CN107160409A - 一种基于人脸识别和语音控制的智能迎宾机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人脸识别和语音控制的智能迎宾机器人，包括：语音模块，视觉模块，语音控制模块，传感和避障模块、以及运动控制模块；所述语音模块包括语音输入模块、语音识别模块、对话管理模块、语音合成模块和语音输出模块；所述视觉模块包括人脸识别模块和视觉跟踪模块；所述传感和避障模块包括障碍检测模块和定位信息模块；本发明基于人脸识别和语音控制的智能迎宾机器人，其集语音识别和人脸识别于一体，能通过语音模块实现人机语音对话，能通过视觉模块识别顾客，并且能通过语音控制机器人的动作和运动规划，跟踪目标物，智能化程度高。

Description

一种基于人脸识别和语音控制的智能迎宾机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种基于人脸识别和语音控制的智能机器人。

背景技术

随着机器人行业的迅速发展和人工智能的兴起，越来越多的研究人员开始投入机器人的研究，服务机器人方兴未艾，其中迎宾机器人是服务机器人的主力军。大型展览馆、会展中心、高级宾馆、银行、医院、大型酒店和餐饮机构都出现了各式各样的迎宾机器人，但目前的迎宾机器人大多功能单一，技术低端，发展很不完善。不是缺少人脸识别功能，或者语音识别极易受外界嘈杂环境的影响，就是不具备语音控制机器人复杂动作和及其运动规划的功能，而且目前很多的迎宾机器人不具备与客户进行互动沟通的功能。

因此有必要对现有的迎宾机器人进行改进，以使其具有更多功能，智能化程度更高。

发明内容

有鉴于此，针对现有迎宾机器人存在的不足，本发明的目的是提供一种智能迎宾机器人，其集语音识别和人脸识别于一体，具有语音控制机器人复杂动作和运动规划等功能，以解决现有迎宾机器人功能简单，智能化程度低等问题。

本发明基于人脸识别和语音控制的智能迎宾机器人，包括：语音模块，视觉模块，语音控制模块，传感和避障模块、以及运动控制模块；

所述语音语音模块包括语音输入模块、语音识别模块、对话管理模块、语音合成模块和语音输出模块；

所述语音输入模块用于采集语音信息，并将信息传输给语音识别模块；

所述语音识别模块用于将接收的语音信息转换为音波信息，并根据语音识别规则对音波信息进行配对处理；语音识别模块还用于将经配对处理后的信息通过命令输入模块输入语音控制模块，或者将经配对处理后的信息输入对话管理模块；

所述对话管理模块对语音识别模块输入的信息进行处理，并向语音合成模块输入对话信息；

所述语音合成模块用于对对话管理模块输入的信息进行处理，合成应答的语音，并将应答语音输入语音输出模块；

所述语音输出模块用于输出应答语音；

所述视觉模块包括人脸识别模块和视觉跟踪模块，所述人脸识别模块用于识别人脸信息，并将识别信息输入语音控制模块，所述视觉跟踪模块用于对目标物进行实时跟踪；

所述语音控制模块用于在接收到语音模块和视觉模块输入的命令信息后，生成机器人动作的目标信息，并将目标信息输入运动控制模块；

所述传感和避障模块包括障碍检测模块和定位信息模块；

所述障碍检测模块用于检测机器人运动前方的障碍信息，并将障碍信息输入运动控制模块；所述障碍检测模块包括视觉检测模块、超声波检测模块和红外线检测模块；

所述定定位信息模块用于检测机器人的坐标信息，并将坐标信息输入运动控制模块；所述定位信息模块包括全局定位信息模块和局部定位信息模块，所述全局定位信息模块为激光传感器，所述局部定位信息模块为陀螺仪和光电码盘；

所述运动控制模块用于在获取坐标信息、障碍信息和目标信息后控制机器人的运动。

本发明的有益效果：

本发明基于人脸识别和语音控制的智能迎宾机器人，其集语音识别和人脸识别于一体，能通过语音模块实现人机语音对话，能通过视觉模块识别顾客，并且能通过语音控制机器人的动作和运动规划，跟踪目标物，智能化程度高。

附图说明

图1为迎宾机器人系统结构模块示意图；

图2为语音模块系统框图。

附图标记说明：001-语音模块，011-语音输入模块，012-语音识别模块，013-对话管理模块，014-语音合成模块，015-语音输出模块，002-视觉模块，021-人脸识别模块，022-视觉跟踪模块，003-语音控制模块，004-传感和避障模块，041-障碍检测模块，411-视觉测距，412-超声波组检测，413-红外传感组检测，042-定位信息模块，421-全局定位信息模块，422-局部定位信息模块，005-运动控制模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

本实施例基于人脸识别和语音控制的智能迎宾机器人，包括：语音模块001，视觉模块002，语音控制模块003，传感和避障模块004、以及运动控制模块005。

所述语音模块包括语音输入模块011、语音识别模块012、对话管理模块013、语音合成模块014和语音输出模块015。

所述语音输入模块用于采集语音信息，并将信息传输给语音识别模块。

所述语音识别模块011用于将接收的语音信息转换为音波信息，并根据语音识别规则对音波信息进行配对处理；语音识别模块还用于将经配对处理后的信息通过命令输入模块输入语音控制模块003，或者将经配对处理后的信息输入对话管理模块。

所述对话管理模块对语音识别模块输入的信息进行处理，并向语音合成模块012输入对话信息。

所述语音合成模块012用于对对话管理模块输入的信息进行处理，合成应答的语音，并将应答语音输入语音输出模块。

所述语音输出模块用于输出应答语音。

所述视觉模块包括人脸识别模块021和视觉跟踪模块022，所述人脸识别模块用于识别人脸信息，并将识别信息输入语音控制模块003，所述视觉跟踪模块用于对目标物进行实时跟踪。本实施例中，视觉跟踪模块022采用现有技术中的Camshift算法实现对目标的跟踪。

所述语音控制模块003用于在接收到语音模块001和视觉模块002输入的命令信息后，生成机器人动作的目标信息，并将目标信息输入运动控制模块005。

所述传感和避障模块004包括障碍检测模块041和定位信息模块042。

所述障碍检测模块041用于检测机器人运动前方的障碍信息，并将障碍信息输入运动控制模块005；所述障碍检测模块包括视觉检测模块411、超声波检测模块412和红外线检测模块413；

所述定位信息模块042用于检测机器人的坐标信息，并将坐标信息输入运动控制模块005；所述定位信息模块包括全局定位信息模块421和局部定位信息模块422，所述全局定位信息模块为激光传感器，所述局部定位信息模块为陀螺仪和光电码盘。

所述运动控制模块005用于在获取坐标信息、障碍信息和目标信息后控制机器人的运动。具体的，本实施例中运动控制模块005采用现有技术中的局部路径规划算法和虚拟寻迹算法控制机器人的运动，实现机器人的路径规划，自主定位导航与跟踪控制、以及动态避障。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种基于人脸识别和语音控制的智能迎宾机器人，其特征在于：

包括：语音模块，视觉模块，语音控制模块，传感和避障模块、以及运动控制模块；

所述语音模块包括语音输入模块、语音识别模块、对话管理模块、语音合成模块和语音输出模块；

所述语音输入模块用于采集语音信息，并将信息传输给语音识别模块；

所述语音识别模块用于将接收的语音信息转换为音波信息，并根据语音识别规则对音波信息进行配对处理；语音识别模块还用于将经配对处理后的信息通过命令输入模块输入语音控制模块，或者将经配对处理后的信息输入对话管理模块；

所述对话管理模块对语音识别模块输入的信息进行处理，并向语音合成模块输入对话信息；

所述语音合成模块用于对对话管理模块输入的信息进行处理，合成应答的语音，并将应答语音输入语音输出模块；

所述语音输出模块用于输出应答语音；

所述视觉模块包括人脸识别模块和视觉跟踪模块，所述人脸识别模块用于识别人脸信息，并将识别信息输入语音控制模块，所述视觉跟踪模块用于对目标物进行实时跟踪；

所述语音控制模块用于在接收到语音模块和视觉模块输入的命令信息后，生成机器人动作的目标信息，并将目标信息输入运动控制模块；

所述传感和避障模块包括障碍检测模块和定位信息模块；

所述障碍检测模块用于检测机器人运动前方的障碍信息，并将障碍信息输入运动控制模块；所述障碍检测模块包括视觉检测模块、超声波检测模块和红外线检测模块；

所述定位信息模块用于检测机器人的坐标信息，并将坐标信息输入运动控制模块；所述定位信息模块包括全局定位信息模块和局部定位信息模块，所述全局定位信息模块为激光传感器，所述局部定位信息模块为陀螺仪和光电码盘；

所述运动控制模块用于在获取坐标信息、障碍信息和目标信息后控制机器人的运动。