CN108814449A - 一种基于语音指令的人工智能扫地机器人控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于语音指令的人工智能扫地机器人控制方法，包括如下步骤：接收广播报文后识别发送装置的物理地址；根据蓝牙采集装置的位置坐标和报文强度计算机器人终端位置；根据声源方向生成当前声源相对于机器人当前朝向的偏差角，并将偏差角信息发送至两轮差速驱动单元；通过控制电机转速差控制机器人终端转向；根据机器人终端当前位置和目标位置生成行进路线，并将行进路线发送至微控制端；获取行进路线后发送启动信号至电机。本发明通过识别第一关键字启动系统，并通过识别第二关键字对扫地机器人下达命令，使得扫地机器人可以通过语音指令到达指定地点，系统智能方便，为居家生活提供更多便利。
Description
技术领域
本发明属于人工智能技术领域，尤其涉及一种基于语音指令的人工智能扫地机器人控制方法。
背景技术
智能扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为智能扫地机器人。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于语音指令的人工智能扫地机器人控制方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于语音指令的人工智能扫地机器人控制方法，该方法包括如下步骤：
S2-1、蓝牙发送装置对外发送广播报文，蓝牙采集装置接收广播报文后识别发送装置的物理地址，并存储识别成功的广播报文；
S2-2、定位数据采集模块提取发送所述声音信息的麦克风的设备序列号，并根据设备序列号匹配位置坐标，并查找发生时间相近的一个或多个存储的广播报文，提取发送所述广播报文的蓝牙采集装置的位置坐标和所述广播报文中带有的报文强度，定位数据采集模块根据蓝牙采集装置的位置坐标和报文强度计算机器人终端位置；
S2-3、信号接收单元根据声源方向生成当前声源相对于机器人当前朝向的偏差角，并将偏差角信息发送至两轮差速驱动单元；
S2-4、两轮差速驱动单元通过控制电机转速差控制机器人终端转向；
S2-5、路线规划模块提取与第二关键字语音关联的位置坐标并生成为目标位置，并根据机器人终端当前位置和目标位置生成行进路线，并将行进路线发送至微控制端；
S2-6、信号接收单元获取行进路线后发送启动信号至电机，信号接收单元接收当前位置坐标落入目标位置域后关闭电机。
本发明的有益效果是：
本发明公开了一种基于语音指令的人工智能扫地机器人控制方法，通过识别第一关键字启动系统，并通过识别第二关键字对扫地机器人下达命令，使得扫地机器人可以通过语音指令到达指定地点，系统智能方便，为居家生活提供更多便利。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作处创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于语音识别的扫地机器人控制系统，包括机器人定位控制系统和语音识别系统，其中语音识别系统包括终端唤醒模块、声源定位模块、第一语音采集装置、第二语音采集装置、语音采集定位模块和命令识别模块，机器人定位控制系统包括微控制端、路段规划模块、终端定位模块和定位数据采集模块；
所述第一语音采集装置包括多个设置于房间内的麦克风，麦克风采集声音信息，并将声音信息打包发送至终端唤醒模块；
较优的，所述麦克风根据房间位置摆放形成采集阵列，系统中存储有麦克风位于所述阵列中的位置坐标；
终端唤醒模块获取采集的语音信息并判断语音信息中是否包含第一关键字语音，若包含第一关键字语音，终端唤醒模块对所述第一关键字语音的声音信息进行标记；
其中，所述语音信息中带有发生时间戳、声音强度以及接收所述语音信息的麦克风设备序列号；
所述声源定位模块根据麦克风的位置坐标和声音强度计算声源位置；
所述终端定位模块包括多个蓝牙采集装置和安装于机器人终端上的蓝牙发送装置，蓝牙发送装置对外发送广播报文，蓝牙采集装置接收广播报文后识别发送装置物理地址，并存储识别成功的广播报文；
较优的，所述广播报文中带有发生时间戳、报文强度以及接收所述广播报文的设备序列号；
较优的，多个蓝牙采集装置根据房间位置摆放形成采集阵列，系统中存储有蓝牙采集装置位于所述阵列中的位置坐标；
定位数据采集模块根据蓝牙采集装置的位置坐标和报文强度计算机器人终端位置；
所述语音采集定位模块根据声源位置坐标生成声源相对于机器人终端的相对位置坐标并得到声源方向；
所述微控制端用于调节机器人终端的朝向并控制机器人向目标位置行驶，所述微控制端包括信号接收单元、两轮差速驱动单元；
所述信号接收单元获取启动、停止信息后发送相应信号至电机，信号接收单元根据声源相对于机器人终端的相对位置坐标生成当前声源相对于机器人当前朝向的偏差角，并将偏差角信息发送至两轮差速驱动单元；
所述两轮差速驱动单元用于控制机器人终端转向，机器人终端左右轮由两台电机控制，两轮差速驱动单元通过控制电机转速差控制机器人终端转向；
所述第二语音采集装置通过调整波束形成器的时延补偿权值对声源方向的声音进行增强处理，并对非声源方向的声音进行削弱处理，并存储获取的命令语音；
所述命令识别模块获取采集的命令语音并判断命令语音中是否包含第二关键字语音，若包含第二关键字语音，输出检测信号；
较优的，每个第二关键字与一个位置坐标关联，第二关键字包括但不仅限于卧室、厨房、卫生间；
路线规划模块根据机器人终端当前位置和目标位置生成行进路线，并将行进路线发送至微控制端；
较优的，提取与第二关键字语音关联的位置坐标并生成为目标位置。
一种基于语音识别的扫地机器人控制方法，该方法包括如下步骤：
S1-1、麦克风采集声音信息，并将声音信息打包发送至终端唤醒模块；
S1-2、终端唤醒模块获取采集的语音信息，并将所述语音信息与预设的第一关键字列表中的第一关键字语音进行匹配，若匹配成功，则判定含有第一关键字语音，对所述第一关键字语音的声音信息进行标记，否则，忽略所述声音信息；
S1-3、声源定位模块提取发送所述声音信息的麦克风的设备序列号，并根据设备序列号匹配位置坐标，声源定位模块查找发生时间相近的一个或多个被标记的声音信息，并提取发送所述声音信息的麦克风的位置坐标和所述声音信息中带有的声音强度，根据麦克风的位置坐标和声音强度计算声源位置；
S1-4、语音采集定位模块根据声源位置坐标生成声源相对于机器人终端的相对位置坐标并得到声源方向；
S1-5、第二语音采集装置根据相对位置坐标计算声源到机器人终端之间的空间距离，并将所述空间距离除以声音在空气中的传播速度得到声源发声后到达机器人终端的传播时间，并根据传播时间计算时延补偿权值，第二语音采集装置通过调整波束形成器的时延补偿权值对声源方向的声音进行增强处理，并对非声源方向的声音进行削弱处理，并存储获取的命令语音；
S1-6、命令识别模块获取采集的命令语音并将所述命令语音与预设的第二关键字列表中的第二关键字语音进行匹配，若匹配成功，则判定含有第二关键字语音，并输出检测信号；
S2-1、蓝牙发送装置对外发送广播报文，蓝牙采集装置接收广播报文后识别发送装置的物理地址，并存储识别成功的广播报文；
S2-2、定位数据采集模块提取发送所述广播报文的蓝牙采集装置的设备序列号，并根据设备序列号匹配位置坐标，并查找发生时间相近的一个或多个存储的广播报文，提取发送所述广播报文的蓝牙采集装置的位置坐标和所述广播报文中带有的报文强度，定位数据采集模块根据蓝牙采集装置的位置坐标和报文强度计算机器人终端位置；
S2-3、信号接收单元根据声源方向生成当前声源相对于机器人当前朝向的偏差角，并将偏差角信息发送至两轮差速驱动单元；
S2-4、两轮差速驱动单元通过控制电机转速差控制机器人终端转向；
S2-5、路线规划模块提取与第二关键字语音关联的位置坐标并生成为目标位置，并根据机器人终端当前位置和目标位置生成行进路线，并将行进路线发送至微控制端；
S2-6、信号接收单元获取行进路线后发送启动信号至电机，信号接收单元接收当前位置坐标落入目标位置域后关闭电机；
较优的，所述目标位置域为以目标位置为圆心，半径为1-2m的圆。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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。
Claims (1)
1.一种基于语音指令的人工智能扫地机器人控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、蓝牙发送装置对外发送广播报文，蓝牙采集装置接收广播报文后识别发送装置的物理地址，并存储识别成功的广播报文；
S2、定位数据采集模块提取发送所述广播报文的蓝牙采集装置的设备序列号，并根据设备序列号匹配位置坐标，并查找发生时间相近的一个或多个存储的广播报文，提取发送所述广播报文的蓝牙采集装置的位置坐标和所述广播报文中带有的报文强度，定位数据采集模块根据蓝牙采集装置的位置坐标和报文强度计算机器人终端位置；
S3、信号接收单元根据声源方向生成当前声源相对于机器人当前朝向的偏差角，并将偏差角信息发送至两轮差速驱动单元；
S4、两轮差速驱动单元通过控制电机转速差控制机器人终端转向；
S5、路线规划模块提取与第二关键字语音关联的位置坐标并生成为目标位置，并根据机器人终端当前位置和目标位置生成行进路线，并将行进路线发送至微控制端；
S6、信号接收单元获取行进路线后发送启动信号至电机，信号接收单元接收当前位置坐标落入目标位置域后关闭电机。
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