本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種通過語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前對(duì)機(jī)器人行為進(jìn)行訓(xùn)練的方法僅限于使用編程開發(fā)的方式來對(duì)機(jī)器人的邏輯進(jìn)行修改，開發(fā)者通過修改機(jī)器人的程序邏輯，完成在滿足某項(xiàng)條件下執(zhí)行某種動(dòng)作的設(shè)定。這種訓(xùn)練方式對(duì)于機(jī)器人底層開發(fā)是必須的，但進(jìn)入上層邏輯開發(fā)時(shí)，則出現(xiàn)開發(fā)效率低，錯(cuò)誤率高等缺陷；這種訓(xùn)練方式不適用于不具備編程開發(fā)專業(yè)技能的普通用戶，如果普通用戶想對(duì)機(jī)器人的行為做少許修改，則需要耗費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。

綜上所述，上述訓(xùn)練方法適用范圍窄、效率低且錯(cuò)誤率高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有的對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的方法存在的上述問題，現(xiàn)提供一種旨在實(shí)現(xiàn)支持沒有編程開發(fā)基礎(chǔ)的用戶通過語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的系統(tǒng)及方法。

具體技術(shù)方案如下：

一種通過語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的系統(tǒng)，包括：

一接收單元，用于接收語音信號(hào)；

一解析單元，連接所述接收單元，用于對(duì)所述語音信號(hào)進(jìn)行解析，將所述語音信號(hào)與預(yù)設(shè)語句進(jìn)行匹配，獲取與所述預(yù)設(shè)語句匹配的且與所述語音信號(hào)對(duì)應(yīng)的條件語句，及與所述語音信號(hào)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行語句；

一處理單元，連接所述解析單元，用于將所述條件語句與所述執(zhí)行語句結(jié)合生成一目標(biāo)條目；

一存儲(chǔ)單元，連接所述處理單元，用以存儲(chǔ)預(yù)設(shè)條目，根據(jù)所述預(yù)設(shè)條目對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練；

所述處理單元根據(jù)所述目標(biāo)條目進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，并根據(jù)所述權(quán)重計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。

優(yōu)選的，所述解析單元包括：

一第一轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為文字信息；

一語義分析模塊，連接所述第一轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述文字信息進(jìn)行解析，將所述文字信息與所述預(yù)設(shè)語句進(jìn)行匹配，獲取與所述預(yù)設(shè)語句匹配的且與所述文字信息對(duì)應(yīng)的條件語句，并識(shí)別所述條件語句是標(biāo)準(zhǔn)式條件語句或反饋式條件語句；

若所述條件語句是標(biāo)準(zhǔn)式條件語句，則獲取與所述文件信息對(duì)應(yīng)的執(zhí)行語句；

若所述條件語句是反饋式條件語句，則進(jìn)行權(quán)重運(yùn)算，使所述機(jī)器人執(zhí)行上一次任務(wù)的操作。

優(yōu)選的，所述解析單元還包括：

一第二轉(zhuǎn)換模塊，連接所述語義分析模塊，用于將所述執(zhí)行語句轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的音頻信號(hào)，并輸出。

優(yōu)選的，每一條所述預(yù)設(shè)條目包括預(yù)設(shè)條件語句和預(yù)設(shè)執(zhí)行語句。

優(yōu)選的，所述處理單元根據(jù)所述目標(biāo)條目中的所述條件語句，遍歷所述 存儲(chǔ)單元中的所有所述預(yù)設(shè)條目中的所述預(yù)設(shè)條件語句，以獲取所述條件語句是否與所述預(yù)設(shè)條件語句重復(fù)，若不重復(fù)，則進(jìn)行所述權(quán)重運(yùn)算，并將所述目標(biāo)條目存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元中以形成新的所述預(yù)設(shè)條目，根據(jù)所述預(yù)設(shè)條目對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練；若重復(fù)則進(jìn)行所述權(quán)重運(yùn)算，并根據(jù)所述權(quán)重計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。

一種通過語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的方法，包括下述步驟：

S1.采集語音信號(hào)；

S2.對(duì)所述語音信號(hào)進(jìn)行解析，將所述語音信號(hào)與預(yù)設(shè)語句進(jìn)行匹配，獲取與所述預(yù)設(shè)語句匹配的且與所述語音信號(hào)對(duì)應(yīng)的條件語句，及與所述語音信號(hào)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行語句；

S3.將所述條件語句與所述執(zhí)行語句結(jié)合生成一目標(biāo)條目；

S4.根據(jù)所述目標(biāo)條目進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，并根據(jù)所述權(quán)重計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。

優(yōu)選的，所述步驟S2具體包括：

S21.將所述語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為文字信息；

S22.對(duì)所述文字信息進(jìn)行解析，將所述文字信息與所述預(yù)設(shè)語句進(jìn)行匹配，獲取與所述預(yù)設(shè)語句匹配的且與所述文字信息對(duì)應(yīng)的條件語句，并識(shí)別所述條件語句是標(biāo)準(zhǔn)式條件語句或反饋式條件語句；

若所述條件語句是標(biāo)準(zhǔn)式條件語句，則獲取與所述文件信息對(duì)應(yīng)的執(zhí)行語句；

若所述條件語句是反饋式條件語句，則進(jìn)行權(quán)重運(yùn)算，使所述機(jī)器人執(zhí)行上一次任務(wù)的操作。

優(yōu)選的，所述步驟S2還包括：

S23.將所述執(zhí)行語句轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的音頻信號(hào)，并輸出。

優(yōu)選的，每一條所述預(yù)設(shè)條目包括預(yù)設(shè)條件語句和預(yù)設(shè)執(zhí)行語句。

優(yōu)選的，所述步驟S3具體包括：

S31.根據(jù)所述目標(biāo)條目中的所述條件語句，遍歷所述存儲(chǔ)單元中的所有所述預(yù)設(shè)條目中的所述預(yù)設(shè)條件語句；

S32.獲取遍歷結(jié)果，判斷所述條件語句是否與所述預(yù)設(shè)條件語句重復(fù)，

若所述條件語句與所述預(yù)設(shè)條件語句不重復(fù)，則執(zhí)行步驟S33；

若所述條件語句與所述預(yù)設(shè)條件語句重復(fù)，則執(zhí)行步驟S34；

S33.進(jìn)行所述權(quán)重運(yùn)算，并將所述目標(biāo)條目存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元中以形成新的所述預(yù)設(shè)條目，根據(jù)所述預(yù)設(shè)條目對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練；

S34.進(jìn)行所述權(quán)重運(yùn)算，并根據(jù)所述權(quán)重計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。

上述技術(shù)方案的有益效果：

本技術(shù)方案中，在通過語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的系統(tǒng)中，通過解析單元對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行解析獲取相應(yīng)的條件語句和執(zhí)行語句，通過處理單元將條件語句和執(zhí)行語句結(jié)合生成條目，使機(jī)器人根據(jù)條目進(jìn)行相應(yīng)的訓(xùn)練，效率高且錯(cuò)誤率低。在通過語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的方法中，只需用戶輸入語音信號(hào)即可對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練，操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣且效率高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述通過語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的系統(tǒng)的一種實(shí)施例的模塊圖；

圖2為本發(fā)明所述通過語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的方法的一種實(shí)施的流程圖；

圖3為對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行解析的方法流程圖；

圖4為根據(jù)遍歷結(jié)果對(duì)所述目標(biāo)條目進(jìn)行相應(yīng)的處理的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。

如圖1所示，一種通過語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的系統(tǒng)，包括：

一接收單元1，用于接收語音信號(hào)；

一解析單元2，連接接收單元1，用于對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行解析，將語音信號(hào)與預(yù)設(shè)語句進(jìn)行匹配，獲取與預(yù)設(shè)語句匹配的且與語音信號(hào)對(duì)應(yīng)的條件語句，及與語音信號(hào)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行語句；

一處理單元3，連接解析單元2，用于將條件語句與執(zhí)行語句結(jié)合生成一目標(biāo)條目；

一存儲(chǔ)單元4，連接處理單元3，用以存儲(chǔ)預(yù)設(shè)條目，根據(jù)預(yù)設(shè)條目對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練；

處理單元3根據(jù)目標(biāo)條目進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，并根據(jù)權(quán)重計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。

在本實(shí)施例中，采用語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的系統(tǒng)可應(yīng)用于兒童類玩具中，雖然兒童不具備專業(yè)的編程開發(fā)技能，但兒童可以通過自然語言與機(jī)器人交流，并訓(xùn)練機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在本實(shí)施例中，針對(duì)機(jī)器人行為邏輯開發(fā)的優(yōu)化過程，選擇了適合普通用戶與機(jī)器人進(jìn)行交互的方式，使用戶在對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的過程專注于訓(xùn) 練邏輯本身，而非開發(fā)語言，提高了工作效率且降低了錯(cuò)誤率。通過解析單元2對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行解析獲取相應(yīng)的條件語句和執(zhí)行語句，通過處理單元3將條件語句和執(zhí)行語句結(jié)合生成條目，使機(jī)器人根據(jù)條目進(jìn)行相應(yīng)的訓(xùn)練，效率高且錯(cuò)誤率低。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，解析單元2包括：

一第一轉(zhuǎn)換模塊21，用于將語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為文字信息；

一語義分析模塊22，連接第一轉(zhuǎn)換模塊21，用于對(duì)文字信息進(jìn)行解析，將文字信息與預(yù)設(shè)語句進(jìn)行匹配，獲取與預(yù)設(shè)語句匹配的且與文字信息對(duì)應(yīng)的條件語句，并識(shí)別條件語句是標(biāo)準(zhǔn)式條件語句或反饋式條件語句；

若條件語句是標(biāo)準(zhǔn)式條件語句，則獲取與文件信息對(duì)應(yīng)的執(zhí)行語句；

若條件語句是反饋式條件語句，則進(jìn)行權(quán)重運(yùn)算，使機(jī)器人執(zhí)行上一次任務(wù)的操作。

在本實(shí)施例中，目標(biāo)條目對(duì)應(yīng)的句式可以是：

當(dāng)A時(shí)，就B；

如果A時(shí)，則B；

不要再在A時(shí)，做B；

這個(gè)時(shí)候應(yīng)該做B；

這是錯(cuò)誤的；

這樣做是不對(duì)的等。

其中，“當(dāng)A時(shí)”，“如果A時(shí)”，“不要再在A時(shí)”，以及“這個(gè)時(shí)候”均為標(biāo)準(zhǔn)式條件語句；“這是錯(cuò)誤的”和“這樣做是不對(duì)的”均為反饋式條件語句。

采用語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的系統(tǒng)的整個(gè)訓(xùn)練過程為：當(dāng)識(shí)別到訓(xùn)練關(guān)鍵句式時(shí)機(jī)器人進(jìn)入訓(xùn)練模式，用戶可使用與上述相似的句式與機(jī)器人對(duì)話時(shí)，通過解析單元2的語義分析模塊22將用戶說的話劃分為部分A和部分B，經(jīng)過語義轉(zhuǎn)換，將部分A轉(zhuǎn)換為條件開發(fā)語句，將部分B轉(zhuǎn)換為執(zhí)行動(dòng) 作開發(fā)語句，把部分A和部分B的關(guān)聯(lián)關(guān)系追加到本地的訓(xùn)練知識(shí)庫(存儲(chǔ)單元4)，并將部分A和部分B結(jié)合形成新的條目，如果部分A與訓(xùn)練知識(shí)庫中的條件開發(fā)語句相同，部分B與訓(xùn)練知識(shí)庫中相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作開發(fā)語句不同，則部分A為兩條條件一樣但執(zhí)行不同動(dòng)作的知識(shí)條目，需進(jìn)行權(quán)重運(yùn)算，權(quán)重運(yùn)算包含用戶的正負(fù)反饋，追加時(shí)間進(jìn)行考量，并將新知識(shí)條目追加到本地知識(shí)庫，并更新訓(xùn)練知識(shí)庫。當(dāng)識(shí)別到普通自然語言交流時(shí)，訓(xùn)練模式結(jié)束，機(jī)器人結(jié)束訓(xùn)練回歸到輪詢判斷模式，歷遍訓(xùn)練知識(shí)庫中的所有條目，當(dāng)命中某一條知識(shí)條目時(shí)，則執(zhí)行知識(shí)條目中所包含的執(zhí)行動(dòng)作開發(fā)語句。

在本實(shí)施例中，第一轉(zhuǎn)換模塊21可采用自動(dòng)語音識(shí)別(Automatic Speech Recognition，ASR)技術(shù)，ASR技術(shù)可將人類語音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的內(nèi)容并輸入計(jì)算機(jī)，并且與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。

語義分析模塊22采用人工智能的自然語言處理(Natural Language Processing，NLP)技術(shù)，通過NLP技術(shù)獲取文字信息中的條件語句和執(zhí)行語句。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，解析單元2還包括：

一第二轉(zhuǎn)換模塊23，連接語義分析模塊22，用于將執(zhí)行語句轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的音頻信號(hào)，并輸出。

在本實(shí)施例中，第二轉(zhuǎn)換模塊23采用TTS(Text To Speech)即將文本轉(zhuǎn)換為語音技術(shù)，該技術(shù)是人機(jī)對(duì)話的一部分，通過TTS使機(jī)器人能夠說話。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，每一條預(yù)設(shè)條目包括預(yù)設(shè)條件語句和預(yù)設(shè)執(zhí)行語句。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，處理單元3根據(jù)目標(biāo)條目中的條件語句，遍歷存儲(chǔ)單元中的所有預(yù)設(shè)條目中的預(yù)設(shè)條件語句，以獲取條件語句是否與預(yù)設(shè)條件語句重復(fù)，若不重復(fù)，則進(jìn)行權(quán)重運(yùn)算，并將目標(biāo)條目存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中4以形成新的預(yù)設(shè)條目，根據(jù)預(yù)設(shè)條目對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練；若重復(fù)則進(jìn)行權(quán)重運(yùn)算，并根據(jù)權(quán)重計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。

在本實(shí)施例中，可在追加新知識(shí)條目或原有知識(shí)條目后，當(dāng)收到用戶的正負(fù)反饋時(shí)，進(jìn)行權(quán)重運(yùn)算，整理整個(gè)訓(xùn)練知識(shí)庫，進(jìn)行壓縮等工作，以保證機(jī)器人在條件輪詢判斷時(shí)的效率。

如圖2所示，一種通過語音對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的方法，包括下述步驟：

S1.采集語音信號(hào)；

S2.對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行解析，將語音信號(hào)與預(yù)設(shè)語句進(jìn)行匹配，獲取與預(yù)設(shè)語句匹配的且與語音信號(hào)對(duì)應(yīng)的條件語句，及與語音信號(hào)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行語句；

S3.將條件語句與執(zhí)行語句結(jié)合生成一目標(biāo)條目；

S4.根據(jù)目標(biāo)條目進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，并根據(jù)權(quán)重計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。

在本實(shí)施例中，只需用戶輸入語音信號(hào)即可對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練，操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣且效率高。

如圖3所示，在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟S2具體包括：

S21.將語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為文字信息；

S22.對(duì)文字信息進(jìn)行解析，將文字信息與預(yù)設(shè)語句進(jìn)行匹配，獲取與預(yù)設(shè)語句匹配的且與文字信息對(duì)應(yīng)的條件語句，并識(shí)別條件語句是標(biāo)準(zhǔn)式條件語句或反饋式條件語句；

若條件語句是標(biāo)準(zhǔn)式條件語句，則獲取與文件信息對(duì)應(yīng)的執(zhí)行語句；

若條件語句是反饋式條件語句，則進(jìn)行權(quán)重運(yùn)算，使機(jī)器人執(zhí)行上一次任務(wù)的操作。

在本實(shí)施例中，將語音信號(hào)轉(zhuǎn)換為文字信息可采用自動(dòng)語音識(shí)別(Automatic Speech Recognition，ASR)技術(shù)，ASR技術(shù)可將人類語音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的輸入，并且與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互。

對(duì)文字信息進(jìn)行解析可采用人工智能的自然語言處理(Natural Language Processing，NLP)技術(shù)，通過NLP技術(shù)獲取文字信息中的條件語句和執(zhí)行語句。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟S2還包括：

S23.將執(zhí)行語句轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的音頻信號(hào)，并輸出。

在本實(shí)施例中，采用TTS(Text To Speech，將文本轉(zhuǎn)換為語音)技術(shù)將執(zhí)行語句轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的音頻信號(hào)，該技術(shù)是人機(jī)對(duì)話的一部分，通過TTS使機(jī)器人能夠說話。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，每一條預(yù)設(shè)條目包括預(yù)設(shè)條件語句和預(yù)設(shè)執(zhí)行語句。

如圖4所示，在優(yōu)選的實(shí)施例中，步驟S3具體包括：

S31.根據(jù)目標(biāo)條目中的條件語句，遍歷存儲(chǔ)單元中的所有預(yù)設(shè)條目中的預(yù)設(shè)條件語句；

S32.獲取遍歷結(jié)果，并進(jìn)行權(quán)重計(jì)算

判斷條件語句是否與預(yù)設(shè)條件語句重復(fù)，

若條件語句與預(yù)設(shè)條件語句不重復(fù)，則執(zhí)行步驟S33；

若條件語句與預(yù)設(shè)條件語句重復(fù)，則執(zhí)行步驟S34；

S33.進(jìn)行權(quán)重運(yùn)算，并將目標(biāo)條目存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元中以形成新的預(yù)設(shè)條目，根據(jù)預(yù)設(shè)條目對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練；

S34.進(jìn)行權(quán)重運(yùn)算，并根據(jù)權(quán)重計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。

在本實(shí)施例中，當(dāng)機(jī)器人在下午的時(shí)候聽到用戶說“你好”時(shí)，用戶訓(xùn)練機(jī)器人回復(fù)“XXX(人名)，下午好”的訓(xùn)練步驟如下：

A1.用戶對(duì)機(jī)器人說“你好”，“這個(gè)時(shí)候應(yīng)該說，XXX，下午好”

A2.對(duì)用戶說的內(nèi)容進(jìn)行語義解析，分離出說話內(nèi)容中的執(zhí)行語句即“說XXX,下午好”，“說”是對(duì)應(yīng)機(jī)器人的TTS服務(wù)，“XXX”命中當(dāng)前互動(dòng)的用戶的名字，“下午”命中當(dāng)前的時(shí)間，“XXX，下午好”對(duì)應(yīng)TTS服務(wù)的內(nèi)容；

A3.根據(jù)語義解析結(jié)果生成新的知識(shí)庫條目，判斷權(quán)重后追加到本地知識(shí)庫；

A4.機(jī)器人執(zhí)行新的知識(shí)庫，結(jié)束；

在完成這次互動(dòng)訓(xùn)練后，當(dāng)用戶對(duì)機(jī)器人說“你好”時(shí)，機(jī)器人就會(huì)回 答“XXX，下午好”，從而達(dá)到預(yù)期訓(xùn)練目的。

本發(fā)明可使用戶在訓(xùn)練機(jī)器人時(shí)解放雙手，在不需要寫任何代碼的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人行為的修正，使用戶在訓(xùn)練過程中更專注于訓(xùn)練內(nèi)容本身，而非如何編寫代碼等基礎(chǔ)問題上。

以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。