[发明专利]一种基于ROS的智能机器人语音交互系统及交互方法

权利要求书

1.一种基于ROS的智能机器人语音交互系统，其特征在于，用于同时实现离线和在线的语音交互，包括：语音唤醒模块、语音识别模块、语义理解模块及语音合成模块，其中语音唤醒模块通过识别唤醒词的方式，对机器人进行唤醒，使机器人从休眠状态进入工作状态。语音识别模块是将接收到的语音信号解析成语音字符串，语义理解模块将语音识别解析出的语音字符串进行语义理解，并将结果同样以字符串的方式返回，语音合成模块将之前得到的语音字符串合成为语音。

2.一种基于权利要求1所述系统的交互方法，其特征在于，包括以下步骤：

离线状态下：

S1：语音唤醒模块利用PocketSphinx语音识别系统进行本地处理：首先在代码中，添加需要的ROS机器人操作系统接口，此接口包括自己设备的用户名，密码和登录参数等，使得自己的设备和代码相匹配，并在代码中添加订阅唤醒语音识别的信号，即唤醒词，通过识别结果与唤醒词的匹配，从而实现语音唤醒功能；

S2：由科大讯飞离线命令词识别SDK软件开发工具包进行本地处理：将科大讯飞离线命令词识别SDK软件开发工具包集成到自己的机器人，此过程是将接收到的操作指令与创建的标签中的“命令词”进行匹配，并做出相应反馈；

S3：利用科大讯飞离线TTS(文本到语音)语音包实现离线语音合成，从而实现离线的语音交互。

3.根据权利要求2所述的交互方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：首先在代码中，添加需要的ROS(机器人操作系统)接口。并在代码中添加订阅唤醒语音识别的信号，即唤醒词；然后调用PocketSphinx语音识别系统中的节点recognizer.py文件，然后该文件通过机器人上的麦克风收集唤醒机器人的语音指令，接着调用ROS系统中自带的语音识别库进行识别，并得出相应的文本信息，通过/recognizer/output消息进行发布，语音唤醒节点通过订阅该消息获取识别结果，与设置的唤醒词进行比对，基于此判断是否唤醒机器人,机器人被唤醒以后，将设备从休眠状态激活至运行状态。

4.根据权利要求2所述的交互方法，其特征在于，在线状态下包括以下步骤：

A1：语音唤醒模块利用PocketSphinx语音识别系统进行本地处理：首先在代码中，添加需要的ROS机器人操作系统接口，并在代码中添加订阅唤醒语音识别的信号，从而实现语音唤醒功能；

A2：语音识别模块由科大讯飞在线语音识别SDK软件开发工具包进行本地处理：将科大讯飞在线语音识别SDK软件开发工具包集成到自己的机器人上，此过程将接收到的语音信号解析成语音字符串；

A3：语音理解由图灵服务器在线语义理解进行在线处理：首先在图灵服务器上添加自己机器人的接口地址，然后将语音识别出的字符串发送到图灵服务器，通过服务器进行语义理解，并且将结果同样以字符串的方式返回；

A4：语音合成模块由科大讯飞在线语音合成SDK软件开发工具包进行在线合成，操作流程就是将科大讯飞在线语音识别SDK软件开发工具包集成到自己的机器人上，此过程是将接收到的语音字符串转换成语音。

5.根据权利要求4所述的交互方法，其特征在于，所述步骤A4将语音指令识别生成的对应的字符串，通过语音控制节点订阅语音识别发布的消息，然后根据消息中的具体指令发布速度控制指令、转向指令，机器人接收到具体的指令以后，就实现了通过语音来控制机器人移动的目的。