CN108375913A - 一种基于nao机器人的智能家居物联系统及其运行方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于NAO机器人的智能家居物联系统及其运行方法与应用，包括：传感器模块、云服务器、NAO机器人、主控平台和被控设备，传感器模块用于实时采集环境中的温度、湿度等参数数据；云服务器用于分析处理传感器模块实时采集的参数数据，并传输给所述NAO机器人；NAO机器人作为构架中的机器人端，用于人机交互；主控平台用于无线收发、指令解码和继电器功能，作为控制系统中的主控制器。当接收到NAO机器人发送的无线指令后，将收到的无线指令转化为控制各个继电器吸合与断开的信号，实现对被控设备的控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于NAO机器人的智能家居物联系统及其运行方法与应用，属于机器人与物联网智能家居领域。
背景技术
随着科技发展，人们对机器人功能的要求已经从简单的移动变成了能与人进行交互等更多能为人类服务的功能。近年来，智能家居发展也是如此。通过互联网和语音识别来控制家电，实施场景操作，形成多个设备之间的相互联动，使人们的生活更加方便、舒适和安全。
如今物联网技术让机器人像人一样拥有感知能力，NAO机器人将软、硬件巧妙结合，它集合了面部探测、语音合成和自动语音识别等功能，自身还具有无线网络模块、红外收发模块。
现有的智能家居物联系统操作复杂，很少注重与用户之间的互动，同样设备维护较为困难。物联系统器件之间的通讯要通过家庭中已有的局域网，难免存在隐私安全隐患。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于NAO机器人的智能家居物联系统；
本发明还提供了上述基于NAO机器人的智能家居物联系统的运行方法、应用；
本发明的技术方案为：
一种基于NAO机器人的智能家居物联系统,包括：传感器模块、云服务器、NAO机器人、主控平台和被控设备；
所述传感器模块用于实时采集环境中的温度、湿度等参数数据；
所述云服务器接收到所述传感器模块实时采集的参数数据后，分析处理获取被控设备的调节量，将获取的调节量传输至所述NAO机器人；
云服务器接受到传感器模块实时采集的参数数据后，将抽象数据转变为环境中湿度、温度等物理量，再通过比对数据库和智能算法得出物联设备的调节量。以调节环境温度为例，传感器采集环境中的温度数据上传到云服务器，通过PID算法求出此时变化到目标温度包括空调在内的物联设备的变化量；
所述NAO机器人作为构架中的机器人端，用于人机交互；
所述主控平台用于无线收发、指令解码和继电器功能，作为控制系统中的主控制器。当主控平台接收到所述NAO机器人发送的无线指令后，解码提取指令中的地址和变化量，并将其发送给主控平台的处理器，处理器即可控制相应物理地址的继电器做出开关动作。
根据本发明优选的，所述NAO机器人包括NAO机器人处理器及与所述NAO机器人处理器连接的语音识别模块、动作检测模块、面部探测模块、舵机、语音模块、红外收发模块、网络模块；
所述NAO机器人处理器为控制系统中的从控制器，用于处理分析语音识别模块的有效语音命令指令、动作检测模块的有效动作命令指令(逻辑指令)、所述面部探测模块的探测信息，并通过所述网络模块或所述红外收发模块将上述信息处理结果传送给被控设备和主控平台，或者通过网络模块同云服务器之间进行通信，同时所述NAO机器人处理器还控制NAO机器人的动作、语音。
所述语音识别模块用于从语音中识别出有效语音命令指令；
所述动作检测模块用于从动作中识别出有效动作命令指令；
所述面部探测模块用于检测用户的面部信息，提取关键点数据上传至NAO机器人处理器分析，得出用户身份信息；面部探测功能作为智能安防的基础，语音识别功能保证机器人识别语音中特定语句随时调整至工作状态；
所述网络模块用于将信息处理结果发送至所述主控平台；实现对被控设备的控制。
所述红外收发模块用于发送或接收红外信号；可对接受红外信号的家电进行控制；
所述舵机用于控制NAO机器人动作；
所述语音模块用于实现NAO机器人语音功能，实现人机互动。
根据本发明优选的，所述主控平台包括处理器、解码器、继电器，所述网络模块、所述解码器、所述处理器依次首尾连接；所述处理器连接所述继电器；
所述解码器用于提取网络模块接收到数据中的逻辑指令，将指令发送给主控平台的处理器；
所述处理器用于将解码器解码得出的逻辑指令转化为控制相应地址继电器开合的电信号；
所述继电器用于控制相应被控设备工作。
根据本发明优选的，所述传感器模块包括若干无线传感器，若干所述无线传感器构成网格化布局。
通过对相似或相同的传感器进行功能分析，规划出功能模块，封装出不同排列组合规则的不同产品；
进一步优选的，若干所述无线传感器构成菱形网格布局，每两个无线传感器监测范围形成交集，每四个连通的无线传感器构成最小的支配集。保证监测区域无盲区。
根据本发明优选的，所述被控设备包括红外被控设备、无线被控设备、有线被控设备；所述红外收发模块连接所述红外被控设备；所述网络模块连接所述无线被控设备；所述继电器连接所述有线被控设备；红外被控设备，例如电视、空调等；有线被控设备，例如电灯、冰箱、电动窗帘等；属于智能物联机器人系统构架的物联器件端；有线被控设备和无线被控设备受主控平台的直接控制，红外被控设备受NAO机器人的直接控制；
所述NAO机器人直接通过红外线实现对红外被控设备的控制；
所述的主控平台能通过控制相应地址继电器的开合，控制该继电器连接的有线被控设备。
进一步优选的，所述主控平台通过WiFi、Zigbee或Bluetooth连接无线被控设备。无线被控设备，例如无线智能插座；
上述基于NAO机器人的智能家居物联系统的运行方法，包括：
(1)所述传感器模块实时采集环境中的温度、湿度等参数数据；
(2)所述云服务器通过算法和比对分析处理所述传感器模块实时采集的参数数据，并传输给所述NAO机器人；
(3)所述NAO机器人进行人机交互；
(4)当接收到所述NAO机器人发送的无线指令后，主控平台将收到的无线指令转化为控制各个继电器吸合与断开的信号，实现对所述被控设备的控制。
一种通过语音控制所述智能家居物联系统运行的方法，包括：
C、用户发出语音指令；
D、所述NAO机器人采集语音指令并识别语音指令，在语音中提取关键词，判断用户所期望的动作，将语音转化为逻辑指令；
E、判断所述NAO机器人是否处于待机状态，若为待机状态，调整至工作状态，并建立与主控平台的连接，否则，直接进行步骤F；
F、将逻辑指令通过所述网络模块发送至所述主控平台；
G、主控平台参与数据流的解码，提取数据中的地址和指令，通过此地址寻找相应继电器的位置；
H、结合指令闭合或断开相应继电器，实现语音指令；
I、所述主控平台将执行完逻辑指令的信息反馈给所述NAO机器人，所述NAO机器人通过自身舵机行为或合成语音反馈给用户。
一种通过动作控制所述智能家居物联系统运行的方法，包括：
J、用户作出手部动作指令；
K、所述的动作检测模块包括Kinect摄像头，Kinect摄像头捕捉到用户的关节点，通过空间区域划分策略将空间区域划分为三个区域A、B、C；
L、循环读取直至组成有效动作,保证用户动作完成；
M、判断是否存在先后位置为A、B、C的手势动作，此动作定义为相应的动作指令，并转化为相应的逻辑指令；
N、将逻辑指令通过网络模块上传至主控平台，主控平台解码提取数据流中的逻辑指令，确定下一步执行命令的单元为NAO机器人，将发送红外信号的内容发送给NAO机器人；
O、NAO机器人将收到的红外信号的内容，通过红外信号的形式发送给被控设备，执行相应动作；
P、NAO机器人通过自身舵机行为或合成语音反馈给用户。
根据本发明优选的，通过空间区域划分策略将空间区域划分为三个区域A、B、C，包括：定义并获取如下数值：将手部所在的空间划分为X轴、Y轴和Z轴，X轴表示手部的水平坐标，Y轴表示手部的竖直坐标，Z坐标轴与手部所在的竖直面垂直；
取动作检测模块检测范围的左边界中心为坐标原点，从左到右为X轴的正方向，检测出手部实际的X轴坐标值Rightx，脊柱中点X轴坐标值Midx，脊柱中点Y轴坐标值为Midy，脊柱中点的Z轴坐标轴为Midz，选取人体脊柱下半部分长度为人体的基本尺寸，定义为Size，此变量表示用户脊柱中点与人体平均脊柱中点的基准值的欧氏距离，用于计算出手部的相对坐标，Size的表达式如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中，Basex，Basey分别是指人体脊柱中点的X轴和Y轴坐标值，即基准值；
手部X轴相对坐标为x，计算此变量的原因为用户由于身体尺寸不同，求出相对坐标减少因为个人身体原因带来的识别误差，计算如式(II)所示：
设定手部正常活动范围确定在Minx<x<Maxx，当手部的相对坐标x在此范围内才进行动作识别，将该手部正常活动范围在边界内划分出三等份区域a、b、c，a、b区域抽象在X轴上的交界点为点A，b、c区域抽象在Y轴上的交界点为B；
A、B点的X轴坐标PA、PB表示如式(III)、式(IV)所示：
确定手部所处位置的公式如式(Ⅴ)所示：
式(Ⅴ)中，Position(x)＝1,Position(x)＝2,Position(x)＝3分别表示手部在区域a,b,c中；
有效区域是指一个限定范围，只有当手的抽象坐标处于此范围内才可以有效识别，例如(Minx,Maxx)为X轴的有效区域。
Y轴坐标最大值不大于头部纵坐标值Heady，y轴坐标最小值不小于肘部纵坐标值ERighty，满足式(Ⅵ)：
ERighty<y<Heady (VI)
Y轴的有效区域为(ERighty,Heady)
Z轴有效区域满足式(Ⅶ)：
z＝Rightz<Midz (VII)
即手部的深度坐标要小于脊柱中段的深度坐标值，即如式(VIII)所示：
式(VIII)中，F'为手部深度坐标，即Z轴坐标。
所述智能家居物联系统实现自主控制的过程，包括：
Q、所述传感器模块获取环境中的物理信息，包括温度、湿度、空气中可吸入颗粒物浓度、氧气浓度；
R、所述传感器模块将获取的物理信息通过无线传感网络上传至所述云服务器；
S、所述的云服务器通过PID算法分析数据，并与数据库中的数据进行比对得出分析结果；
T、将所述云服务器的分析结果传输给所述NAO机器人，分析结果包括获取的环境中的物理信息、控制指令，控制指令为PID算法得出被控设备的变化参数；
U、NAO机器人通过相应的网络传递指令，将控制指令传输给所述主控平台；
V、所述主控平台参与数据流的解码，提取出其中的逻辑指令，寻找被控设备的位置，做出调整。
本发明的有益效果为：
1、本发明一种基于NAO机器人的智能家居物联系统，并提供了它的运作方法和应用，此系统实现了通过物联系统控制智能家居的功能；
2、本发明所述的系统人机互动友好，用户体验较好；
3、本发明将NAO机器人和智能家居器件巧妙结合，使人们的生活更加舒适便捷。
附图说明
图1是本发明中智能物联机器人系统构架的结构图；
图2是本发明中基于NAO机器人的智能家居物联系统的结构图；
图3是本发明中空间区域划分策略对右手x轴单轴划分的示意图；
图4是本发明中实现电视调节音量的流程；
图5是本发明中实现语音控制家电设备的流程图；
图6是本发明中实现自主控制的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步限定，但不限于此。
实施例1
一种基于NAO机器人的智能家居物联系统,如图2所示，包括：传感器模块、云服务器、NAO机器人、主控平台和被控设备；
传感器模块用于实时采集环境中的温度、湿度等参数数据；云服务器接收到传感器模块实时采集的参数数据后，分析处理获取被控设备的调节量，将获取的调节量传输至NAO机器人；云服务器接受到传感器模块实时采集的参数数据后，将抽象数据转变为环境中湿度、温度等物理量，再通过比对数据库和智能算法得出物联设备的调节量。以调节环境温度为例，传感器采集环境中的温度数据上传到云服务器，通过PID算法求出此时变化到目标温度包括空调在内的物联设备的变化量；NAO机器人作为构架中的机器人端，用于人机交互；主控平台用于无线收发、指令解码和继电器功能，作为控制系统中的主控制器。当主控平台接收到NAO机器人发送的无线指令后，解码提取指令中的地址和变化量，并将其发送给主控平台的处理器，处理器即可控制相应物理地址的继电器做出开关动作。
如图1所示，智能物联机器人系统构架包含中央处理器、机器人、物联器件端和通信端四部分，满足流畅的人机交互体验，传感器控制机器人运动自如功能，将kinect、蓝牙耳机、麦克风、手柄、家用电器、飞行器等作物联器件端模拟人的五官，使机器人能够“感知”周围环境，语言动作相结合表达、传递信息，实现动作示范、教学行为模拟、生活服务等部分人为行为的需求；本发明基于智能物联机器人系统构架，提出了本实施例基于NAO机器人的智能家居物联系统。
NAO机器人包括NAO机器人处理器及与NAO机器人处理器连接的语音识别模块、动作检测模块、面部探测模块、舵机、语音模块、红外收发模块、网络模块；
NAO机器人处理器为控制系统中的从控制器，用于处理分析语音识别模块的有效语音命令指令、动作检测模块的有效动作命令指令(逻辑指令)、面部探测模块的探测信息，并通过网络模块或所述红外收发模块将上述信息处理结果传送给被控设备和主控平台，或者通过网络模块同云服务器之间进行通信，同时所述NAO机器人处理器还控制NAO机器人的动作、语音。语音识别模块用于从语音中识别出有效语音命令指令；动作检测模块用于从动作中识别出有效动作命令指令；面部探测模块用于检测用户的面部信息，提取关键点数据上传至NAO机器人处理器分析，得出用户身份信息；面部探测功能作为智能安防的基础，语音识别功能保证机器人识别语音中特定语句随时调整至工作状态；网络模块用于将信息处理结果发送至所述主控平台；实现对被控设备的控制。红外收发模块用于发送或接收红外信号；可对接受红外信号的家电进行控制；舵机用于控制NAO机器人动作；语音模块用于实现NAO机器人语音功能，实现人机互动。
主控平台包括处理器、解码器、继电器，网络模块、解码器、处理器依次首尾连接；处理器连接继电器；
解码器用于提取网络模块接收到数据中的逻辑指令，将指令发送给主控平台的处理器；处理器用于将解码器解码得出的逻辑指令转化为控制相应地址继电器开合的电信号；继电器用于控制相应被控设备工作。
传感器模块包括若干无线传感器，若干所述无线传感器构成菱形网格布局，每两个无线传感器监测范围形成交集，每四个连通的无线传感器构成最小的支配集。保证监测区域无盲区。通过对相似或相同的传感器进行功能分析，规划出功能模块，封装出不同排列组合规则的不同产品；
被控设备包括红外被控设备、无线被控设备、有线被控设备；红外收发模块连接红外被控设备；网络模块连接无线被控设备；继电器连接所述有线被控设备；红外被控设备，例如电视、空调等；有线被控设备，例如电灯、冰箱、电动窗帘等；属于智能物联机器人系统构架的物联器件端；有线被控设备和无线被控设备受主控平台的直接控制，红外被控设备受NAO机器人的直接控制；
NAO机器人直接通过红外线实现对红外被控设备的控制；主控平台能通过控制相应地址继电器的开合，控制该继电器连接的有线被控设备。
主控平台通过WiFi、Zigbee或Bluetooth连接无线被控设备。无线被控设备，例如无线智能插座；
实施例2
实施例1所述的基于NAO机器人的智能家居物联系统的运行方法，包括：
(1)传感器模块实时采集环境中的温度、湿度等参数数据；
(2)云服务器通过算法和比对分析处理所述传感器模块实时采集的参数数据，并传输给NAO机器人；
(3)NAO机器人进行人机交互；
(4)当接收到NAO机器人发送的无线指令后，主控平台将收到的无线指令转化为控制各个继电器吸合与断开的信号，实现对被控设备的控制。
实施例3
一种通过语音控制实施例1所述智能家居物联系统运行的方法，如图5所示，以语音控制电动窗帘为例，包括：
C、用户发出语音指令；例如，“开(关)窗帘”或“把窗帘打开(关闭)”；
D、NAO机器人采集语音指令并识别语音指令，在语音中提取关键词，在语音中提取关键词“开(关)”和“窗帘”，判断用户所期望的动作，将语音转化为逻辑指令；
E、判断NAO机器人是否处于待机状态，若为待机状态，调整至工作状态，并建立与主控平台的连接，否则，直接进行步骤F；
F、将逻辑指令通过网络模块发送至主控平台；
G、主控平台参与数据流的解码，提取数据中的地址和指令，通过此地址寻找相应继电器的位置；
H、闭合(断开)该继电器，实现窗帘打开(关闭)；
I、主控平台将执行完逻辑指令的信息反馈给NAO机器人，NAO机器人通过自身舵机行为或合成语音反馈给用户。
实施例4
一种通过动作控制实施例1所述智能家居物联系统运行的方法，以体感调节电视音量为例，右手向右滑动，此时NAO机器人处于工作状态，如图4所示，包括：
J、用户作出手部动作指令；
K、动作检测模块包括Kinect摄像头，Kinect摄像头捕捉到用户的关节点，通过空间区域划分策略将空间区域划分为三个区域A、B、C；参照图3判断右手在单轴x轴上的所属区域；
L、循环读取直至组成有效动作,保证用户动作完成；
M、按照图3所示，判断是否存在先后位置为A、B、C的手势动作，此动作定义为相应的动作指令，并转化为相应的逻辑指令；
N、将逻辑指令通过网络模块上传至主控平台，主控平台解码提取数据流中的逻辑指令，确定下一步执行命令的单元为NAO机器人，将发送红外信号的内容发送给NAO机器人；
O、NAO机器人将收到的红外信号的内容，通过红外信号的形式发送给被控设备，执行相应动作；
P、NAO机器人通过自身舵机行为或合成语音反馈给用户。
通过空间区域划分策略将空间区域划分为三个区域A、B、C，包括：定义并获取如下数值：将手部所在的空间划分为X轴、Y轴和Z轴，X轴表示手部的水平坐标，Y轴表示手部的竖直坐标，Z坐标轴与手部所在的竖直面垂直；
取动作检测模块检测范围的左边界中心为坐标原点，从左到右为X轴的正方向，检测出手部实际的X轴坐标值Rightx，脊柱中点X轴坐标值Midx，脊柱中点Y轴坐标值为Midy，脊柱中点的Z轴坐标轴为Midz，选取人体脊柱下半部分长度为人体的基本尺寸，定义为Size，此变量表示用户脊柱中点与人体平均脊柱中点的基准值的欧氏距离，用于计算出手部的相对坐标，Size的表达式如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中，Basex，Basey分别是指人体脊柱中点的X轴和Y轴坐标值，即基准值；
手部X轴相对坐标为x，计算此变量的原因为用户由于身体尺寸不同，求出相对坐标减少因为个人身体原因带来的识别误差，计算如式(II)所示：
设定手部正常活动范围确定在Minx<x<Maxx，当手部的相对坐标x在此范围内才进行动作识别，将该手部正常活动范围在边界内划分出三等份区域a、b、c，a、b区域抽象在X轴上的交界点为点A，b、c区域抽象在Y轴上的交界点为B；如图3所示；
A、B点的X轴坐标PA、PB表示如式(III)、式(IV)所示：
确定手部所处位置的公式如式(Ⅴ)所示：
式(Ⅴ)中，Position(x)＝1,Positi2n(x)＝2,P2sition(x)＝3分别表示手部在区域a,b,c中；
有效区域是指一个限定范围，只有当手的抽象坐标处于此范围内才可以有效识别，例如(Minx,Maxx)为X轴的有效区域。
Y轴坐标最大值不大于头部纵坐标值Heady，y轴坐标最小值不小于肘部纵坐标值ERighty，满足式(VI)：
ERighty<y<Heady (VI)
Y轴的有效区域为(ERighty,Heady)
Z轴有效区域满足式(VII)：
z＝Rightz<Midz (VII)
即手部的深度坐标要小于脊柱中段的深度坐标值，即如式(VIII)所示：
式(VIII)中，F'为手部深度坐标，即Z轴坐标。
实施例5
实施例1所述智能家居物联系统实现自主控制的过程，如图6所示，包括：
Q、传感器模块获取环境中的物理信息，包括温度、湿度、空气中可吸入颗粒物浓度、氧气浓度；
R、传感器模块将获取的物理信息通过无线传感网络上传至所述云服务器；
S、云服务器通过PID算法分析数据，并与数据库中的数据进行比对得出分析结果；
T、将云服务器的分析结果传输给所述NAO机器人，分析结果包括获取的环境中的物理信息、控制指令，控制指令为PID算法得出被控设备的变化参数；
U、NAO机器人通过相应的网络传递指令，将控制指令传输给主控平台；
V、主控平台参与数据流的解码，提取出其中的逻辑指令，寻找被控设备的位置，做出调整。
Claims (10)
1.一种基于NAO机器人的智能家居物联系统,其特征在于，包括：传感器模块、云服务器、NAO机器人、主控平台和被控设备；
所述传感器模块用于实时采集环境中的参数数据；
所述云服务器接收到所述传感器模块实时采集的参数数据后，分析处理获取被控设备的调节量，将获取的调节量传输至所述NAO机器人；
所述NAO机器人用于人机交互；
所述主控平台用于无线收发、指令解码和继电器功能，当主控平台接收到所述NAO机器人发送的无线指令后，解码提取指令中的地址和变化量，控制相应物理地址的继电器做出开关动作。
2.根据权利要求1所述的一种基于NAO机器人的智能家居物联系统,其特征在于，所述NAO机器人包括NAO机器人处理器及与所述NAO机器人处理器连接的语音识别模块、动作检测模块、面部探测模块、舵机、语音模块、红外收发模块、网络模块；
所述NAO机器人处理器用于处理分析语音识别模块的有效语音命令指令、动作检测模块的有效动作命令指令、所述面部探测模块的探测信息，并通过所述网络模块或所述红外收发模块将上述信息处理结果传送给被控设备和主控平台，或者通过网络模块同云服务器之间进行通信，同时所述NAO机器人处理器还控制NAO机器人的动作、语音；
所述语音识别模块用于从语音中识别出有效语音命令指令；
所述动作检测模块用于从动作中识别出有效动作命令指令；
所述面部探测模块用于检测用户的面部信息，提取关键点数据上传至NAO机器人处理器分析，得出用户身份信息；
所述舵机用于控制NAO机器人动作；
所述语音模块用于实现NAO机器人语音功能，实现人机互动。
3.根据权利要求1所述的一种基于NAO机器人的智能家居物联系统,其特征在于，所述主控平台包括处理器、解码器、继电器，所述网络模块、所述解码器、所述处理器依次首尾连接；所述处理器连接所述继电器；
所述解码器用于提取网络模块接收到数据中的逻辑指令，将指令发送给主控平台的处理器；
所述处理器用于将解码器解码得出的逻辑指令转化为控制相应地址继电器开合的电信号；
所述继电器用于控制相应被控设备工作。
4.根据权利要求1所述的一种基于NAO机器人的智能家居物联系统,其特征在于，所述传感器模块包括若干无线传感器，若干所述无线传感器构成网格化布局；
进一步优选的，若干所述无线传感器构成菱形网格布局，每两个无线传感器监测范围形成交集，每四个连通的无线传感器构成最小的支配集。
5.根据权利要求1所述的一种基于NAO机器人的智能家居物联系统,其特征在于，所述被控设备包括红外被控设备、无线被控设备、有线被控设备；所述红外收发模块连接所述红外被控设备；所述网络模块连接所述无线被控设备；所述继电器连接所述有线被控设备；所述NAO机器人直接通过红外线实现对红外被控设备的控制；
所述的主控平台能通过控制相应地址继电器的开合，控制该继电器连接的有线被控设备；
进一步优选的，所述主控平台通过WiFi、Zigbee或Bluetooth连接无线被控设备。
6.权利要求1所述的基于NAO机器人的智能家居物联系统的运行方法，其特征在于，包括：
(1)所述传感器模块实时采集环境中的参数数据；
(2)所述云服务器通过算法和比对分析处理所述传感器模块实时采集的参数数据，并传输给所述NAO机器人；
(3)所述NAO机器人进行人机交互；
(4)当接收到所述NAO机器人发送的无线指令后，主控平台将收到的无线指令转化为控制各个继电器吸合与断开的信号，实现对所述被控设备的控制。
7.权利要求1所述的一种通过语音控制所述智能家居物联系统运行的方法，其特征在于，包括：
C、用户发出语音指令；
D、所述NAO机器人采集语音指令并识别语音指令，在语音中提取关键词，判断用户所期望的动作，将语音转化为逻辑指令；
E、判断所述NAO机器人是否处于待机状态，若为待机状态，调整至工作状态，并建立与主控平台的连接，否则，直接进行步骤F；
F、将逻辑指令通过所述网络模块发送至所述主控平台；
G、主控平台参与数据流的解码，提取数据中的地址和指令，通过此地址寻找相应继电器的位置；
H、结合指令闭合或断开相应继电器，实现语音指令；
I、所述主控平台将执行完逻辑指令的信息反馈给所述NAO机器人，所述NAO机器人通过自身舵机行为或合成语音反馈给用户。
8.一种通过动作控制权利要求1所述智能家居物联系统运行的方法，其特征在于，包括：
J、用户作出手部动作指令；
K、所述动作检测模块包括Kinect摄像头，Kinect摄像头捕捉到用户的关节点，通过空间区域划分策略将空间区域划分为三个区域A、B、C；
L、循环读取直至组成有效动作,保证用户动作完成；
M、判断是否存在先后位置为A、B、C的手势动作，此动作定义为相应的动作指令，并转化为相应的逻辑指令；
N、将逻辑指令通过网络模块上传至主控平台，主控平台解码提取数据流中的逻辑指令，确定下一步执行命令的单元为NAO机器人，将发送红外信号的内容发送给NAO机器人；
O、NAO机器人将收到的红外信号的内容，通过红外信号的形式发送给被控设备，执行相应动作；
P、NAO机器人通过自身舵机行为或合成语音反馈给用户。
9.根据权利要求8所述的智能家居物联系统运行的方法，其特征在于，通过空间区域划分策略将空间区域划分为三个区域A、B、C，包括：定义并获取如下数值：将手部所在的空间划分为X轴、Y轴和Z轴，X轴表示手部的水平坐标，Y轴表示手部的竖直坐标，Z坐标轴与手部所在的竖直面垂直；
取动作检测模块检测范围的左边界中心为坐标原点，从左到右为X轴的正方向，检测出手部实际的X轴坐标值Rightx，脊柱中点X轴坐标值Midx，脊柱中点Y轴坐标值为Midy，脊柱中点的Z轴坐标轴为Midz，选取人体脊柱下半部分长度为人体的基本尺寸，定义为Size，此变量表示用户脊柱中点与人体平均脊柱中点的基准值的欧氏距离，用于计算出手部的相对坐标，Size的表达式如式(Ⅰ)所示：
式(Ⅰ)中，Basex，Basey分别是指人体脊柱中点的X轴和Y轴坐标值，即基准值；
手部X轴相对坐标为x，计算如式(Ⅱ)所示：
设定手部正常活动范围确定在Minx<x<Maxx，当手部的相对坐标x在此范围内才进行动作识别，将该手部正常活动范围在边界内划分出三等份区域a、b、c，a、b区域抽象在X轴上的交界点为点A，b、c区域抽象在Y轴上的交界点为B；
A、B点的X轴坐标PA、PB表示如式(Ⅲ)、式(IV)所示：
确定手部所处位置的公式如式(Ⅴ)所示：
式(Ⅴ)中，Position(x)＝1,Position(x)＝2,Position(x)＝3分别表示手部在区域a,b,c中；
Y轴坐标最大值不大于头部纵坐标值Heady，y轴坐标最小值不小于肘部纵坐标值ERighty，满足式(Ⅵ)：
ERighty<y<Heady (Ⅵ)
Y轴的有效区域为(ERighty,Heady)
Z轴有效区域满足式(Ⅶ)：
z＝Rightz<Midz (Ⅶ)
即手部的深度坐标要小于脊柱中段的深度坐标值，即如式(Ⅷ)所示：
式(Ⅷ)中，F'为手部深度坐标，即Z轴坐标。
10.权利要求1-5任一所述智能家居物联系统实现自主控制的过程，其特征在于，包括：
Q、所述传感器模块获取环境中的物理信息，包括温度、湿度、空气中可吸入颗粒物浓度、氧气浓度；
R、所述传感器模块将获取的物理信息通过无线传感网络上传至所述云服务器；
S、所述云服务器通过PID算法分析数据，并与数据库中的数据进行比对得出分析结果；
T、将所述云服务器的分析结果传输给所述NAO机器人，分析结果包括获取的环境中的物理信息、控制指令，控制指令为PID算法得出被控设备的变化参数；
U、NAO机器人通过相应的网络传递指令，将控制指令传输给所述主控平台；
V、所述主控平台参与数据流的解码，提取出其中的逻辑指令，寻找被控设备的位置，做出调整。
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