CN105446953A - 一种智能机器人与虚拟3d的交互系统及方法 - Google Patents

一种智能机器人与虚拟3d的交互系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能机器人与虚拟3D的交互系统及方法，其系统包括语音识别单元、服务器处理单元和3D投影单元；语音识别单元识别用户自然语音，进而转换成文字信息并上传到服务器处理单元；服务器处理单元设有智能引擎，智能引擎对文字信息进行分词、句法分析处理后，生成相应的用户码，并发送到3D投影单元；3D投影单元根据用户码选择相应的投影源投射，出现虚拟3D。本发明的方法包括步骤：自然语音输入及识别处理；发送http请求；对文字信息进行分词、句法分析处理，生成相应的用户码；发送用户码到3D投影单元；根据用户码调取相应的投影源进行投射。本发明的结构简单，实现人工智能与虚拟3D的交互，这种交互方式能够吸引群众，丰富娱乐生活。

Description

一种智能机器人与虚拟3D的交互系统及方法
技术领域
本发明涉及智能机器人技术领域，尤其是涉及一种智能机器人与虚拟3D的交互系统及方法。
背景技术
随着社会的进步，机器人不仅在工业、医学、农业或者军事上应用广泛，更是在生活上开始慢慢地融入人类的社交。常见社交上的机器人应用于活动现场或者家庭，特别是在活动现场，机器人的交互往往能吸引群众的关注和兴趣。
目前，机器人与人的交互方式主要以语音或者简单的动作为主要交互方式，这种交互方式比较单一，且随着科技的发展，这些交互方式越来越普遍，越来越不能满足群众的追求。
发明内容
为了使智能机器人与人的交互方式多样化，吸引人与机器人的互动，本发明提供了一种智能机器人与虚拟3D的交互系统及方法，其目的在于通过智能机器人结合3D全息投影技术，实现智能机器人控制虚拟人物执行相应的动作。
为了实现上述目的，本发明提供了一种智能机器人与虚拟3D的交互系统，其特征在于包括：包括语音识别单元、服务器处理单元以及3D投影单元。
所述语音识别单元用于识别用户自然语音以及将该用户自然语音转换成文字信息，进而上传该文字信息到服务器处理单元。
所述服务器处理单元设有智能引擎，通过智能引擎对文字信息进行分词、句法分析处理，进而根据输入的不同文字信息生成相应的用户码，并发送到3D投影单元。
所述3D投影单元接收到相应的用户码后，根据用户码做相应的投射，虚拟3D做相应的反应。
更具体地，所述语音识别单元包括语音输入模块和语音识别引擎；语音输入模块接收到用户自然语音后，输入语音信息到语音识别引擎，语音识别引擎识别语音信息后转为文字信息，并上传至服务器处理单元。
更具体地，所述服务器处理单元还包括相似度计算引擎、推理引擎以及用户码分发模块；文字信息分别经智能引擎分词、句法分析，相似度计算引擎计算和推理引擎处理后，发送到用户码分发模块。
所述用户码分发模块根据处理后的文字信息产生相应的用户码，并将该用户码分发到不同的用户码模块中。
相对应的用户码模块根据分发的用户码发送到3D投影单元中。
更具体地，所述用户码模块为音乐码模块、故事码模块、闲聊码模块或其他码模块。
更具体地，所述3D投影单元包括Unity3D引擎、投影源模块以及全息展示模块。
所述Unity3D引擎接收到用户码后，调取相应的投影源模块向全息展示模块进行投射，全息展示模块内出现虚拟3D做相应的反应。
本发明还提供了一种智能机器人与虚拟3D的交互方法，其特征在于，包括以下步骤：
自然语音输入及识别处理；用户输入的自然语音经过识别处理后转为文字信息；
发送http请求至服务器处理单元；通过http请求请求的方式上传文字信息至服务器处理单元；
对文字信息进行分词、句法分析处理，并生成相应的用户码；
发送用户码到3D投影单元；
根据用户码调取相应的投影源进行投射；在投射区形成虚拟3D模型，并作出相应的反应。
更具体地，所述对文字信息进行分词、句法分析处理的步骤包括文字信息分词、句法分
析处理的步骤、文字信息相似度计算的步骤以及文字信息推理的步骤。
更具体地，所述用户码包括音乐码、故事码、闲聊码以及其他码值。
采用本发明产生的有益效果：本发明的智能机器人结合全息投影技术，通过智能引擎处理并生成用户码，利用用户码筛选相应的投影源进行投影，经过全息折射后形成3D虚拟形象，并且该虚拟形象做相应的动作。本发明的结构简单，并实现人工智能与虚拟3D的交互，解决了现有交互方式单一的问题。此外，这样交互方式更吸引群众，丰富人们的娱乐生活。
附图说明
图1为本发明系统的结构简图。
图2为本发明用户分发模块的内部结构简图。
图3为本发明总流程图。
具体实施方式
本发明在智能机器人的基础上，结合3D投影的技术和光学折射原理，通过三棱锥体显示虚拟3D人物，实现智能机器人与虚拟人物的交互。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明的实质性特点作进一步的说明。
如图1至图2所示，本发明提供的一种智能机器人与虚拟3D的交互系统，包括语音识别单元1、服务器处理单元2以及3D投影单元3。语音识别单元1用于识别用户自然语音以及将该用户自然语音转换成文字信息，进而上传该文字信息到服务器处理单元2；服务器处理单元2设有智能引擎21，通过智能引擎21对文字信息进行分词、句法分析处理，进而根据输入的不同文字信息生成相应的用户码，并发送到3D投影单元3；3D投影单元3接收到相应的用户码后，根据用户码做相应的投射，虚拟3D做相应的反应。
语音识别单元1为机器人与自然人交互的单元，其主要包括语音输入模块11和语音识别引擎12；语音输入模块11接收到用户自然语音后，输入语音信息到语音识别引擎12，语音识别引擎12识别语音信息后转为文字信息，并上传至服务器处理单元2。
服务器处理单元2为本实施例的主控单元，语音识别单元1将输入的语音信息转化成文字信息后上传至服务器处理单元2，由该单元进行处理。其中，服务器处理单元2中还包括相似度计算引擎22、推理引擎23以及用户码分发模块24；文字信息分别经过分词、句法分析，相似度计算引擎22计算以及推理引擎23处理后，发送到用户码分发模块24。而用户码分发模块24根据处理后的文字信息产生相应的用户码，并将该用户码分发到不同的用户码模块中，比如用户码模块为音乐码模块241、故事码模块242、闲聊码模块243或其他码模块244；进而，相对应的用户码模块根据分发的用户码发送到3D投影单元3中。
3D投影单元3包括Unity3D引擎31、投影源模块32以及全息展示模块33。Unity3D引擎31为3D投影单元3的主控单元，Unity3D引擎31根据下发的用户码向投影源模块32调取相应的投影源，进而投射到全息展示模块33；投影源模块32为投影源的制作单元，投影源制作方式：一个单角度投影源，然后分前后左右四角度输出，最后将四个不同角度的视频整合，最终得到全息投影源；全息展示模块33为虚拟3D实现单元，全息展示模块33由三棱锥形全息玻璃组成，投影源经过三棱锥形全息玻璃折射后形成一个虚拟的动画人物形象。
即用户通过自然语言语音输入给智能机器人，智能机器人经过智能引擎21分析用户意图，执行相关功能，同时发送指令反馈相应的3D效果。目前智能机器人主要能体现功能有：情侣互动，音乐播放，讲故事，播新闻，天气预报，闹钟，提醒，闲聊，机器人主动问候等。而3D投影表现主要有：用户播放音乐投射人物进行舞蹈动作，可根据不同的节奏切换动作表现；用户讲故事时角色人物同时做相应的动画表情；用户查询天气的时候会出现各种天气变换的动画效果。
如图3所示，本发明还公开了一种智能机器人与虚拟3D的交互方法，这种交互方法包括：
步骤S11：自然语音输入及识别处理；用户输入的自然语音经过识别处理后转为文字信息该。该步骤在语音识别单元完成，当用户自然语言输入系统，通过调用语音识别引擎得到语音输入文字信息。
步骤S12：发送http请求至服务器处理单元；通过http请求请求的方式上传文字信息至服务器处理单元。语音识别单元上传文字信息到服务器处理单元之前，向服务器处理单元发送http请求，http请求得到服务器处理单元的同意后，语音识别单元将文字信息上传到服务器处理单元上。
步骤S13：对文字信息进行分词、句法分析处理，并生成相应的用户码。步骤S13还包括文字信息分词、句法分析处理的步骤、文字信息相似度计算的步骤以及文字信息推理的步骤，文字信息在服务器处理单元经过智能引擎分词，句法分析处理，相似度计算引擎计算和推理引擎处理后判断用户表达需求内容，进而产生用户的需求码，也就是所述的用户码，同时返回到智能机器人的系统端。其中，所述的用户码包括音乐码、故事码、闲聊码以及其他码值。
步骤S14：发送用户码到3D投影单元。该步骤中，服务器处理单元在集成unity自带的classes.jar包的前提下，通过调用UntifyPlayer.sendMessage接口向untify中的GameObject发送用户码消息，进而指令3D投影单元完成相应的动作。
步骤S15：根据用户码调取相应的投影源进行投射；在投射区形成虚拟3D模型，并作出相应的反应。3D投影单元在接收到相应的用户码后，调用对应的投影源，该投影源经过三棱锥全息玻璃体现给用户一个虚拟动画人物形象，并做相应的动作，实现智能机器人与虚拟3D的交互。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，均属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能机器人与虚拟3D的交互系统，其特征在于：包括语音识别单元（1）、服务器处理单元（2）以及3D投影单元（3）；
所述语音识别单元（1）用于识别用户自然语音以及将该用户自然语音转换成文字信息，进而上传该文字信息到服务器处理单元（2）；
所述服务器处理单元（2）设有智能引擎（21），通过智能引擎（21）对文字信息进行分词、句法分析处理，进而根据输入的不同文字信息生成相应的用户码，并发送到3D投影单元（3）；
所述3D投影单元（3）接收到相应的用户码后，根据用户码做相应的投射，虚拟3D做相应的反应。
2.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于：所述语音识别单元（1）包括语音输入模块（11）和语音识别引擎（12）；语音输入模块（11）接收到用户自然语音后，输入语音信息到语音识别引擎（12），语音识别引擎（12）识别语音信息后转为文字信息，并上传至服务器处理单元（2）。
3.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于：所述服务器处理单元（2）还包括相似度计算引擎（22）、推理引擎（23）以及用户码分发模块（24）；文字信息分别经智能引擎（21）分词、句法分析，相似度计算引擎（22）计算和推理引擎（23）处理后，发送到用户码分发模块（24）；
所述用户码分发模块（24）根据处理后的文字信息产生相应的用户码，并将该用户码分发到不同的用户码模块中；
相对应的用户码模块根据分发的用户码发送到3D投影单元（3）中。
4.根据权利要求3所述的交互系统，其特征在于；所述用户码模块为音乐码模块（241）、故事码模块（242）、闲聊码模块（243）或其他码模块（244）。
5.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，还包括：所述3D投影单元（3）包括Unity3D引擎（31）、投影源模块（32）以及全息展示模块（33）；
所述Unity3D引擎（31）接收到用户码后，调取相应的投影源模块（32）向全息展示模块（33）进行投射，全息展示模块（33）内出现虚拟3D做相应的反应。
6.一种智能机器人与虚拟3D的交互方法，其特征在于，包括以下步骤：
自然语音输入及识别处理；用户输入的自然语音经过识别处理后转为文字信息；
发送http请求至服务器处理单元；通过http请求请求的方式上传文字信息至服务器处理单元；
对文字信息进行分词、句法分析处理，并生成相应的用户码；
发送用户码到3D投影单元；
根据用户码调取相应的投影源进行投射；在投射区形成虚拟3D模型，并作出相应的反应。
7.根据权利要求6所述的交互方法，其特征在于：所述对文字信息进行分析、分词处理的步骤包括文字信息分词、句法分析处理的步骤、文字信息相似度计算的步骤以及文字信息推理的步骤。
8.根据权利要求6所述的交互方法，其特征在于：所述用户码包括音乐码、故事码、闲聊码以及其他码值。
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