[发明专利]一种基于智能声源定位与语音控制的机器人系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于智能声源定位与语音控制的机器人系统及方法，机器人本体不断采集周围的语音信息，当存在语音指令后，进行声源定位，控制机器人本体移动到声源位置，对采集的语音信息进行识别，识别到有效语句时，发送相应的控制指令给机器人本体执行对应的操作，同时将有效语句翻译成对应文字，进行中文分词，加载情感词典、程度副词词典、否定词词表和关联词词表，识别句子中的每一个情感词，根据识别结果展示相应的表情。本发明能够提升服务型机器人与被陪护者的交互能力。

技术领域

本发明涉及一种基于智能声源定位与语音控制的机器人系统及方法。

背景技术

如今，独生子女一代正在成为社会的中坚力量，而他们所面临的父母及孩子的陪伴看护等问题也日益凸显，因此家庭陪护机器人的需求也日益旺盛。相较于工业机器人，服务机器人起步相对较晚，还不够成熟，目前仅有扫地机器人在家庭中间拥有相对较高的普及率，其他大部分服务机器人还停留在实验室阶段，其功能服务同消费者的期望还有很大的差距。

根据国家统计局最新发布的数据，显示老龄化程度进一步加深。其中，60周岁及以上人口23086万人，占总人口的16.7％；65周岁及以上人口15003万人，占总人口的10.8％。同时，单独二孩政策已在各地陆续正式实施，儿童的数量在现有基础上，还会有一定幅度的增加。因此，大力发展家庭陪护机器人，发挥他们在陪护和启蒙教育等方面的作用将是社会发展的必然要求，这将大大减轻年轻人的负担，社会意义重大，但同时对服务机器人的人机交互方式也提出了更高的要求。

而日常生活中，人们之间的交互方式主要包括语音、视觉、手势等形式，其中语音是最为简单高效的一种交互形式，也最符合人们的交流习惯。语音识别技术是近几年的研究热点，已取得较大进展，并在很多领域得到了应用，比如车载设备、游戏、智能家电等。语音识别技术能够让机器理解用户所说的内容，解放了用户双手，提升人机交互体验。

针对应用场合的不同，语音识别的侧重点也不尽相同。有些情况仅仅需要识别其中的一些关键词即可，比如基于语音关键词的运动控制；有一些场景要求尽量准确的识别出语音包含的所有汉字，比如语音输入；还有些情况不仅要求完整识别文字，还要求能够洞察出说话人的情感信息。要想使用户有好的人机交互体验，除了语音识别技术外，同样也离不开声源定位技术，只有让机器知晓说话人的方位，才能够有针对性的做出动作响应，而且将定位信息进一步同视觉等信息结合，可以开发出更多的功能场景。虽然语音技术已经在很多领域都已经有广泛应用，但是在机器人行业中还没有完全普及，也存在一些技术问题有待解决。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于智能声源定位与语音控制的机器人系统及方法，本发明能够实现机器人对说话人位置的估计及语音指令的响应等功能,有利于服务型机器人与人的交互。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于智能声源定位与语音控制的机器人系统，包括服务器、客户端和设置于机器人本体上的控制单元，其中：

所述服务器，被配置为存储有账户信息、权限设置和语音与视频信息，基于云共享机制，实现机器人的群体学习与进化；

所述客户端，显示机器人经由服务器传送的语音和视频信息，并可进行权限修改、资源管理和远程控制操作；

所述控制单元，包括相互通信的上层处理系统和下层控制系统，所述上层处理系统被配置为具有多个采集模块，分别采集语音和视频信息，并根据语音的声源进行定位，进而控制机器人本体运动，识别语音内容；

所述下层控制系统被配置为接受并解析下达的运动指令，利用电机驱动单元驱动电机按照设定的速度运动，并将机器人的运行情况反馈至上层处理系统，实现语音的实时控制；

所述机器人本体根据识别的语音内容执行相应的语音操作，并识别语音信息中的情绪，控制本体上设置的表情模块展示不同的表情。