CN110103236A - 智能安防小型管家机器人及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明智能安防小型管家机器人及控制方法，包括主控制器、语音识别模块、音箱、云端服务器、第一无线传输模块和若干个家电控制模块，所述主控制器分别与所述语音识别模块、音箱、第一无线传输模块和云端服务器电连接，所述家电控制模块包括第二无线传输模块和子控制器，所述第一无线传输模块和第二无线传输模块通信连接，所述主控制器与云端服务器通信连接；所述语音识别模块用于语音识别，并将识别得到的信息主控制器；所述主控制器控制音箱播放或关闭音乐，所述主控制器通过家电控制模块控制对应的家电的启动和关闭。本发明通过语音采集和识别，智能控制家电和播放音乐，智能化程度高，灵活性强，有效提高用户的生活体验，适用性强。

Description

智能安防小型管家机器人及控制方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地说涉及智能安防小型管家机器人及控制方法。

背景技术

现在人工智能已经普及到人们生活的方方面面，制造更加智能的小型机器人成为大众所需。目前市面上有许多类型的机器人，功能也不计其数，例如家庭清洁机器人，提供娱乐机器人等，但是功能较为单一，很少多功能组合的机器人，同时无法通过语音识别控制室内家电。

发明内容

本发明提供一种多功能的智能安防小型管家机器人及控制方法。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

智能安防小型管家机器人，包括主控制器、语音识别模块、音箱、云端服务器、第一无线传输模块和若干个家电控制模块，所述主控制器分别与所述语音识别模块、音箱、第一无线传输模块和云端服务器电连接，所述家电控制模块包括第二无线传输模块和子控制器，所述第一无线传输模块和第二无线传输模块通信连接，所述主控制器与云端服务器通信连接；

所述语音识别模块用于语音识别，并将识别得到的信息主控制器；所述主控制器控制音箱播放或关闭音乐，所述主控制器通过家电控制模块控制对应的家电的启动和关闭。

进一步，所述若干个家电控制模块分别一一对应设置在空调、风扇和电灯上。

进一步，还包括热释电红外传感器、可燃气体探测器和GSM模块，所述热释电红外传感器、可燃气体探测器和GSM模块均与所述主控制器电连接。

进一步，还包括心率传感器和显示屏模块，所述心率传感器和显示屏模块均与主控制器电连接。

进一步，所述语音识别模块的型号为WTK6900B01。

智能安防小型管家机器人控制方法，所述方法包括：

语音识别模块采集用户的语音信息，并对所采集的语音信息进行预处理；

语音识别模块对预处理所得的语音信息进行语音识别，并将其转换成文字信息，分别提取所述文字信息中的动词信息和名词信息；

所述语音识别模块将所述动词信息和名词信息通过主控制器发送给云端服务器，云端服务器将所述动词信息和名词信息与预存在云端服务器指令库中的执行指令进行匹配，得到匹配的执行指令；

云端服务器将匹配的执行指令发送给主控制器，主控制器根据该执行命令控制音箱或第一无线传输模块；

当第一无线传输模块接收到主控制器的电平信号，第一无线传输模块通过控制家电控制模块，控制家电的启动或关闭；

监测室内是否有人，当在用户设定的时间内监测到室内人，则发出预警信号。

进一步，所述预处理包括：

将采集所得的语音信息的首尾端进行静音切除，采用带通滤波器对所述语音信息进行滤波处理；

将滤波处理后的所述语音信息进行A/D转换；

将A/D转换后的所述语音信息进行预加重处理；

并将预加重后的语音信息进行分帧，分成小段。

进一步，所述分别提取所述文字信息中的动词信息和名词信息的方法包括：

将转换所得的文字信息与云端服务器中预设的第一字库和第二字库中存储的文字信息进行逐一匹配，根据匹配结果获得文字信息中的动词信息和名词信息，其中，所述第一字库用于存储用户预设定的动词类文字信息，所述第二字库用于存储用户预设定的名词类文字信息。

进一步，心率传感器采集用户的心率数据，并将所述心率数据发送到主控制器，所述主控制器通过显示屏模块将所述心率数据显示出来。

进一步，可燃气体探测器监测室内可燃气体的浓度，当可燃气体的浓度超过预设值时，则发出预警信号。

本发明的有益效果是：本发明通过语音采集和识别，智能控制家电和播放音乐，智能化程度高，灵活性强，有效提高用户的生活体验，适用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的模块连接示意图；

图2是本发明机器人的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1，参照图1，智能安防小型管家机器人，包括主控制器100、语音识别模块204、音箱203、云端服务器202、第一无线传输模块209和若干个家电控制模块210，所述主控制器100分别与所述语音识别模块204、音箱203、第一无线传输模块209和云端服务器202电连接，所述家电控制模块210包括第二无线传输模块211和子控制器212，所述第一无线传输模块209和第二无线传输模块211通信连接，所述主控制器100与云端服务器202通信连接；

所述语音识别模块204用于语音识别，并将识别得到的信息主控制器100；所述主控制器100控制音箱203播放或关闭音乐，所述主控制器100通过家电控制模块210控制对应的家电的启动和关闭。

作为优化，所述若干个家电控制模块210分别一一对应设置在空调、风扇、电灯上。

所述家电控制模块210可分别对应设置在不同的家电上，所述家电包括空调、风扇、电灯和空气净化器等。

作为优化，还包括热释电红外传感器207、可燃气体探测器208和GSM模块206，所述热释电红外传感器207、可燃气体探测器208和GSM模块206均与所述主控制器100电连接。

作为优化，还包括心率传感器205和显示屏模块201，所述心率传感器205和显示屏模块201均与主控制器100电连接。

作为优化，所述语音识别模块204的型号为WTK6900B01。

所述智能安防小型管家机器人包括一种智能安防小型管家机器人控制方法，所述方法包括：

语音识别模块204采集用户的语音信息，并对所采集的语音信息进行预处理；

语音识别模块204对预处理所得的语音信息进行语音识别，并将其转换成文字信息，分别提取所述文字信息中的动词信息和名词信息；

所述语音识别模块204将所述动词信息和名词信息通过主控制器100发送给云端服务器202，云端服务器202将所述动词信息和名词信息与预存在云端服务器202指令库中的执行指令进行匹配，得到匹配的执行指令；

云端服务器202将匹配的执行指令发送给主控制器100，主控制器100根据该执行命令控制音箱203或第一无线传输模块209；

当第一无线传输模块209接收到主控制器100的电平信号，第一无线传输模块209通过控制家电控制模块210，控制家电的启动或关闭；

所述热释电红外传感器207用于监测室内是否有人，当在用户设定的时间内监测到室内人，则发出预警信号。

作为优化，所述预处理包括：

将采集所得的语音信息的首尾端进行静音切除，采用带通滤波器对所述语音信息进行滤波处理；

将滤波处理后的所述语音信息进行A/D转换；

将A/D转换后的所述语音信息进行预加重处理；

并将预加重后的语音信息进行分帧，分成小段。

作为优化，所述分别提取所述文字信息中的动词信息和名词信息的方法包括：

将转换所得的文字信息与云端服务器202中预设的第一字库和第二字库中存储的文字信息进行逐一匹配，根据匹配结果获得文字信息中的动词信息和名词信息，其中，所述第一字库用于存储用户预设定的动词类文字信息，所述第二字库用于存储用户预设定的名词类文字信息。

以语音信息“打开风扇”来智能控制空调的开启为例来进行说明：

用户对机器人的语音识别模块204输入语音信息，语音识别模块204采集用户的“打开风扇”语音信息，将采集所得的语音信息进行预处理，预处理后得到的分帧后的语音信息进行逐帧识别，并将其转化成文字信息。语音识别模块204将所述文字信息发送到主控制器100，通过主控制器100将所述文字信息发送给云端服务器202。将所述文字信息与云端服务器202中预设的第一字库和第二字库中预设的信息进行逐一匹配，提取出动词信息和名词信息。

以“打开风扇”文字信息为例。云端服务器202的第一字库包含常用的动词信息，例如打开、关闭、开启、开、关掉、停止等等，将“打开风扇”与所述第一字库的动词信息进行逐一匹配，提取出匹配的动词信息“打开”；云端服务器202的第二字库包含常用的名词信息，例如冰箱、空调、电饭锅、风扇等等家电，将“打开风扇”与所述第二字库的名词信息进行逐一匹配，提取出匹配名词信息“空调”。

所述云端服务器202将动词信息“打开”和名词信息“空调”与预存在云端服务器202指令库中的执行指令进行逐一匹配；

云端服务器202将匹配成功的执行指令发送至主控制器100，主控制器100通过第一无线传输模块209向位于风扇上的家电控制模块210发送电平信号；所述家电控制模块210中的第二无线传输模块211接收到所述电平信号后，通过子控制器212控制风扇开启。

所述家电控制模块210分别设置在电灯、空调、冰箱、洗衣机、电视机和空气净化器等家电上。

同理，以语音信息“打开音箱”来智能控制音箱203的开启，不同指出在于云端服务器202将匹配成功的执行指令发送至主控制器100后，主控制器100可通过发送电平信号直接控制音箱203开启。

音箱203开启后，用户可以输入对应的语音信息来通过云端服务器202选择播放的音乐，以语音信息“播放最炫民族风”为例，语音识别模块204对输入的语音信息进行预处理，预处理后得到的分帧后的语音信息进行逐帧识别，并将其转化成文字信息。将所述文字信息与云端服务器202中预设的第一字库和第二字库中预设的信息进行逐一匹配，提取出动词信息和名词信息。所述云端服务器202将动词信息“播放”和名词信息“最炫民族风”与预存在云端服务器202指令库中的执行指令进行逐一匹配，云端服务器202将匹配成功的执行指令发送至主控制器100，所述执行指令即为播放指令和“最炫民族风”的音频信息，所述主控制器100接收到所述执行指令后，控制音箱203播放音乐“最炫民族风”。

通过语音采集和识别，智能控制家电和播放音乐，智能化程度高，灵活性强，有效提高用户的生活体验，适用性强。

所述热释电红外传感器207用于监测室内是否有人，当在用户设定的时间内监测到室内人，则通过GSM模块206发出预警信号。

所述主控制器100包括定时器，用户在离开家前通过定时器设定好时间，在预设的时间内，机器人上的热释电红外传感器207监测到人体发出红外线，则向主控制器100发送电平信号，所述主控制器100接收到所述电平信号后通过GSM模块206向预设定的手机发送给预警短信。

作为优化，还包括：心率传感器205采集用户的心率数据，并将所述心率数据发送到主控制器100，所述主控制器100通过显示屏模块201将所述心率数据显示出来。

所述心率传感器205设置在机器人的手部，用户通过接触心率传感器205即可监测到心率数据，同时心率传感器205将监测得到的心率数值发送到主控制器100，主控制器100通过显示屏模块201显示心率数值。当心率值超过正常数值时，显示屏模块201显示预警信号。

通过机器人的心率传感器205可以及时监测用户的心率数值，更好得监测身体情况。

作为优化，还包括：可燃气体探测器208监测室内可燃气体的浓度，当可燃气体的浓度超过预设值时，向主控制器100发送电平信号，所述主控制器100接收到该电平信号后，则控制GSM模块206发出预警信号。

所述可燃气体探测器208可以设置在距离地面1.5m的位置。

参考图2，所述热释电红外传感器207和可燃气体探测器208分别设置在机器人的上部，语音识别模块204和显示屏模块201设置在机器人的中部，所述心率传感器205设置在机器人的手部。

所述机器人内部还设有电源模块(附图中未示)，所述电源模块用于机器人内部各个模块和部件提供电能。

本发明机器人可通过语音识别智能控制不同的家电，还可以检测室内是否有人以及可燃气体的浓度，及时通过短信告知用户，有效保障安全。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.智能安防小型管家机器人，其特征在于，包括主控制器、语音识别模块、音箱、云端服务器、第一无线传输模块和若干个家电控制模块，所述主控制器分别与所述语音识别模块、音箱、第一无线传输模块和云端服务器电连接，所述家电控制模块包括第二无线传输模块和子控制器，所述第一无线传输模块和第二无线传输模块通信连接，所述主控制器与云端服务器通信连接；

所述语音识别模块用于语音识别，并将识别得到的信息主控制器；所述主控制器控制音箱播放或关闭音乐，所述主控制器通过家电控制模块控制对应的家电的启动和关闭。

2.根据权利要求1所述的智能安防小型管家机器人，其特征在于：所述若干个家电控制模块分别一一对应设置在空调、风扇和电灯上。

3.根据权利要求1所述的智能安防小型管家机器人，其特征在于：还包括热释电红外传感器、可燃气体探测器和GSM模块，所述热释电红外传感器、可燃气体探测器和GSM模块均与所述主控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的智能安防小型管家机器人，其特征在于：还包括心率传感器和显示屏模块，所述心率传感器和显示屏模块均与主控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的智能安防小型管家机器人，其特征在于：所述语音识别模块的型号为WTK6900B01。

6.智能安防小型管家机器人控制方法，其特征在于，所述方法包括：语音识别模块采集用户的语音信息，并对所采集的语音信息进行预处理；

语音识别模块对预处理所得的语音信息进行语音识别，并将其转换成文字信息，分别提取所述文字信息中的动词信息和名词信息；

所述语音识别模块将所述动词信息和名词信息通过主控制器发送给云端服务器，云端服务器将所述动词信息和名词信息与预存在云端服务器指令库中的执行指令进行匹配，得到匹配的执行指令；

云端服务器将匹配的执行指令发送给主控制器，主控制器根据该执行命令控制音箱或第一无线传输模块；

当第一无线传输模块接收到主控制器的电平信号，第一无线传输模块通过控制家电控制模块，控制家电的启动或关闭；

监测室内是否有人，当在用户设定的时间内监测到室内人，则发出预警信号。

7.根据权利要求6所述的智能安防小型管家机器人控制方法，其特征在于，所述预处理包括：

将采集所得的语音信息的首尾端进行静音切除，采用带通滤波器对所述语音信息进行滤波处理；

将滤波处理后的所述语音信息进行A/D转换；

将A/D转换后的所述语音信息进行预加重处理；

并将预加重后的语音信息进行分帧，分成小段。

8.根据权利要求6所述的智能安防小型管家机器人控制方法，其特征在于，所述分别提取所述文字信息中的动词信息和名词信息的方法包括：

将转换所得的文字信息与云端服务器中预设的第一字库和第二字库中存储的文字信息进行逐一匹配，根据匹配结果获得文字信息中的动词信息和名词信息，其中，所述第一字库用于存储用户预设定的动词类文字信息，所述第二字库用于存储用户预设定的名词类文字信息。

9.根据权利要求6所述的智能安防小型管家机器人控制方法，其特征在于，还包括：心率传感器采集用户的心率数据，并将所述心率数据发送到主控制器，所述主控制器通过显示屏模块将所述心率数据显示出来。

10.根据权利要求6所述的智能安防小型管家机器人控制方法，其特征在于，还包括：可燃气体探测器监测室内可燃气体的浓度，当可燃气体的浓度超过预设值时，则发出预警信号。