子数据库中的第二英语单词输出至所述触摸屏，由所述触摸屏显示所述第二英语单词；同时，所述控制模块控制所述麦克风启动，以使所述麦克风采集到学生朗读看到的所述第二英语单词而产生的所述第二英语单词的实际发音信息；所述控制模块接收到所述第二英语单词的实际发音信息后，将所述第二英语单词的标准发音所对应的音频数据输出至所述扩音器，由所述扩音器发出所述第二英语单词的标准发音。


2.根据权利要求1所述的基于人工智能的英语听读训练机器人，其特征在于，所述控制模块还用于：所述控制模块接收到所述第二英语单词的实际发音信息后，根据所述第二英语单词的标准发音所对应的音频数据，判定是否发...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱万里，王东，王铮，
申请(专利权)人：朱万里，
类型：发明
国别省市：福建;35