CN108923794A - 智能语音模块化集群机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智能语音模块化集群机器人系统，本系统主要运用语音识别技术和wifi双通道互联技术，以及模块化的设计技术，它包括：主体机器人、双通道路由器、若干个子模块语音机器人、云端数据库、语音处理服务器，其中：主体机器人通过双通道路由器中的第一通道与若干个子模块语音机器人连接；主体机器人通过双通道路由器中的第二通道与云端数据库和语音处理服务器连接；所述云端数据库还与语音处理服务器连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能硬件技术领域，尤其涉及一种智能语音模块化集群机器人系统。
背景技术
语音识别技术是通过将语音指令或音频转换成计算机可识别的信息进行一系列交互处理的技术。通过语音识别技术，能够以最自然的交互满足人们日常以及办公的需要，提升生活、工作、学习的效率。
Wifi双通道技术是指充分利用wifi的双频段进行分别通讯，提升通讯效率的一种技术。双频是指同时支持2.4G和5GHz的频段。在2.4G频率上通信的设备越来越多，会对现有的流媒体的传输带来一定的干扰，所以添加5G频段进行数据传输。5G频段的干扰少，带宽大，非常适合互联网流媒体的传输，同时与2.4G频段上的设备互不干扰。
模块化设计是指在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，以满足市场的不同需求的设计方法。模块化的设计能够大大提升现有产品的利用效率以及应用范围。
随着人工智能技术的不断发展，语音识别技术的不断更新，智能语音机器人不断出现在人们的周围。智能语音交互的方式带给人们很大的便利，一句话、一个词就能检索调阅自己想要的信息，不需要安装各式各样的app，同时简化了操作，提升了交互体验。在家庭环境、办公环境、公共场所都有很大的应用空间。但是市场上的智能语音机器人普及率还处于较低阶段，价格、应用空间范围、使用环境等因素导致用户量得不到爆发式增长。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种智能语音模块化集群机器人系统，本系统主要运用语音识别技术和wifi双通道互联技术，以及模块化的设计技术。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
设计一种智能语音模块化集群机器人系统，它包括：
主体机器人、双通道路由器、若干个子模块语音机器人、云端数据库、语音处理服务器，其中：
主体机器人通过双通道路由器中的第一通道与若干个子模块语音机器人连接；
主体机器人通过双通道路由器中的第二通道与云端数据库和语音处理服务器连接；
所述云端数据库还与语音处理服务器连接。
所述主体机器人包括中央处理器、与该中央处理器连接的主体WIFI模块、语音处理模块，所述语音处理模块还与主体WIFI模块连接，所述主体机器人通过主体WIFI模块与双通道路由器连接。
所述子模块语音机器人包括中央处理模块、均与中央处理模块里阿尼额的WIFI模块、语音播放模块、拾音模块，所述子模块语音机器人通过WIFI模块与双通道路由器连接。
本发明的有益效果在于：
本设计的智能语音模块化集群机器人能够以较低成本，极大的应用空间等方面解决背景技术中所陈述的问题，通过模块化的设计，可实现一个应用环境下仅通过一个主体机器人进行计算，多个子模块机器人收集反馈数据，达到低成本、多人共享、大范围的使用的目的。
本发明通过利用wifi双通道技术实现设备之间通讯与网络通讯分频段传输，基于此设计模块化语音设备机器人集群可，实现大场景内多人使用智能语音机器人交互。模块化的设计扩大了语音机器人的使用范围与人数，提升了智能语音机器人的可扩展性，同时降低了整套解决方案的购买成本。一个集体内仅仅需要购买一个带有语音处理功能的机器人主体以及若干个低成本子模块就可以实现。
附图说明
图1是本发明的运行结构图；
图2是本发明的系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例1：一种智能语音模块化集群机器人系统，参见图1至图2；本发明通过模块化的设计扩展智能语音机器人主体，设计多个子模块与主体之间通过wifi模块进行通讯。
具体的，它包括：
主体机器人、双通道路由器、若干个子模块语音机器人、云端数据库、语音处理服务器，其中：
为了使得子模块语音机器人与主体机器人、主体机器人与服务器之间的通讯不受干扰，本发明采用wifi双通道设计，搭配一台双通道路由器，使得子模块语音机器人与主体机器人之间通过2.4G频段在局域网内通讯。
主体机器人与服务器(云端数据库和语音处理服务器)通过5G频段通讯，不仅稳定了模块之间的通讯，同时保证数据传输的稳定与有效。即，主体机器人通过双通道路由器中的第一通道(2.4G频段)与若干个子模块语音机器人连接；主体机器人通过双通道路由器中的第二通道(5G频段)与云端数据库和语音处理服务器连接。
实施中，子模块语音机器人与主体机器人可以在局域网内通过ip地址定向通讯，可以有效地扩大连接范围，并且子模块语音机器人独立供电，且器件较少，功耗较低，待机时间长，成本较低，但却能满足智能语音的需求。
所述云端数据库还与语音处理服务器连接。
所述主体机器人包括中央处理器、与该中央处理器连接的主体WIFI模块、语音处理模块，所述语音处理模块还与主体WIFI模块连接，所述主体机器人通过主体WIFI模块与双通道路由器连接。
所述子模块语音机器人包括中央处理模块、均与中央处理模块里阿尼额的WIFI模块、语音播放模块、拾音模块，所述子模块语音机器人通过WIFI模块与双通道路由器连接。
如图2所示，拾音模块用于接收用户语音，拾音模块将音频进行编码，Wifi模块的2.4G频段传送至双通道路由器，双通道路由器将编码后的音频通过2.4G频段发送给主体机器人的主体wifi模块。通过主体机器人上的主体wifi模块将音频数据传送至语音处理模块进行降噪去回音处理。处理完成后的音频传输至中央处理器，中央处理器将处理后的音频通过主体wifi模块的5G频段发送给双通道路由器。双通道路由器通过5G频段将处理后的音频发送至语音识别服务器进行识别。语音识别服务器识别完成后将指令编码发送至云端数据库调用指定的数据。云端数据库将调用的数据返回双通道路由器，双通道路由器将数据传送至主体机器人中央处理器。主体机器人中央处理器将数据解析编码后通过2.4G频段返回至双通道路由器。双通道路由器再将数据根据指定ip地址返回至子模块语音机器人。子模块语音机器人中的中央处理模块将数据解码发送到音频播放模块，音频播放模块将音频反馈给用户。
综上，本系统之间的通信可按照以下步骤运行：
步骤一：打开主体机器人等待接收数据，打开双通道wifi路由器用于数据传输，打开子模块语音机器人；
步骤二：子模块语音机器人的麦克风接收音频信号，通过wifi模块的2.4GHz频段将解析后的音频信号传输至双通道路由器；
步骤三：双通道路由器根据IP地址对子模块语音机器人进行认证；
步骤四：双通道路由器将音频信号通过2.4G频段传输给主体机器人；
步骤五：主体机器人内的主体wifi模块接收到了音频信号后发送至主体语音处理模块对解码后的音频进行降噪去回声处理；
步骤六：语音处理模块处理完成后发送给中央处理器编码签名，再通过主体wifi模块的5G频段发送给双通道路由器；
步骤七：双通道路由器将收到的音频信号上传至语音识别服务器进行解析再回传给主体中央处理器；
步骤八：中央处理器对返回的指令进行识别，然后通过5G频段传输给双通道路由器，再由双通道路由器上传至云端数据库进行比对并返回数据；
步骤九：中央处理器将返回的数据通过2.4G频段发送给子模块语音机器人上的wifi模块；
步骤十：子模块语音机器人上的wifi模块将得到的数据传输至中央处理模块，中央处理模块将数据解析成音频文件；
步骤十一：音频文件通过音频播放设备进行播放；
上述方案中，子模块语音机器人需要与主体机器人在同一个局域网内，同时，主体机器人需要对子模块语音机器人的Mac地址进行绑定，这样在子模块语音机器人自动获取ip情况下仍然能够准确与主体匹配。
作为本领域内的技术人员应当理解的是，本系统的实现需要借助软件的植入实现软硬件的结合方可实现本设计的目的，对与本领域内的技术人员而言，通过本实施例的介绍，并借助现有技术实现上述功能的软件设计属于常规技术的组合，本实施例在此不再对其做过多的赘述。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种智能语音模块化集群机器人系统，其特征在于：它包括：
主体机器人、双通道路由器、若干个子模块语音机器人、云端数据库、语音处理服务器，其中：
主体机器人通过双通道路由器中的第一通道与若干个子模块语音机器人连接；
主体机器人通过双通道路由器中的第二通道与云端数据库和语音处理服务器连接；
所述云端数据库还与语音处理服务器连接。
2.如权利要求1所述的智能语音模块化集群机器人系统，其特征在于：所述主体机器人包括中央处理器、与该中央处理器连接的主体WIFI模块、语音处理模块，所述语音处理模块还与主体WIFI模块连接，所述主体机器人通过主体WIFI模块与双通道路由器连接。
3.如权利要求2所述的智能语音模块化集群机器人系统，其特征在于：所述子模块语音机器人包括中央处理模块、均与中央处理模块里阿尼额的WIFI模块、语音播放模块、拾音模块，所述子模块语音机器人通过WIFI模块与双通道路由器连接。
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