CN104290097A - 一种学习型智能家庭社交机器人系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人技术领域，提供了一种学习型智能家庭社交机器人系统和方法，包括人机接口模块、主控制器、环境监测模块、机器人定位模块、电机驱动模块、视觉模块、语音模块、数据存储模块、无线数据传输模块、电源管理模块和触摸式游戏平台，除主控制器外的所有模块都与主控制器相连接，其特征在于，语音模块还包括：语音输入模块、特定人物的学习型语音识别模块、特定人物的学习型语义解析模块、特定人物的学习型应答语句生成模块和特定人物的学习型语音合成模块，触摸式游戏平台还包括特定人物的学习型出牌模块。本发明实现了对全体家庭成员的语音识别，具有通过学习发出与被模仿的人高度一致的声音，实现与人聊天、打牌、实现互动的优点。

Description

一种学习型智能家庭社交机器人系统和方法

技术领域

本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种具有打牌和聊天功能的学习型智能家庭社交机器人系统和方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，以及机器人技术的不断进步，机器人进入家庭已经成为可能。现在从事机器人商用化的公司大多是将机器人作为教学器具，应用于教学。但是，此类机器人通常作为学校进行C语言培训、电子电路教学的辅助工具，对用户的能力要求较高，因此面向的学生大多是高中以上的在校生。目前，市场上出现了一些家用机器人，例如除草机器人、搬用机器人、清洁机器人。国内市场上销售的用于家庭的机器人产品是一种称为清洁机器人的智能吸尘器，它主要承担家居环境的清洁工作。此类机器人主要承担一些家庭生活中的繁琐，或是重复性的事情，其功能单一，智能化程度较低。除了能给用户提供特定的服务外(如扫地)，没有任何附加值，也没有升级换代的可能。

当今智能机器人的发展，如日本软银公司将在2015年2月发售的“pepper”机器人，已经初步具备了语音识别、发声说话的功能。但是，以目前的技术水准，机器人无法实现应对所有人而不发生语音识别错误、所答非所问的情况，不能够代替子女与父母聊天，也不能代替子女与父母进行打牌等娱乐项目，无法实现排解父母寂寞的目的。

因此，机器人技术领域急需一种在家庭范围内实现对全体家庭成员的语音识别，能够通过学习发出与被模仿的人高度一致的声音，能够实现与人聊天、实现互动的学习型智能家庭社交机器人系统和方法。

发明内容

本发明提供了一种学习型智能家庭社交机器人系统和方法，技术方案如下：

一种学习型智能家庭社交机器人系统，包括人机接口模块、主控制器、环境监测模块、机器人定位模块、电机驱动模块、视觉模块、语音模块、数据存储模块、无线数据传输模块、电源管理模块和触摸式游戏平台，并且人机接口模块、环境监测模块、机器人定位模块、电机驱动模块、视觉模块、语音模块、数据存储模块、无线数据传输模块、电源管理模块和触摸式游戏平台都与主控制器相连接，其特征在于，语音模块还包括：语音输入模块、特定人物的学习型语音识别模块、特定人物的学习型语义解析模块、特定人物的学习型应答语句生成模块、特定人物的学习型语音合成模块和特定人物的学习型游戏出牌模块；

语音输入模块，用于接收人说话的声音；

特定人物的学习型语音识别模块包括声纹识别模块、基础型语音识别模块、语音识别比较模块和输出语音模块，并且声纹识别模块分别与语音输入模块、基础型语音识别模块相连接，语音识别比较模块分别与基础型语音识别模块、输出语音模块相连接，输出语音模块和语音识别比较模块都与主控制器相连接；

特定人物的学习型语义解析模块包括基础型语义解析模块、语义解析比较模块和输出语义模块，并且基础型语义解析模块分别与输出语音模块、语义解析比较模块相连接，输出语义模块与语义解析比较模块相连接，语义解析比较模块和输出语义模块都与主控制器相连接；

特定人物学习型应答语句生成模块包括基础型应答语句生成模块、应答语句比较模块和输出应答语句模块，并且基础型应答语句生成模块分别与输出语义模块、应答语句比较模块相连接，输出应答语句模块与应答语句比较模块相连接，应答语句比较模块和输出应答语句模块都与主控制器相连接；

特定人物学习型语音合成模块包括基础型语音合成模块、合成语音比较模块和输出合成语音模块，并且基础型语音合成模块分别与输出应答语句模块、合成语音比较模块相连接，输出合成语音模块与合成语音比较模块相连接，合成语音比较模块和输出合成语音模块都与主控制器相连接；

如上所述的一种学习型智能家庭社交机器人系统，其中，触摸式游戏平台还包括：特定人物的学习型游戏出牌模块，由基础型游戏出牌模块、出牌比较模块和输出出牌模块组成，并且出牌比较模块分别与基础型游戏出牌模块、输出出牌模块和主控制器相连接，输出出牌模块与主控制器相连接。

一种学习型智能家庭社交机器人系统的使用方法，其中，包括如下步骤：

步骤一：通过语音输入模块采集家庭成员的语音信息；

步骤二：语音输入模块将采集到的语音信息传递给声纹识别模块实施声纹识别，如果不是事先进行过声纹登录的家庭成员，则声纹识别模块无法识别声音信息，则依次传递给基础型语音识别模块和基础型语音合成模块，由基础型语音合成模块发出机器人的声音；如果是事先进行过声纹登录的家庭成员的语音信息，则通过识别，进而执行步骤三；

步骤三：将通过声纹识别模块识别的语音信息一方面传递给主控制器，主控制器再传递给数据存储模块，通过数据存储模块将成员的语音信息存储到对应成员名下，另一方面通过基础型语音识别模块根据声学特征数据对成员的语音进行分析，将声音转换成对应的文字，得到初步识别结果；

步骤四：基础型语音识别模块将初步识别结果传递给语音识别比较模块，语音识别比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史识别成功的语音转换成文字的记录，将历史识别成功的记录与本次初步识别结果进行比较，如果一致，则通过输出语音模块输出语音对应文字的初步识别结果，如果不一致，则执行步骤五；

步骤五：语音识别比较模块将初步识别结果与历史识别失败的语音记录进行比较，如一致，则传递给主控制器一个与历史识别失败的语音记录相一致的信号，主控制器随即命令语音输入模块重新采集成员的语音信息，重复步骤一至四，如果仍与历史识别失败的语音记录不一致，则输出语音识别结果，并将识别出的新的语音识别结果传递给主控制器，通过主控制器传递给数据存储模块，进行存储，如果仍与历史识别失败的语音记录一致，则停止识别工作，主控制器随即请求人工对语音识别结果进行修正；

步骤六，将步骤五中由输出语音模块输出的文字结果传递给基础型语音合成模块，基础型语音合成模块根据具体文字的语音，再将文字转换成发音人的语音，由输出合成语音模块发出声音，得到初步语音合成结果；

步骤七，基础型语音合成模块将初步语音合成结果传递给合成语音比较模块，合成语音比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史语音合成成功的语音记录，将语音合成成功的语音记录与本次初步语音合成结果进行比较，如果一致，则输出初步语音合成结果的声音，如果不一致，则执行步骤八；

步骤八，合成语音比较模块将初步语音合成结果与历史语音合成失败的语音记录进行比较，如果找到了相同的结果，则合成语音比较模块传递给主控制器一个与历史语音合成失败的语句记录相一致的信号，主控制器随即请求人工对语音合成进行修正，如果没有找到相同的结果，则直接输出语音合成结果，并将新的语音合成结果传递给主控制器，通过主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

步骤九，通过不断的重复上述步骤，不断的使数据存储模块内存储的特定成员的语音合成的声音与发音人真正的语音越来越像，最后在不断的学习、进步的情况下能够发出与发音人一模一样的声音。

如上所述的一种学习型智能家庭社交机器人系统的使用方法，其中，还包括：步骤十至十三，通过每天记录的特定成员的说话记录，时时分析、学习该成员说话时的语义特征，进而逐步积累、提高对该成员说话语义特征的解析准确度，具体实施步骤如下：

步骤十，将步骤五中由输出语音模块输出的文字识别结果传递给基础型语义解析模块，基础型语义解析模块根据具体词语的语义对成员的语句进行分析，得到初步解析结果；

步骤十一，基础型语义解析模块将初步解析结果传递给语义解析比较模块，语义解析比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史解析成功的语义记录，将历史解析成功的语义记录与本次初步解析结果进行比较，如果一致，则由输出语义解析模块输出语义初步解析结果，如果不一致，则执行步骤十二；

步骤十二，语义解析比较模块将初步解析结果与历史解析失败的语义记录进行比较，如果找到了相同的结果，则语义解析比较模块传递给主控制器一个与历史解析失败的语义记录相一致的信号，主控制器随即请求人工对语义进行修正，如果没有找到相同的结果，则由输出语义解析模块直接输出语义解析结果，并将解析出的新的语义解析结果传递给主控制器，通过主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

步骤十三，重复步骤六至九的过程，通过不断的重复上述步骤，不断的使数据存储模块内存储的特定成员的语义信息与其真正语义非常相似，不断的学习、进步，最后能够发出与发音人一模一样的声音和语句。

如上所述的一种学习型智能家庭社交机器人系统的使用方法，其中，还包括：步骤十四至十七，通过每天记录的特定成员的说话记录，时时分析、学习该成员的口语应答的特征，并且在特定人物的学习型语义解析模块的帮助下，逐步积累、生成该成员在各种场合的口语应答语句，具体实施步骤如下：

步骤十四，主控制器从数据存储模块内调取需要做出应答的另一家庭成员的声音和应答语句信息，然后将步骤十二中由输出语义解析模块直接输出的语义解析结果传递给基础型应答语句生成模块，基础型应答语句生成模块根据具体语句的语义对成员的语句进行分析，得到初步应答语句结果；

步骤十五，基础型应答语句生成模块将初步应答语句结果传递给应答语句生成比较模块，应答语句生成比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史应答成功的语句记录，将历史应答成功的语句记录与本次初步应答语句结果进行比较，如果一致，则由输出应答语句生成模块输出初步应答语句结果；

步骤十六，如果不一致，应答语句生成比较模块将初步应答语句结果与历史应答失败的语句记录进行比较，如果找到了相同的结果，则应答语句生成比较模块传递给主控制器一个与历史应答失败的语句记录相一致的信号，主控制器随即请求人工对应答语句进行修正，如果没有找到相同的结果，则由输出语义解析模块直接输出语义解析结果直接输出应答语句结果，并将新的应答语句结果传递给主控制器，通过主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

步骤十七，重复步骤六至九的过程，不断的重复上述步骤，不断的使数据存储模块内存储的特定成员的应答语句信息与其真正的对话非常相似，最后在不断的学习、进步的情况下能够非常准确的发出扮演的家庭成员角色的声音，并能够与发音人进行流利的交流和应答。

如上所述的一种学习型智能家庭社交机器人系统的使用方法，其中，还包括：步骤十八至二十一，通过触摸式游戏平台内的基础型游戏出牌模块、出牌比较模块、输出出牌模块和主控制器、视觉模块和数据存储模块的配合使用，每天记录该成员的游戏出牌记录、动作，时时分析、学习该成员的游戏出牌的特征，进而逐步积累、提高对该成员游戏出牌准确度，最后能够代替特定成员进行打牌，具体步骤如下：

步骤十八，当游戏出牌者是扮演家庭成员的学习型智能家庭社交机器人时，学习型智能家庭社交机器人通过触摸式游戏平台内的基础型游戏出牌模块读取出牌人的具体牌面，并结合出牌规则进行分析，得到初步出牌结果；

步骤十九，基础型游戏出牌模块将初步出牌结果传递给出牌比较模块，出牌比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史出牌记录，将历史出牌记录与本次初步出牌结果进行比较，如果手持牌和打出牌都一致，则由输出出牌模块输出初步出牌结果；

步骤二十，如果手持牌一致，打出牌不一致，则选用历史出牌记录的打出牌作为输出出牌结果，如果手持牌不一致、打出牌一致，则选用初步出牌结果的打出牌作为输出出牌结果，并将输出出牌结果传递给主控制器，通过主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

步骤二十一，通过语音模块和触摸式游戏平台的结合运用，不断的使数据存储模块内存储的特定成员的出牌信息与其真正代替的人的打牌习惯非常相似，最后在不断的学习、进步的情况下能够非常准确的发出扮演的家庭成员角色的声音，在能够与发音人进行流利的交流、应答的同时，打出满足被代替的打牌人习惯的牌。

本发明的有益效果：

1.本发明增加了语音识别比较模块，通过和基础型语音识别模块的配合使用，不断的学习、进步，能够发出与特定成员一模一样的声音，声音更加形象，更加排解对亲人的思念。

2.本发明增加了语义解析比较模块，通过与基础型语义解析模块的配合使用，不断的学习、进步，能够理解特定家庭成员语句的语义，并能发出与特定成员一模一样的语句，更加准确，具有更加广泛的适用性。

3.本发明增加了应答语句比较模块，通过与基础型应答语句生成模块的配合使用，不断的学习、进步，能够完全理解特定家庭成员语句的语义，并做出另一特定家庭成员独有的应答，实现无障碍交流，具有更好的沟通效果，具有更加广泛的适用性。

4.本发明增加了合成语音比较模块，通过与基础型语音合成模块的配合使用，不断的学习、进步，能够完全理解语句的语义，并通过与特定家庭成员即被模仿的人一模一样的声音做出应答，能够实现代替子女陪在父母等身边的效果，很好的解决了父母和子女分别两地，使老人不再孤单，具有更加广泛的适用性。

5.本发明增加了出牌比较模块，通过与基础型游戏出牌模块的配合使用，不断的学习、进步，能够完全模拟特定成员出牌习惯，具有更好的沟通效果，具有更加广泛的适用性。本发明增加的这些模块，能够实现代替子女陪在父母等身边的效果，很好的解决了父母和子女分别两地，使老人不再孤单，具有更加广泛的适用性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：

图1是本发明一种学习型智能家庭社交机器人系统的结构示意图。

图2是本发明的语音模块的结构示意图。

图3是本发明的触摸式游戏平台的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

图1是本发明一种学习型智能家庭社交机器人系统的结构示意图。

如图1所示，一种学习型智能家庭社交机器人系统，包括人机接口模块1、主控制器2、环境监测模块3、机器人定位模块4、电机驱动模块5、视觉模块6、语音模块7、数据存储模块8、无线数据传输模块9、电源管理模块10、触摸式游戏平台11，并且人机接口模块1、环境监测模块3、机器人定位模块4、电机驱动模块5、视觉模块6、语音模块7、数据存储模块8、无线数据传输模块9、电源管理模块10和触摸式游戏平台11都与主控制器2相连接；

图2是本发明的语音模块的结构示意图。

如图2所示，语音模块7还包括：语音输入模块71、特定人物的学习型语音识别模块72、特定人物的学习型语义解析模块73、特定人物的学习型应答语句生成模块74、特定人物的学习型语音合成模块75和特定人物的学习型游戏出牌模块76；

语音输入模块71，用于接收人说话的声音；

特定人物的学习型语音识别模72是指在确定家庭成员后，为每一位家庭成员新创建的学习型语音识别模块，包括声纹识别模块721、基础型语音识别模块722、语音识别比较模块723和输出语音模块724，并且声纹识别模块721分别与语音输入模块71、基础型语音识别模块722相连接，语音识别比较模块723分别与基础型语音识别模块722、输出语音模块724相连接，输出语音模块724和语音识别比较模块723都与主控制器2相连接；

特定人物的学习型语义解析模块73是指在确定家庭成员后，为每一位家庭成员新创建的学习型语义解析模块，包括基础型语义解析模块731、语义解析比较模块732和输出语义模块733，并且基础型语义解析模块731分别与输出语音模块724、语义解析比较模块732相连接，输出语义模块733与语义解析比较模块732相连接，语义解析比较模块732和输出语义模块733都与主控制器2相连接；

特定人物学习型应答语句生成模块74是指在确定家庭成员后，为每一位家庭成员新创建的学习型口语应答语句生成模块，包括基础型应答语句生成模块741、应答语句比较模块742和输出应答语句模块743，并且基础型应答语句生成模块741与输出语义模块733、应答语句比较模块742相连接，输出应答语句模块743与应答语句比较模块742相连接，应答语句比较模块742和输出应答语句模块743都与主控制器2相连接；

特定人物学习型语音合成模块75是指在确定家庭成员后，为每一位家庭成员新创建的学习型声音特征输出模块，包括基础型语音合成模块751、合成语音比较模块752和输出合成语音模块753，并且基础型语音合成模块751分别与输出应答语句模块743、合成语音比较模块752相连接，输出合成语音模块753与合成语音比较模块752相连接，合成语音比较模块752和输出合成语音模块753都与主控制器2相连接；

图3是本发明的触摸式游戏平台的结构示意图，如图3所示，触摸式游戏平台11还包括：特定人物的学习型游戏出牌模块111，由基础型游戏出牌模块1111、出牌比较模块1112和输出出牌模块1113组成，并且出牌比较模块1112分别与基础型游戏出牌模块1111、输出出牌模块1113和主控制器2相连接，输出出牌模块1113与主控制器2相连接。

一种学习型智能家庭社交机器人系统的使用方法，其中，包括如下步骤：

步骤一：通过语音输入模块采集家庭成员的语音信息；

步骤二：语音输入模块将采集到的语音信息传递给声纹识别模块实施声纹识别，如果不是事先进行过声纹登录的家庭成员，则声纹识别模块无法识别声音信息，则依次传递给基础型语音识别模块和基础型语音合成模块，由基础型语音合成模块发出机器人的声音；如果是事先进行过声纹登录的家庭成员的语音信息，则通过识别，进而执行步骤三；

步骤三：将通过声纹识别模块识别的语音信息一方面传递给主控制器，主控制器再传递给数据存储模块，通过数据存储模块将成员的语音信息存储到对应成员名下，另一方面通过基础型语音识别模块根据声学特征数据对成员的语音进行分析，将声音转换成对应的文字，得到初步识别结果；

步骤四：基础型语音识别模块将初步识别结果传递给语音识别比较模块，语音识别比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史识别成功的语音转换成文字的记录，将历史识别成功的记录与本次初步识别结果进行比较，如果一致，则通过输出语音模块输出语音对应文字的初步识别结果，如果不一致，则执行步骤五；

步骤五：语音识别比较模块将初步识别结果与历史识别失败的语音记录进行比较，如一致，则传递给主控制器一个与历史识别失败的语音记录相一致的信号，主控制器随即命令语音输入模块重新采集成员的语音信息，重复步骤一至四，如果仍与历史识别失败的语音记录不一致，则输出语音识别结果，并将识别出的新的语音识别结果传递给主控制器，通过主控制器传递给数据存储模块，进行存储，如果仍与历史识别失败的语音记录一致，则停止识别工作，主控制器随即请求人工对语音识别结果进行修正；

步骤六，将步骤五中由输出语音模块输出的文字结果传递给基础型语音合成模块，基础型语音合成模块根据具体文字的语音，再将文字转换成发音人的语音，由输出合成语音模块发出声音，得到初步语音合成结果；

步骤七，基础型语音合成模块将初步语音合成结果传递给合成语音比较模块，合成语音比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史语音合成成功的语音记录，将语音合成成功的语音记录与本次初步语音合成结果进行比较，如果一致，则输出初步语音合成结果的声音，如果不一致，则执行步骤八；

步骤八，合成语音比较模块将初步语音合成结果与历史语音合成失败的语音记录进行比较，如果找到了相同的结果，则合成语音比较模块传递给主控制器一个与历史语音合成失败的语句记录相一致的信号，主控制器随即请求人工对语音合成进行修正，如果没有找到相同的结果，则直接输出语音合成结果，并将新的语音合成结果传递给主控制器，通过主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

步骤九，通过不断的重复上述步骤，不断的使数据存储模块内存储的特定成员的语音合成的声音与发音人真正的语音越来越像，最后在不断的学习、进步的情况下能够发出与发音人一模一样的声音。

进一步地，还包括：步骤十至十三，通过每天记录的特定成员的说话记录，时时分析、学习该成员说话时的语义特征，进而逐步积累、提高对该成员说话语义特征的解析准确度，具体实施步骤如下：

步骤十，将步骤五中由输出语音模块输出的文字识别结果传递给基础型语义解析模块，基础型语义解析模块根据具体词语的语义对成员的语句进行分析，得到初步解析结果；

步骤十一，基础型语义解析模块将初步解析结果传递给语义解析比较模块，语义解析比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史解析成功的语义记录，将历史解析成功的语义记录与本次初步解析结果进行比较，如果一致，则由输出语义解析模块输出语义初步解析结果，如果不一致，则执行步骤十二；

步骤十二，语义解析比较模块将初步解析结果与历史解析失败的语义记录进行比较，如果找到了相同的结果，则语义解析比较模块传递给主控制器一个与历史解析失败的语义记录相一致的信号，主控制器随即请求人工对语义进行修正，如果没有找到相同的结果，则由输出语义解析模块直接输出语义解析结果，并将解析出的新的语义解析结果传递给主控制器，通过主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

步骤十三，重复步骤六至九的过程，通过不断的重复上述步骤，不断的使数据存储模块内存储的特定成员的语义信息与其真正语义非常相似，不断的学习、进步，最后能够发出与发音人一模一样的声音和语句。

进一步地，还包括：步骤十四至十七，通过每天记录的特定成员的说话记录，时时分析、学习该成员的口语应答的特征，并且在特定人物的学习型语义解析模块的帮助下，逐步积累、生成该成员在各种场合的口语应答语句，具体实施步骤如下：

步骤十四，主控制器从数据存储模块内调取需要做出应答的另一家庭成员的声音和应答语句信息，然后将步骤十二中由输出语义解析模块直接输出的语义解析结果传递给基础型应答语句生成模块，基础型应答语句生成模块根据具体语句的语义对成员的语句进行分析，得到初步应答语句结果；

步骤十五，基础型应答语句生成模块将初步应答语句结果传递给应答语句生成比较模块，应答语句生成比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史应答成功的语句记录，将历史应答成功的语句记录与本次初步应答语句结果进行比较，如果一致，则由输出应答语句生成模块输出初步应答语句结果；

步骤十六，如果不一致，应答语句生成比较模块将初步应答语句结果与历史应答失败的语句记录进行比较，如果找到了相同的结果，则应答语句生成比较模块传递给主控制器一个与历史应答失败的语句记录相一致的信号，主控制器随即请求人工对应答语句进行修正，如果没有找到相同的结果，则由输出语义解析模块直接输出语义解析结果直接输出应答语句结果，并将新的应答语句结果传递给主控制器，通过主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

步骤十七，重复步骤六至九的过程，不断的重复上述步骤，不断的使数据存储模块内存储的特定成员的应答语句信息与其真正的对话非常相似，最后在不断的学习、进步的情况下能够非常准确的发出扮演的家庭成员角色的声音，并能够与发音人进行流利的交流和应答。

进一步地，还包括：步骤十八至二十一，通过触摸式游戏平台内的基础型游戏出牌模块、出牌比较模块、输出出牌模块和主控制器、视觉模块和数据存储模块的配合使用，每天记录该成员的游戏出牌记录、动作，时时分析、学习该成员的游戏出牌的特征，进而逐步积累、提高对该成员游戏出牌准确度，最后能够代替特定成员进行打牌，具体步骤如下：

步骤十八，当游戏出牌者是扮演家庭成员的学习型智能家庭社交机器人时，学习型智能家庭社交机器人通过触摸式游戏平台内的基础型游戏出牌模块读取出牌人的具体牌面，并结合出牌规则进行分析，得到初步出牌结果；

步骤十九，基础型游戏出牌模块将初步出牌结果传递给出牌比较模块，出牌比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史出牌记录，将历史出牌记录与本次初步出牌结果进行比较，如果手持牌和打出牌都一致，则由输出出牌模块输出初步出牌结果；

步骤二十，如果手持牌一致，打出牌不一致，则选用历史出牌记录的打出牌作为输出出牌结果，如果手持牌不一致、打出牌一致，则选用初步出牌结果的打出牌作为输出出牌结果，并将输出出牌结果传递给主控制器，通过主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

步骤二十一，通过语音模块和触摸式游戏平台的结合运用，不断的使数据存储模块内存储的特定成员的出牌信息与其真正代替的人的打牌习惯非常相似，最后在不断的学习、进步的情况下能够非常准确的发出扮演的家庭成员角色的声音，在能够与发音人进行流利的交流、应答的同时，打出满足被代替的打牌人习惯的牌。

下面结合具体实施例对本发明进行具体阐述：

场景：打麻将，家庭成员：扮演甲的学习型智能家庭社交机器人、甲父、甲母、学习型智能家庭社交机器人；

准备工作：学习型智能机器人已在家庭成员甲的身边学习了半年时间，通过特定人物的学习型语音识别模块、特定人物的学习型语义解析模块、特定人物的学习型应答语句生成模块和特定人物的学习型语音合成模块的学习，经甲测定合格后，送回到甲父、甲母的身边，由学习型智能家庭社交机器人代替甲和父母打牌、游戏及对话聊天；打麻将前触摸式游戏平台已经事先与家庭成员的智能手机间实现了无线通讯设定；

开始打麻将：

扮演甲的学习型智能家庭社交机器人自动打开全体家庭成员的文字、语音、视频记录及数据存储模块开始对打麻将、聊天的全过程进行录音；

甲母说：“今天打麻将吧”；

扮演甲的学习型智能家庭社交机器人：首先采用语音输入模块采集甲母的语音信息，然后启动声纹识别模块进行识别，即判断出说话人是甲母；启动甲母的学习型语音识别模块，正确识别了这句话是：“今天打麻将吧”；然后启动甲母的学习型语义解析模块，解析出具体的语义；然后，启动甲的的学习型应答语句生成模块，生成应答语句，通过甲的学习型语音合成模块将甲的声音和应答语句结合，说：“爸，把麻将拿过来”；

甲父：“麻将拿过来了，我们开始吧”；

另一学习型智能家庭社交机器人，已经和甲父、甲母学习了一段时间，能够很好的识别甲父、甲母的语音，他与“扮演甲的学习型智能家庭社交机器人”的区别是没有扮演特定人物，说话声音是普通的机器人声音，只要具有打麻将功能就可以了；

开始打麻将了。首先，在触摸式游戏平台11上的掷色子按钮，进行掷色子操作，并在触摸式游戏平台11上面显示出整个掷色子过程，进而确定了指定参加游戏的家庭成员所在相互位置；然后，点击触摸式游戏平台上的发牌按钮，触摸式游戏平台11就会选择好的发牌顺序按照指定的顺序依次发牌；

扮演甲的学习型智能家庭社交机器人通过基础型游戏出牌模块1111，可以控制甲父、甲母的智能手机，以及学习型智能家庭社交机器人的出牌先后顺序，现在扮演甲的学习型智能家庭社交机器人的基础型游戏出牌模块1111上的出牌键显示活性，表明由扮演甲的学习型智能家庭社交机器人出牌，首先通过触摸式游戏平台11内的基础型游戏出牌模块1111读取出牌人的具体牌面，并结合出牌规则进行分析，将初步出牌结果传递给出牌比较模块1112，出牌比较模块1112通过主控制器2调取数据存储模块8内家庭成员甲的历史出牌记录，将历史出牌记录与本次初步出牌结果进行比较，最后由输出出牌模块1113输出麻将牌“九条”，并在触摸式游戏平台11上显示麻将牌“九条”；轮到甲母出牌，甲母通过智能手机吃牌，再通过触摸式游戏平台11与家庭成员智能手机间实现无线通讯，吃到的七八九条排列在触摸式游戏平台11靠近甲母的一侧，与此同时，甲母说：“吃，出六条”，然后甲母打出“六条”，麻将牌“六条”通过与手机无线连接的触摸式游戏平台11飞到触摸式游戏平台11中；然后，轮到未扮演任何角色的学习型智能家庭社交机器人出牌，通过触摸式游戏平台内的基础型游戏出牌模块读取出牌人的具体牌面，并结合出牌规则进行分析，进行以满足麻将规则形式的吃牌和出牌，最后触摸式游戏平台11上显示出牌结果，然后轮到甲父出牌，与甲母的出牌过程一致，重复上述步骤，完成打牌游戏。

本发明增加了语音识别比较模块，通过和基础型语音识别模块的配合使用，不断的学习、进步，能够发出与特定成员一模一样的声音，声音更加形象，更加排解对亲人的思念。

本发明增加了语义解析比较模块，通过与基础型语义解析模块的配合使用，不断的学习、进步，能够理解特定成员语句的语义，并能发出与特定成员一模一样的语句，更加准确，具有更加广泛的适用性。

本发明增加了应答语句比较模块，通过与基础型应答语句生成模块的配合使用，不断的学习、进步，能够完全理解特定成员语句的语义，并做出特定成员的应答，实现无障碍交流，具有更好的沟通效果，具有更加广泛的适用性。

本发明增加了合成语音比较模块，通过与基础型语音合成模块的配合使用，不断的学习、进步，能够完全理解语句的语义，并通过与特定成员即被模仿的人一模一样的声音做出应答，具有更好的沟通效果，具有更加广泛的适用性。

本发明增加了出牌比较模块，通过与基础型游戏出牌模块的配合使用，不断的学习、进步，能够完全模拟特定成员出牌习惯，具有更好的沟通效果，具有更加广泛的适用性；本发明增加的这些模块，能够实现代替子女陪在父母等身边的效果，很好的解决了父母和子女分别两地，使老人不再孤单，具有更加广泛的适用性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种学习型智能家庭社交机器人系统，其特征在于，包括：人机接口模块、主控制器、环境监测模块、机器人定位模块、电机驱动模块、视觉模块、语音模块、数据存储模块、无线数据传输模块、电源管理模块和触摸式游戏平台，并且人机接口模块、环境监测模块、机器人定位模块、电机驱动模块、视觉模块、语音模块、数据存储模块、无线数据传输模块、电源管理模块和触摸式游戏平台都与主控制器相连接，其特征在于，语音模块还包括：语音输入模块、特定人物的学习型语音识别模块、特定人物的学习型语义解析模块、特定人物的学习型应答语句生成模块、特定人物的学习型语音合成模块和特定人物的学习型游戏出牌模块；

所述语音输入模块，用于接收人说话的声音；

所述特定人物的学习型语音识别模块包括声纹识别模块、基础型语音识别模块、语音识别比较模块和输出语音模块，并且所述声纹识别模块分别与语音输入模块、基础型语音识别模块相连接，所述语音识别比较模块分别与基础型语音识别模块、输出语音模块相连接，所述输出语音模块和语音识别比较模块都与主控制器相连接；

所述特定人物的学习型语义解析模块包括基础型语义解析模块、语义解析比较模块和输出语义模块，并且所述基础型语义解析模块分别与输出语音模块、语义解析比较模块相连接，所述输出语义模块与语义解析比较模块相连接，所述语义解析比较模块和输出语义模块都与主控制器相连接；

所述特定人物学习型应答语句生成模块包括基础型应答语句生成模块、应答语句比较模块和输出应答语句模块，并且所述基础型应答语句生成模块分别与输出语义模块、应答语句比较模块相连接，所述输出应答语句模块与应答语句比较模块相连接，所述应答语句比较模块和输出应答语句模块都与主控制器相连接；

所述特定人物学习型语音合成模块包括基础型语音合成模块、合成语音比较模块和输出合成语音模块，并且所述基础型语音合成模块分别与输出应答语句模块、合成语音比较模块相连接，所述输出合成语音模块与合成语音比较模块相连接，所述合成语音比较模块和输出合成语音模块都与主控制器相连接；

所述特定人物的学习型游戏出牌模块包括基础型游戏出牌模块、出牌比较模块和输出出牌模块，并且基础型游戏出牌模块分别与出牌比较模块和输出合成语音模块相连接，输出出牌模块与出牌比较模块相连接，出牌比较模块和输出出牌模块都与主控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种学习型智能家庭社交机器人系统，其特征在于，所述触摸式游戏平台还包括：特定人物的学习型游戏出牌模块，由基础型游戏出牌模块、出牌比较模块和输出出牌模块组成，并且所述出牌比较模块分别与基础型游戏出牌模块、输出出牌模块和主控制器相连接，所述输出出牌模块与主控制器相连接。

3.一种学习型智能家庭社交机器人系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：通过所述语音输入模块采集家庭成员的语音信息；

步骤二：所述语音输入模块将采集到的语音信息传递给所述声纹识别模块实施声纹识别，如果不是事先进行过声纹登录的家庭成员，则所述声纹识别模块无法识别声音信息，则依次传递给所述基础型语音识别模块和基础型语音合成模块，由所述基础型语音合成模块发出机器人的声音；如果是事先进行过声纹登录的家庭成员的语音信息，则通过识别，进而执行步骤三；

步骤三：将通过所述声纹识别模块识别的语音信息一方面传递给所述主控制器，所述主控制器再传递给数据存储模块，通过所述数据存储模块将成员的语音信息存储到对应成员名下，另一方面通过所述基础型语音识别模块根据声学特征数据对成员的语音进行分析，将声音转换成对应的文字，得到初步识别结果；

步骤四：所述基础型语音识别模块将初步识别结果传递给语音识别比较模块，所述语音识别比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史识别成功的语音转换成文字的记录，将历史识别成功的记录与本次初步识别结果进行比较，如果一致，则通过所述输出语音模块输出语音对应文字的初步识别结果，如果不一致，则执行步骤五；

所述步骤五：所述语音识别比较模块将初步识别结果与历史识别失败的语音记录进行比较，如一致，则传递给所述主控制器一个与历史识别失败的语音记录相一致的信号，主控制器随即命令语音输入模块重新采集成员的语音信息，重复所述步骤一至四，如果仍与历史识别失败的语音记录不一致，则输出语音识别结果，并将识别出的新的语音识别结果传递给所述主控制器，通过所述主控制器传递给数据存储模块，进行存储，如果仍与历史识别失败的语音记录一致，则停止识别工作，主控制器随即请求人工对语音识别结果进行修正；

步骤六，将所述步骤五中由输出语音模块输出的文字结果传递给基础型语音合成模块，所述基础型语音合成模块根据具体文字的语音，再将文字转换成发音人的语音，由所述输出合成语音模块发出声音，得到初步语音合成结果；

步骤七，所述基础型语音合成模块将初步语音合成结果传递给合成语音比较模块，所述合成语音比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史语音合成成功的语音记录，将语音合成成功的语音记录与本次初步语音合成结果进行比较，如果一致，则输出初步语音合成结果的声音，如果不一致，则执行步骤八；

所述步骤八，所述合成语音比较模块将初步语音合成结果与历史语音合成失败的语音记录进行比较，如果找到了相同的结果，则所述合成语音比较模块传递给主控制器一个与历史语音合成失败的语句记录相一致的信号，所述主控制器随即请求人工对语音合成进行修正，如果没有找到相同的结果，则直接输出语音合成结果，并将新的语音合成结果传递给所述主控制器，通过所述主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

步骤九，通过不断的重复上述步骤，不断的使数据存储模块内存储的特定成员的语音合成的声音与发音人真正的语音越来越像，最后在不断的学习、进步的情况下能够发出与发音人一模一样的声音。

4.根据权利要求3所述的一种学习型智能家庭社交机器人系统的使用方法，其特征在于，还包括：步骤十至十三，通过每天记录的特定成员的说话记录，时时分析、学习该成员说话时的语义特征，进而逐步积累、提高对该成员说话语义特征的解析准确度，具体实施步骤如下：

所述步骤十，将所述步骤五中由输出语音模块输出的文字识别结果传递给基础型语义解析模块，所述基础型语义解析模块根据具体词语的语义对成员的语句进行分析，得到初步解析结果；

所述步骤十一，所述基础型语义解析模块将初步解析结果传递给语义解析比较模块，语义所述解析比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史解析成功的语义记录，将历史解析成功的语义记录与本次初步解析结果进行比较，如果一致，则由所述输出语义解析模块输出语义初步解析结果，如果不一致，则执行步骤十二；

所述步骤十二，所述语义解析比较模块将初步解析结果与历史解析失败的语义记录进行比较，如果找到了相同的结果，则所述语义解析比较模块传递给主控制器一个与历史解析失败的语义记录相一致的信号，所述主控制器随即请求人工对语义进行修正，如果没有找到相同的结果，则由所述输出语义解析模块直接输出语义解析结果，并将解析出的新的语义解析结果传递给所述主控制器，通过所述主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

所述步骤十三，重复所述步骤六至九的过程，通过不断的重复上述步骤，不断的使所述数据存储模块内存储的特定成员的语义信息与其真正语义非常相似，不断的学习、进步，最后能够发出与发音人一模一样的声音和语句。

5.根据权利要求4所述的一种学习型智能家庭社交机器人系统的使用方法，其特征在于，还包括：步骤十四至十七，通过每天记录的特定成员的说话记录，时时分析、学习该成员的口语应答的特征，并且在所述特定人物的学习型语义解析模块的帮助下，逐步积累、生成该成员在各种场合的口语应答语句，具体实施步骤如下：

所述步骤十四，所述主控制器从数据存储模块内调取需要做出应答的另一家庭成员的声音和应答语句信息，然后将所述步骤十二中由输出语义解析模块直接输出的语义解析结果传递给基础型应答语句生成模块，所述基础型应答语句生成模块根据具体语句的语义对成员的语句进行分析，得到初步应答语句结果；

所述步骤十五，所述基础型应答语句生成模块将初步应答语句结果传递给应答语句生成比较模块，所述应答语句生成比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史应答成功的语句记录，将历史应答成功的语句记录与本次初步应答语句结果进行比较，如果一致，则由所述输出应答语句生成模块输出初步应答语句结果；

所述步骤十六，如果不一致，所述应答语句生成比较模块将初步应答语句结果与历史应答失败的语句记录进行比较，如果找到了相同的结果，则所述应答语句生成比较模块传递给主控制器一个与历史应答失败的语句记录相一致的信号，所述主控制器随即请求人工对应答语句进行修正，如果没有找到相同的结果，则由所述输出语义解析模块直接输出语义解析结果直接输出应答语句结果，并将新的应答语句结果传递给所述主控制器，通过所述主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

所述步骤十七，重复所述步骤六至九的过程，不断的重复上述步骤，不断的使数据存储模块内存储的特定成员的应答语句信息与其真正的对话非常相似，最后在不断的学习、进步的情况下能够非常准确的发出扮演的家庭成员角色的声音，并能够与发音人进行流利的交流和应答。

6.根据权利要求5所述的一种学习型智能家庭社交机器人系统的使用方法，其特征在于，还包括：步骤十八至二十一，通过所述触摸式游戏平台内的基础型游戏出牌模块、出牌比较模块、输出出牌模块和主控制器、视觉模块和数据存储模块的配合使用，每天记录该成员的游戏出牌记录、动作，时时分析、学习该成员的游戏出牌的特征，进而逐步积累、提高对该成员游戏出牌准确度，最后能够代替特定成员进行打牌，具体步骤如下：

所述步骤十八，当游戏出牌者是扮演家庭成员的学习型智能家庭社交机器人时，学习型智能家庭社交机器人通过所述触摸式游戏平台内的基础型游戏出牌模块读取出牌人的具体牌面，并结合出牌规则进行分析，得到初步出牌结果；

所述步骤十九，所述基础型游戏出牌模块将初步出牌结果传递给出牌比较模块，所述出牌比较模块通过主控制器调取数据存储模块内该成员历史出牌记录，将历史出牌记录与本次初步出牌结果进行比较，如果手持牌和打出牌都一致，则由所述输出出牌模块输出初步出牌结果；

所述步骤二十，如果手持牌一致，打出牌不一致，则选用历史出牌记录的打出牌作为输出出牌结果，如果手持牌不一致、打出牌一致，则选用初步出牌结果的打出牌作为输出出牌结果，并将输出出牌结果传递给所述主控制器，通过所述主控制器传递给数据存储模块，进行存储；

所述步骤二十一，通过所述语音模块和触摸式游戏平台的结合运用，不断的使所述数据存储模块内存储的特定成员的出牌信息与其真正代替的人的打牌习惯非常相似，最后在不断的学习、进步的情况下能够非常准确的发出扮演的家庭成员角色的声音，在能够与发音人进行流利的交流、应答的同时，打出满足被代替的打牌人习惯的牌。