機(jī)器人的喚醒控制方法及其控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人的喚醒控制方法及其控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人面臨著的世界是一個可以提供復(fù)雜信息多變的世界，要使得機(jī)器人為人類服務(wù)就需要它對各種應(yīng)用環(huán)境都具有相應(yīng)的信息獲取方式和處理方法，同時還需要它可以根據(jù)環(huán)境的變化做出不同的決策，而機(jī)器人一般是通過傳感器來輸入外部環(huán)境信息。
[0003]機(jī)器人在初次使用時，都需要根據(jù)功能不同學(xué)習(xí)口令或一些常用的喚醒詞來喚醒該機(jī)器人，傳統(tǒng)喚醒機(jī)器人的步驟為:接通電源、手動按下開關(guān)、初始化系統(tǒng)、用戶手動輸入用戶名和密碼。
[0004]由于傳統(tǒng)機(jī)器人每次都要依靠人的雙手來操作機(jī)器的的開關(guān)，大大增加了機(jī)器必須依靠人的雙手才能被喚醒的依賴性，不利于人雙手的解放和機(jī)器的智能化。另外，雖然很多機(jī)器人都有固定的喚醒詞，但每個地區(qū)每個人都有自己的講話習(xí)慣、口音、聲線特點，很容易造成機(jī)器人很難識別用戶是否在叫它，導(dǎo)致對機(jī)器人喚醒的機(jī)率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種機(jī)器人的喚醒控制方法及其控制系統(tǒng)，能夠有效提高用戶對機(jī)器人喚醒的機(jī)率，并增加了人機(jī)互動的樂趣。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種機(jī)器人的喚醒控制方法，包括以下步驟:
步驟1，用戶語音輸入兩次喚醒詞；
步驟2，陣列麥克風(fēng)不斷偵測聲源，并得到兩次語音信號；
步驟3，將偵測得到的兩次語音信號的語音波形進(jìn)行匹配，并得到語音波形數(shù)據(jù)；
步驟4，將該喚醒詞保存到數(shù)據(jù)庫中；
步驟5，監(jiān)聽與該語音波形數(shù)據(jù)相匹配的語音信號；
步驟6，喚醒該機(jī)器人后進(jìn)入待命狀態(tài)。
[0007]其中，所述步驟3的具體步驟為:將偵測得到的兩次語音信號的語音波形進(jìn)行匹配判斷；若語音波形相匹配，得到語音波形數(shù)據(jù)，并進(jìn)入步驟4 ;若判斷不匹配，則退出并結(jié)束執(zhí)行。
[0008]其中，所述步驟5的具體步驟為:
步驟51，陣列麥克風(fēng)不斷偵測語音信號；
步驟52，將偵測到的語音信號與語音波形數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；若匹配成功，則得到喚醒指令并進(jìn)入步驟6 ;若匹配失敗，則返回步驟51。
[0009]其中，所述步驟6的具體步驟為:
步驟61，將喚醒指令發(fā)送給機(jī)器人頭部MCU，并將該頭部MCU喚醒；
步驟62，頭部MCU控制機(jī)器人轉(zhuǎn)向語音信號方向并進(jìn)入待命狀態(tài)。
[0010]其中，所述頭部MCU通過串口將喚醒指令發(fā)送給主控。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種機(jī)器人的喚醒控制系統(tǒng)，包括用于輸入喚醒詞的語音輸入模塊、用于偵測語音信號的陣列麥克風(fēng)、用于將偵測得到的兩次語音信號的語音波形進(jìn)行匹配的喚醒匹配模塊、用于存儲喚醒詞的數(shù)據(jù)庫、用于判斷監(jiān)聽的語音信號與語音波形數(shù)據(jù)是否相匹配并喚醒該機(jī)器人的主控模塊；所述語音輸入模塊通過陣列麥克風(fēng)與喚醒匹配模塊的輸入端電連接，且所述喚醒匹配模塊的輸出端和數(shù)據(jù)庫分別與主控模塊的輸入端電連接，且所述語音輸入模塊還通過陣列麥克風(fēng)與主控模塊的輸入端電連接；所述主控模塊的輸出端與機(jī)器人的頭部MCU電連接；
用戶通過語音輸入模塊輸入兩次喚醒詞，陣列麥克風(fēng)不斷偵測聲源，并得到兩次語音信號；在喚醒匹配模塊內(nèi)該兩次語音信號進(jìn)行匹配并得到語音波形數(shù)據(jù)；將語音波形數(shù)據(jù)對應(yīng)的該喚醒詞保存到數(shù)據(jù)庫中；主控模塊將監(jiān)聽得到的語音信號與喚醒詞的語音波形數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，匹配則喚醒該機(jī)器人的頭部MCU并進(jìn)入待命狀態(tài)。
[0012]其中，該系統(tǒng)還包括用于播放相應(yīng)語音的語音輸出模塊和用于接收主控模塊信號并進(jìn)行顯示的顯示模塊；所述語音輸出模塊和顯示模塊分別與主控模塊的輸出端電連接。
[0013]其中，所述喚醒匹配模塊包括用于接收語音信號的接收單元、用于匹配兩次語音信號的匹配單元、用于發(fā)送匹配結(jié)果的發(fā)送單元；所述陣列麥克風(fēng)通過接收單元與匹配單元的輸入端連接，且所述匹配單元的輸出端通過發(fā)送單元分別與數(shù)據(jù)庫及主控模塊連接。
[0014]其中，所述主控模塊與喚醒匹配模塊的發(fā)送單元通過異步收發(fā)傳輸器連接。
[0015]其中，所述頭部MCU通過串口與主控模塊連接。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的機(jī)器人的喚醒控制方法及其控制系統(tǒng)，通過對偵測得到的兩次語音信號的語音波形進(jìn)行匹配，若該語音波形相近似，則將該喚醒詞保存在數(shù)據(jù)庫中作為喚醒詞使用，以后用戶則可以直接通過該喚醒詞喚醒機(jī)器人；與傳統(tǒng)的操作相比，本發(fā)明操作簡單，同時，在機(jī)器人學(xué)習(xí)完喚醒詞后用戶就可以在以后直接通過喚醒詞來喚醒機(jī)器，因此用戶可在較短的時間內(nèi)喚醒機(jī)器人；該改進(jìn)能夠有效提高用戶對機(jī)器人喚醒的機(jī)率，并增加了人機(jī)互動的樂趣，大大的提高了用戶與機(jī)器的可交互性及交互體驗。而且，該機(jī)器人的喚醒詞可根據(jù)每個地區(qū)每個人的講話習(xí)慣、口音、聲線特點進(jìn)行確定語音信號波形，提高了使用的便捷性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的機(jī)器人的喚醒控制方法的工作流程圖；
圖2為本發(fā)明的機(jī)器人的喚醒控制系統(tǒng)的工作方框圖。
[0018]主要元件符號說明如下:
10、語音輸入模塊11、陣列麥克風(fēng)
12、喚醒匹配模塊13、數(shù)據(jù)庫
14、主控模塊15、頭部MCU
16、語音輸出申旲塊17、顯不申旲塊
121、接收單元122、匹配單元
123、發(fā)送單元。
【具體實施方式】
[0019]為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
[0020]請參閱圖1，本發(fā)明的機(jī)器人的喚醒控制方法，包括以下步驟:
步驟SI，用戶語音輸入兩次喚醒詞；用戶在輸入喚醒詞之前，需要對該機(jī)器人進(jìn)行初始化，用戶可對該機(jī)器人說語音訓(xùn)練”，機(jī)器人進(jìn)入語音訓(xùn)練界面，點擊屏幕，提示用戶開始語音輸入喚醒詞。
[0021]步驟S2，陣列麥克風(fēng)不斷偵測聲源，并得到兩次語音信號；該陣列麥克風(fēng)包括多個安設(shè)在機(jī)器人周圍的麥克風(fēng)，可從多個方向進(jìn)行接收語音信號。
[0022]步驟S3，將偵測得到的兩次語音信號的語音波形進(jìn)行匹配，并得到語音波形數(shù)據(jù)；該步驟的具體步驟為:將偵測得到的兩次語音信號的語音波形進(jìn)行匹配判斷；若語音波形相匹配，得到語音波形數(shù)據(jù)，并進(jìn)入步驟S4 ;若判斷不匹配，則退出并結(jié)束執(zhí)行。
[0023]步驟S4，將該喚醒詞保存到數(shù)據(jù)庫中；用戶下次可直接通過該喚醒詞喚醒機(jī)器人，不用手動操作；
步驟S5，監(jiān)聽與該語音波形數(shù)據(jù)相匹配的語音信號；具體步驟為:步驟S51，陣列麥克風(fēng)不斷偵測語音信號；步驟S52，將偵測到的語音信號與語音波形數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；若匹配成功，則得到喚醒指令并進(jìn)入步驟S6 ;若匹配失敗，則返回步驟S51進(jìn)行監(jiān)聽。
[0024]步驟S6，喚醒該機(jī)器人后進(jìn)入待命狀態(tài)，該步驟具體包括步驟S61，將喚醒指令發(fā)送給機(jī)器人頭部MCU，并將該頭部MCU喚醒；步驟S62，頭部MCU控制機(jī)器人轉(zhuǎn)向語音信號方向并進(jìn)入待命狀態(tài)。頭部MCU通過串口將喚醒指令發(fā)送給主控。
[0025]相較于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供的機(jī)器人的喚醒控制方法，通過對偵測得到的兩次語音信號的語音波形進(jìn)行匹配，若該語音波形相近似，則將該喚醒詞保存在數(shù)據(jù)庫中作為喚醒詞使用，以后用戶則可以直接通過該喚醒詞喚醒機(jī)器人；與傳統(tǒng)的操作相比，本發(fā)明操作簡單，同