[发明专利]一种智能语音交互机器人

说明书

本发明公开了一种智能语音交互机器人，目的在于解决目前现有的语音智能交互机器人仅能采用一问一答的方式进行控制，人机交互的友好性和安全性不能得到保障的问题。本发明的机器人通过对其结构的改进，能有效进行双向语音识别，突破现有技术所存在的缺陷。另一方面，基于机器人内部结构的改进，机器人在移动过程中，由于步进电机等设备的基底噪声干扰，所导致的语音交互问题，得到有效解决。本发明能够实现人与机器人的双向互动交流，有效提升人机交互的友好性，具有显著的进步意义。经实际测试，本发明的识别精度能达到95％以上，有效实现了说话人与机器人双向语音输入输出的双向进行，使得说话人与机器人之间的友好性和互动性得到极大增强。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其是语音交互机器人领域，具体为一种智能语音交互机器人。本发明通过对机器人的结构进行改进，提供一种全新的智能语音交互机器人，其采用类似熊猫外形的结构设计，并通过对内部结构进行改进，有效解决了现有语音交互机器人所存在的语音仅能单独输入或输出的问题，对于推动语音交互机器人的发展，推动机器人语音交互技术的进步，具有重要的意义。

背景技术

语音作为人类所特有的能力，是人类之间交流及获取外界信息资源的重要的工具和渠道，对于人类文明的发展具有重要的意义。语音识别技术作为人机交互分支的重要组成，是人机交互的重要接口，对于人工智能的发展具有重要的实际意义。语音识别技术经过数十年的发展，已经取得了显著的进步，逐步开始从实验室慢慢走向市场。目前，针对特定说话人的语音识别系统已经有较高的识别精度，并被广泛应用于工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务和消费电子类产品等领域。

近年来，随着语音识别技术在机器人控制中的应用，机器人的应用领域不断扩大。同时，国内外关于基于语音识别的机器人控制技术的研究也取得了一定的进展。例如，国内有白琳在基于语音识别的机器人控制技术的研究中对语音特征参数提取方法进行了改进，将传统的MFCC特征参数与共振峰参数相结合，提出了新的语音特征参数提取方法。

目前，现有的语音交互产品大多基于专用的语音识别芯片，其内核为单片机或数字信号中央处理器，其实质是将麦克风输入的声音信号采样编码，再通过内部处理器与其事先录制好的语音信息匹配，再将相应的语音信息通过片内的模块经过外置的扬声器输出。例如，中国专利CN201620720668.8公开了一种具有语音交互功能的机器人系统，其包括由机器人头部、机器人身部和底座组成的机器人，所述机器人身部内设有一PCB板，所述PCB板连接有一单片机，所述单片机连接有一信号发射电路，所述机器人头部设有图像采集传感器和语音接收器，所述信号发射电路与所述语音接收器、图像采集传感器相连，所述信号发射电路与移动终端相连，所述单片机还连接有一信号接收电路和语音播放器，所述信号接收电路分别与移动终端和语音播放器相连，所述信号发射电路、信号接收电路均连接有一滤波器，所述机器人身部包括机器人手臂、显示装置和输入按钮，所述输入按钮与所述显示装置相连，其能实现语音交互的功能。

然而，申请人研究发现，现有的语音识别机器人具有较好的单向识别能力，但双向语音识别能力较弱，主要有如下两方面的问题：

1)机器人在移动过程中，由于步进电机等设备的基底噪声干扰，会给语音交互机器人带来不可预知的结果；

2)当机器人在说话，或者播放音乐时，即使用户发出指令，机器人也难以对用户发出的指令进行识别，双向语音识别能力几乎丧失，这也是目前现有的机器人主要采用问答方式进行控制的主要原因。

基于现有语音交互机器人所存在的上述缺陷，人机交互的友好性和安全性不能得到保障，违背了机器人的三定律。为此，迫切需要一种新的装置，以解决上述问题。

发明内容