CN105377100A - 智能机器人 - Google Patents

Abstract

一种智能机器人（10），包括本体（11）、电源（15）及移动单元（14），该本体（11）具有底面（111）、与底面（111）相对的顶面（112）及连接该底面（111）与该顶面（112）的侧面（113），该电源（15）设于该本体（11）内，该移动单元（14）位于该底面（111）且与该电源（15）电连接，该智能机器人（10）还包括控制模组（16），该控制模组（16）包括相互连接的处理单元（162）及语音输入单元（164）,该语音输入单元（164）具有语音模糊识别元件（1642），该语音模糊识别元件（1642）用于将意思相近或读音相近的词语进行整合识别。

Description

智能机器人 说明书

智能机器人

技术领域

本发明涉及一种家用电器，尤其是一种家用智能机器人。

背景技术

近年来家用机器人的研究与应用不断发展，其中吸尘器就是一种发展较快的家用机器人。从 20 世纪 90 年代中后期开始，中国吸尘器每年的销量都在高速上升。如今吸尘器不但功能越来智能，外观日趋美化，其价格也越来越便宜，受到了不少人们的喜爱，尤其是一些城市中的工作者，这些人的工作学习繁忙，总是希望可以更大程度地从繁杂的日常事务中解脱出来。现有的智能吸尘器作为吸尘器家族中最容易使用的成员，已经越来越得到人们的青睐。例如，现有的智能吸尘器能够实现按程序设定自动清扫，自动归位等，这可节省使用者不少的劳力。

然而，类似于智能吸尘器，在现有技术中，现有的家用机器人一般的功能都较为单一，可扩展的作用较少，这对于可不断移动的机器人而言，其功能无疑实现少了。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种 具有较多应用功能的 智能机器人。

一种智能机器人包括本体、电源及移动单元，该本体具有底面、与底面相对的顶面及连接该底面与该顶面的侧面，该电源设于该本体内，该移动单元位于该底面且与该电源电连接，该智能机器人还包括控制模组，该控制模组包括相互连接的处理单元及语音输入单元，该语音输入单元具有语音模糊识别元件，该语音模糊识别元件用于将意思相近或读音相近的词语进行整合识别。

一种智能机器人包括本体、电源及移动单元，该电源设于该本体内用于提供能源，该移动单元位于该本体的底部，该智能机器人还包括控制模组，该控制模组包括相互连接的处理单元及语音输入单元，该语音输入单元具有语音模糊识别元件与语音进阶识别元件，该语音模糊识别元件用于将意思相近或读音相近的词语进行整合识别，该语音模糊识别元件的制作方法是先设定用于一项预定功能的第一词语并将该词语的识别结果与一项第一输出信息相对应，然后设定与该第一词语意思相近或读音相近的其他词语，并将该些其他词语的识别结果与一项该第一输出信息相对应；该语音进阶识别元件与该模糊识别元件相连，该语音进阶识别元件是在接收到该模糊识别元件的输出信息后开启语音识别功能。

上述智能机器人包括语音模糊识别元件，其用于将意思相近或读音相近的词语进行整合识别，有利于提高对智能机器人控制的准确性，因此有利于智能机器人的扩展应用，从而增加使用的功能。

附图说明

图 1 是本发明实施例 的 智能机器人 的本体的俯视示意图 。

图 2 是 图 1 所示的 智能机器人 的本体沿 II-II' 线剖开的示意图 。

图 3 是 图 1 所示的 智能机器人 的系统方框图。

图 4 是 图 1 所示的 智能机器人 的语音识别单元与处理单元之间的连接示意图。

图 5 是 图 4 所示语音识别单元进行语音信号识别的流程图。

图 6 是 图 1 所示的 智能机器人 的本体沿 VI-VI '线剖开的示意图 。

图 7 是本发明实施例 的 智能机器人 的集尘盒的俯视示意 。

图 8 是 图 7 所示的 智能机器人 的集尘盒沿 VIII-VIII' 线剖开的示意图 。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的智能机器人作进一步的详细说明。

请参见图 1- 图 4 及图 7 ，本发明第一实施例的智能机器人 10 是吸尘器，但通常情况下本发明并不以此为限，在其他实施例中，智能机器人 10 可以不具有吸尘功能。智能机器人 10 包括本体 11 、集尘盒 12 、风扇单元 13 、移动单元 14 、电源 15 及控制模组 16 。本体 11 具有底面 111 、底面 111 相对的顶面 112 及连接底面 111 与顶面 112 的侧面 113 。移动单元 14 位于底面 11 且与电源 15 电连接，其可用于与地面接触而带动整个智能机器人 10 运动。本体 11 还具有容纳腔 114 、进风通道 115 以及排风通道 116 。容纳腔 114 开设在本体 11 的顶面 112 侧。风扇单元 13 位于容纳腔 114 内。集尘盒 12 的形状与容纳腔 114 相配合，集尘盒 12 可装配在容纳腔 114 内且位于风扇单元 13 上。进风通道 115 的一个入口 1152 设在底面 111 且进风通道 115 延伸至容纳腔 114 ，排风通道 116 的一个出口 1162 设在侧面 113 。进风通道 115 与排风通道 116 在本体 11 内延伸，并通过集尘盒 12 及风扇单元 13 连通，从而形成完整的空气流通通道。控制模组 16 具有相互连接的控制模组 162 与信息传输单元 164 。控制模组 162 与移动单元 14 相连接，用于控制移动单元 14 进行运动。控制模组 16 包括相互连接的处理单元 162 及语音输入单元 164 。语音输入单元 164 具有语音模糊识别元件 1642 ，语音模糊识别元件 1642 用于将意思相近或读音相近的词语进行整合识别。

语音模糊识别元件 1642 用于将意思相近或读音相近的词语进行整合识别，可有利于智能机器人 10 的控制使用，且提升智能机器人 10 的控制的准确性。举例来说，当定义一个预定的词语为'唤醒接受指令的功能'的指令时，这个预定的词语例如为'康渡'，在使用者发出'康渡'的声音时，智能机器人 10 就可以开启接受指令的功能；而与'康渡'发音相近的词，例如中文拼音的' kan du （看度）'、' gang du （刚度）'或' gan du （甘都）'及英文词的发音' CAN DO '皆可与'康渡'进行整合识别，而对应于特定的'唤醒接受指令的功能'的指令。更具体的，如果要让智能机器人 10 执行某一个预定动作，例如，让智能机器人 10 到使用者的身边，则可以分别将'唤醒接受指令的功能'的指令与一'到使用者身边的动作'的指令分别对应两个词语，例如，当与'唤醒接受指令的功能'的指令相对应的声音词语是'康渡'而'到使用者身边的动作'的指令相对应的声音词语是'过来'时，使用者先发出'康渡'的声音或者与'康渡'发音相近的词的声音，接着再发出'过来'的声音或者与'过来'发音相近的词的声音，则智能机器人 10 就可以先被唤醒然后执行到使用者身边的动作而移动到使用者身边。

由上可见，智能机器人 10 包括语音模糊识别元件 1642 ，其用于将意思相近或读音相近的词语进行整合识别，有利于提高对智能机器人 10 控制的准确性，因此有利于智能机器人 10 的扩展应用，从而增加使用的功能。特别是，当有不同的使用者都可能使用智能机器人 10 时，由于智能机器人 10 包括语音模糊识别元件 1642 ，可以忽略不同使用者发音的不同，而仍可达到准确控制智能机器人 10 的目的，因此还有利于智能机器人 10 的推广应用，增加使用的方便性。

在本发明的一个实施例中，语音模糊识别元件 1642 是进行孤立词识别（ Isolated Word Recognition ），其算法可采用动态时间规整（ Dynamic Time Warping ， DTW ）算法或隐马尔可夫模型（ Hidden Markov Model ， HMM ）技术。请参加图 5 ，在识别过程中语音模糊识别元件 1642 处理步骤如下：语音信号输入，对语音信号进行预处理，对语音进行特征提取，将提取的特征与模板库进行测试匹配，对匹配的结果进行识别决策，根据决策的结果输出识别结果。

在本发明的一个实施例中，语音输入单元 164 还可以包括一个声音模板库（图未标）及与模板库相连的模板更新单元（图未标），该模板更新单元用于更新语音模糊识别元件 1642 中预定词语对应的意思相近或读音相近的其他词语的语音特征。由于可以对模板库进行更新，因此容易扩展预定词语对应的意思相近或读音相近的其他词语，进而更容易满足不同使用者的使用需求及提高智能机器人 10 控制的准确性。

对于语音模糊识别元件 1642 设计制作方法来说，其可包括以下步骤：首先是设定用于一项预定功能的第一词语，并将该词语的识别结果与一项第一输出信息相对应；以及设定与该第一词语意思相近或读音相近的其他词语，并将该些其他词语的识别结果与一项该第一输出信息相对应。通过上述方法，根据不同的使用习惯，设计人员或者使用者可以较为容易的设定控制语音，方便使用。

请再参见图 4 ，本实施例中，语音输入单元 164 还可具有语音进阶识别元件 1644 。语音进阶识别元件 1644 与处理单元 162 相连。语音进阶识别元件 1644 可进行关键词识别（ Keyword Spotting ）或连续语音识别，其算法可采用隐马尔可夫模型（ Hidden Markov Model ， HMM ）技术或人工神经网络技术。较佳的，语音进阶识别元件 1644 还与模糊识别元件 1642 相连；语音进阶识别元件 1644 可在接收到模糊识别元件 1642 的输出信息后开始启动语音识别功能的，即语音进阶识别元件 1644 可通过模糊识别元件 1642 来激发开启。由于语音进阶识别元件 1644 是通过模糊识别元件 1642 来激发开启，使得使用者可有更多选择的空间，且可提升控制的准确性。举例来说，通过语音模糊识别元件 1642 先将智能机器人 10 控制移动到离使用者较近的位置，然后再通过语音进阶识别元件 1644 来控制智能机器人 10 执行其他更复杂的命令或动作，这样分层次的识别控制方式，有利于提升智能机器人 10 控制的准确性及让智能机器人 10 执行更多动作。

请再参见图 3 ，在本实施例中，控制模组 16 还可包括与处理器 162 相互连接的键盘 / 触摸输入单元 166 或无线连接单元 168 。键盘 / 触摸输入单元 166 可以通过按键的方式或者触控屏的方式让使用者输入信息或控制指令，从而可进一步扩展智能机器人 10 的应用功能。无线连接单元 168 可用于对智能机器人 10 进行无线设定或控制，可便于智能机器人 10 远程控制使用，并有利于增加使用乐趣。

进一步，请参见图 1 、图 3 及图 6 ，上述智能机器人 10 还可包含除湿单元 17 。除湿单元 17 可与电源 15 电连接，且与集尘盒 12 相对应以用于去除空气中的水气，从而达到改变空气中的湿度的作用。除湿单元 17 例如包括加热冷却元件 172 ，加热冷却元件 172 设于容纳腔 114 的侧壁上且与电源 15 电连接，加热冷却元件 172 具有冷端 1722 及与冷端 1722 相对的热端 1724 ，冷端 1722 与集尘盒 12 相邻，热端 1724 在排风通道 116 上。除湿单元 17 的加热冷却元件 172 可为应用半导体制冷技术（其工作原理是基于帕尔帖原理）所形成的半导体加热冷却元件。采用半导体加热冷却元件，可以降低能量损失，以提升智能机器人 10 能量利用率以及延长智能机器人 10 的工作时间。

使用时，风扇单元 13 中的风扇转动，形成局部负压，使得灰尘与空气从进风通道 115 进入集尘盒 12 ；经过集尘盒 12 的处理，灰尘或垃圾被截留在集尘盒 12 内，空气从排风通道 116 排出。当空气湿度较大时，可通过控制除湿单元 17 来除湿，详细来说，可以通过开启除湿单元 17 的加热冷却元件 172 ，使得加热冷却元件 172 的冷端 1722 让集尘盒 12 的温度降低，由于凝结作用，在空气经过集尘盒 12 时，空气中的部分水分可以被凝结而附在集尘盒 12 的内壁上，从而使得空气中的水分含量降低；在空气从排风通道 116 排出时，又可通过热端 1724 对空气进行加热，使得原来被冷却的空气温度再一定程度上回升，从而使得排出的空气的湿度得以降低。如此，在一些湿度较大 ( 例如空气相对湿度超过 80%) 的地区或者季节，通过智能机器人 10 便可降低空气中的湿度，将空气湿度控制在人体感觉舒适的范围 ( 例如空气相对湿度控制在 40~60% 的之间 ) ，从而避免因空气湿度大而给人的生活造成影响，例如可避免房屋内的墙壁回潮，避免引起风湿病或呼吸道疾病等。

请参见图 7 与图 8 ，集尘盒 12 可由导热系数较高的材料制成，例如金属材料，以便于与冷端 1722 进行热传递而降温；进入集尘盒 12 的灰尘可通过集尘盒内 12 设置的过滤网 121 来截留灰尘或垃圾。详细来说，集尘盒 12 具有集尘腔 122 、风扇容纳腔 123 、将集尘腔 122 与风扇容纳腔 123 隔离的内壁体 124 。在集尘腔 122 的底部具有一个集尘盒入风口 125 ，集尘盒入风口 125 与进风通道 115 连通。过滤网 121 设在集尘腔 122 内并固定在集尘腔 122 的侧壁上，排出的空气都会经过过滤网 121 的过滤，从而将从进风通道 115 进入的灰尘或垃圾都截留在集尘腔 122 内。风扇容纳腔 123 与风扇单元 13 相配合，而将风扇单元 13 容纳在其中。通过风扇单元 13 的作用从集尘盒 12 排出的空气，可以从风扇单元 13 流到排风通道 116 ，从而从智能机器人 10 排出。此外，如图 6 所示，为防止集尘盒内的水分、灰尘或垃圾从入风口 125 流出集尘盒 12 ，在集尘盒 12 的入风口 125 处还可设有防倒流突起 126 ，防倒流突起 126 设于集尘腔 122 的内壁上并与入风口 225 相对应。

进一步，请再参见图 1 、图 3 及图 6 ，在本实施例中，为进一步提升智能机器人 10 的智能性及使用功能，智能机器人 10 还可包括检测单元 18 、加湿单元 19 及充电单元 20 。其中，检测单元 18 可与控制模组 16 相连，其可具有湿度传感器或温度传感器。湿度传感器及温度传感器可分别用于检测环境的湿度与温度，从而可给使用者一个具体参数来判断与温度对应的空气的湿度是否适宜于使用者所需状况。请参加图 6 ，加湿单元 19 可包括储水槽 192 及加热器 194 。储水槽 192 设于排风通道 116 上，加热器 194 与储水槽 192 相对应而用于加热储水槽 192 内的水。详细来说，加热器 194 可由电热阻丝构成，其设置在储水槽 192 内，可以理解本发明并不以此为限。充电单元 20 可设置在本体 11 的顶面 112 上，充电单元 20 可与电源 15 相连接；较佳的，充电单元 20 是无线充电单元。现如今，便携式电子产品使用广泛，然而电池续航仍然是难以解决的难题，而现有技术中，便携式电子产品的充电通常都需要插座或者是在固定的某一个位置，使用起来常常不方便，而本实施例中智能机器人 10 的充电单元，可以跟随智能机器人 10 运动，其只要通过使用者的简单控制，就可以移动到使用者的身边，让使用者对便携式电子产品进行充电，因此可以让充电使用过程更加方便。

可以理解，在智能机器人 10 中，控制模组 162 可以分别与风扇单元 13 、移动单元 14 、电源 15 、除湿单元 17 、检测单元 18 、加湿单元 19 或充电单元 20 相连，从而可对智能机器人 10 中更多的参数进行控制调节，增加智能机器人 10 的应用功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (16)

1. 一种智能机器人包括本体、电源及移动单元，该本体具有底面、与底面相对的顶面及连接该底面与该顶面的侧面，该电源设于该本体内，该移动单元位于该底面且与该电源电连接，其特征在于，该智能机器人还包括控制模组，该控制模组包括相互连接的处理单元及语音输入单元，该语音输入单元具有语音模糊识别元件，该语音模糊识别元件用于将意思相近或读音相近的词语进行整合识别。

2. 如权利要求 1 所述的智能机器人，其特征在于：该语音模糊识别元件的设计制作方法包括以下步骤： 设定用于一项预定功能的第一词语，并将该词语的识别结果与一项第一输出信息相对应；及 设定与该第一词语意思相近或读音相近的其他词语，并将该些其他词语的识别结果与该第一输出信息相对应。

3. 如权利要求 2 所述的智能机器人，其特征在于：该语音输入单元还包括声音模板库及与该模板库相连的模板更新单元，该模板更新单元用于更新该语音模糊识别元件中该第一词语对应的意思相近或读音相近的其他词语的语音特征。

4. 如权利要求 1 所述的智能机器人，其特征在于：该语音输入单元还具有语音进阶识别元件，该语音进阶识别元件与该处理单元相连。

5. 如权利要求 4 所述的智能机器人，其特征在于：该语音进阶识别元件还与该模糊识别元件相连，该语音进阶识别元件是在接收到该模糊识别元件的输出信息后开始启动语音识别功能。

6. 如权利要求 1 所述的智能机器人，其特征在于：该控制模组还包括与该处理器相互连接的键盘 / 触摸输入单元。

7. 如权利要求 1 所述的智能机器人，其特征在于：该本体具有底面、底面相对的顶面及连接该底面与该顶面的侧面，该智能机器人还包括集尘盒与风扇单元，该本体还具有容纳腔、进风通道以及排风通道，该容纳腔开设在该顶面侧，该风扇单元位于该容纳腔内，该集尘盒的形状与该容纳腔相配合，该集尘盒装配在该容纳腔内且与该风扇单元相对应，该进风通道的一个入口设在该底面且该进风通道延伸至该容纳腔，该排风通道的一个出口设在该侧面，该进风通道与该排风通道在该本体内延伸并通过该集尘盒及该风扇单元连通。

8. 如权利要求 7 所述的智能机器人，其特征在于：该智能机器人还包括与该电源电连接的除湿单元，该除湿单元与该集尘盒相对应以用于去除空气中的水气，该除湿单元包括加热冷却元件，该加热冷却元件设于该容纳腔的侧壁上且与该电源电连接，该加热冷却元件具有冷端及与该冷端相对的热端，该冷端与该集尘盒相邻，该热端在该排风通道上，且该加热冷却元件为半导体加热冷却元件。

9. 如权利要求 1 所述的智能机器人，其特征在于：该智能机器人还包括检测单元，该检测单元与该控制模组相连，该检测单元具有湿度传感器或温度传感器。

10. 如权利要求 1 所述的智能机器人，其特征在于：该智能机器人还包括充电单元。

11. 如权利要求 10 所述的智能机器人，其特征在于：该充电单元设于该本体的顶面，该充电单元为无线充电单元，且与该电源相连。

12. 如权利要求 1 所述的智能机器人，其特征在于： 该控制模组还包括无线连接单元，其用于对该智能机器人进行无线设定或控制。

13. 一种智能机器人包括本体、电源及移动单元，该电源设于该本体内用于提供能源，该移动单元位于该本体的底部，其特征在于，该智能机器人还包括控制模组，该控制模组包括相互连接的处理单元及语音输入单元，该语音输入单元具有语音模糊识别元件与语音进阶识别元件，该语音模糊识别元件用于将意思相近或读音相近的词语进行整合识别，该语音模糊识别元件的制作方法是先设定用于一项预定功能的第一词语并将该词语的识别结果与一项第一输出信息相对应，然后设定与该第一词语意思相近或读音相近的其他词语，并将该些其他词语的识别结果与一项该第一输出信息相对应；该语音进阶识别元件与该模糊识别元件相连，该语音进阶识别元件是在接收到该模糊识别元件的输出信息后开启语音识别功能。

14. 如权利要求 13 所述的智能机器人，其特征在于：该智能机器人还包括集尘盒与风扇单元，该本体具有容纳腔、进风通道以及排风通道，该风扇单元位于该容纳腔内，该集尘盒的形状与该容纳腔相配合，该集尘盒装配在该容纳腔内且与该风扇单元相对应，该进风通道与该排风通道在该本体内延伸并通过该集尘盒及该风扇单元连通。

15. 如权利要求 14 所述的智能机器人，其特征在于：该智能机器人还包括与该电源电连接的除湿单元，该除湿单元与该集尘盒相对应以用于将去除空气中的水气，该除湿单元包括加热冷却元件，该加热冷却元件设于该容纳腔的侧壁上且与该电源电连接，该加热冷却元件具有冷端及与该冷端相对的热端，该冷端与该集尘盒相邻，该热端在该排风通道上。

16. 如权利要求 13 所述的智能机器人，其特征在于：该控制模组还可包括与该处理器相互连接的键盘 / 触摸输入单元。