[发明专利]一种智能语音交互机器人

权利要求书

1.一种智能语音交互机器人，包括底部支撑架、驱动机构、第一腔体、第二腔体、控制系统，所述驱动机构设置在底部支撑架上且驱动机构通过底部支撑架能带动机器人运动，所述第一腔体、第二腔体相连构成机器人主体，所述机器人主体设置在底部支撑架上；

其特征在于，所述第二腔体上对称设置有两个第三腔体，所述第一腔体、第二腔体、第三腔体分别为中空结构；

所述第一腔体的空腔内设置有第一支撑架，所述第一支撑架与底部支撑架相连，所述第一腔体侧壁上分别设置有第一语音播放装置、第一空腔，所述第一腔体下方设置有第一隔音板，所述第一腔体的第一空腔内从下至上依次设置有上隔音抽屉、下隔音抽屉且第一支撑架能够分别为上隔音抽屉、下隔音抽屉提供支撑，所述第一隔音板位于底部支撑架与下隔音抽屉之间；

所述第一腔体与第二腔体之间设置有第二隔音板，所述第三腔体上分别设置有第三语音播放装置、与第三语音播放装置相配合的喇叭孔、语音识别装置，所述第三腔体呈球形，所述第三语音播放装置为两个且分别设置在第三腔体上，所述喇叭孔为若干个且喇叭孔呈扇形环带状，所述语音识别装置位于第三语音播放装置之间；

所述控制系统分别与第一语音播放装置、第三语音播放装置、语音识别装置相连；

所述智能语音交互机器人实现语音交互的方法包括如下步骤：

(一)判断语音输入类型

1)判断语音输入类型，若为输入输出双向识别系统，则执行步骤(二)，若为输入单向识别系统，则执行步骤(三)；

(二)预定义输入输出双向识别系统；

2)预定义语音输出表，并根据预定义语音输出表采集语音播放装置组成输出样本集和输出测试集；

3)预定义语音词汇表，并根据该语音词汇表采集语音样本数据组成输入样本集和输入测试集；

4)分别对输出样本集内的N个语音样本、输入样本集内的M个语音样本全排列，得到N！M！个排列；分别将每一个排列输入训练系统中，得到一个训练好的语音矢量中心；最后求出N！M！个语音矢量中心的平均矢量和方差参数，得到最终的语音训练模板；其中，N、M为大于1的整数；

5)同时使用输出测试集、输入测试集中的语音样本作为待测语音进行测试，得到不同语音样本下的鲁棒性程度，包括每个语音样本的正确识别率和语音样本平均正确识别率；

6)按照语音样本正确识别率的大小对语音样本进行排序，选择单词正确识别率大于平均正确识别率的语音样本组成双向候选词汇表；

7)针对双向候选词汇表，再次使用步骤4)训练语音模板，得到各个语音模板的平均矢量μ1和平均方差σ1；

8)当待测语音输入时，计算待测语音与各语音模板的匹配距离，选择最小匹配距离对应的语音模板为识别结果；

9)输出待测语音的识别结果；

(三)预定义输入单向识别系统；

10)对步骤3)内输入样本集内的M个语音样本全排列，得到M！个排列；分别将每一个排列输入训练系统中，得到一个训练好的语音矢量中心；最后求出M！个语音矢量中心的平均矢量和方差参数，得到最终的语音训练模板；其中，M为大于1的整数；

11)使用输入测试集中的语音样本作为待测语音进行测试，得到相应语音样本的鲁棒性程度，包括每个语音样本的正确识别率和语音样本平均正确识别率；

12)按照语音样本正确识别率的大小对语音样本进行排序，选择单词正确识别率大于平均正确识别率的语音样本组成单向候选词汇表；

13)针对单向候选词汇表，再次使用步骤10)训练语音模板，得到各个语音模板的平均矢量μ2和平均方差σ2；

14)当待测语音输入时，计算待测语音与各语音模板的匹配距离，选择最小匹配距离对应的语音模板为识别结果；

15)输出待测语音的识别结果。

2.根据权利要求1所述智能语音交互机器人，其特征在于，所述第一腔体上还设置有凹槽，所述凹槽内设置有信号接收器、扶手中的一种或多种，所述信号接收器与控制系统相连。

3.根据权利要求2所述智能语音交互机器人，其特征在于，所述信号接收器设置在第一支撑架上。

4.根据权利要求1所述智能语音交互机器人，其特征在于，还包括与控制系统相连的显示器，所述显示器设置在第二腔体的侧壁上，所述显示器位于两个第三腔体之间且语音识别装置设置在显示器下方。