CN109397297A - 一种具有语音识别功能的工业机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有语音识别功能的工业机器人，涉及工业机器人技术领域，具体为一种具有语音识别功能的工业机器人，包括固定基座、一级支撑柱和衔接轴，所述固定基座的两侧内部均设置有锁紧螺丝，且固定基座的上方设置有承压圆台，所述承压圆台的前端设置有语音识别设备，且承压圆台的上方设置有电动转盘，所述装夹机构包括转轴、控制块、伸缩杆、推块、控制杆和夹块，且转轴的一侧设置有控制块，该具有语音识别功能的工业机器人，在保持设备功能性的同时尽可能的减少了设备的内部结构，改良后的设备具有良好的语音控制能力，从而使整个装置使用时更加灵活，间接的提高了该装置的工业操作性能，有效的满足人们的使用需求。

Description

一种具有语音识别功能的工业机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种具有语音识别功能的工业机器人。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动，语音识别是一门交叉学科，近二十年来，语音识别技术取得显著进步，开始从实验室走向市场，人们预计，未来10年内，语音识别技术将进入工业、家电、通信、汽车电子、医疗、家庭服务、消费电子产品等各个领域，语音识别听写机在一些领域的应用被美国新闻界评为1997年计算机发展十件大事之一，很多专家都认为语音识别技术是2000年至2010年间信息技术领域十大重要的科技发展技术之一，语音识别技术所涉及的领域包括：信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。

在中国发明专利申请公开说明书CN206982659U中公开的一种工业机器人，该工业机器人虽然结构功能众多，在使用过程中的稳定较高，但是该工业机器人整体操作起来不够灵活，并且该设备在使用过程中无法让使用者可以通过语音对其进行控制操作，使设备的工作效率明显不能达到使用者的工作需求的缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有语音识别功能的工业机器人，解决了上述背景技术中提出的整体操作起来不够灵活，并且该设备在使用过程中无法让使用者可以通过语音对其进行控制操作，使设备的工作效率明显不能达到使用者的工作需求问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有语音识别功能的工业机器人，包括固定基座、一级支撑柱和衔接轴，所述固定基座的两侧内部均设置有锁紧螺丝，且固定基座的上方设置有承压圆台，所述承压圆台的前端设置有语音识别设备，且承压圆台的上方设置有电动转盘，所述语音识别设备包括口音录入单元、背景噪声单元、端点检测\语音增强单元、特征提取\特征补偿单元、匹配搜索单元、后期处理单元、识别结果、声学模型和语言模型\词典，且口音录入单元通过导线与端点检测\语音增强单元电性输出连接，所述一级支撑柱的上端内部设置有电动轴，且一级支撑柱位于电动转盘的上方，所述电动轴的两端均设置有固定盘，且电动轴的上方设置有二级支撑柱，所述衔接轴的后端设置有控制臂，且衔接轴位于二级支撑柱的上端内部，所述控制臂远离衔接轴的一端设置有固定轴承，且固定轴承远离控制臂的一侧设置有安装架，所述安装架的内部设置有装夹机构，所述装夹机构包括转轴、控制块、伸缩杆、推块、控制杆和夹块，且转轴的一侧设置有控制块。

可选的，所述语音识别设备包括口音录入单元、背景噪声单元、端点检测\语音增强单元、特征提取\特征补偿单元、匹配搜索单元、后期处理单元、识别结果、声学模型和语言模型\词典，且口音录入单元通过导线与端点检测\语音增强单元电性输出连接，所述背景噪声单元通过导线与端点检测\语音增强单元电性输出连接，且端点检测\语音增强单元通过导线与特征提取\特征补偿单元电性输出连接。

可选的，所述口音录入单元与背景噪声单元之间通过导线电性并联连接，且口音录入单元与背景噪声单元均通过导线与端点检测\语音增强单元电性串联连接。

可选的，所述特征提取\特征补偿单元通过导线与匹配搜索单元电性输出连接，且匹配搜索单元通过导线与后期处理单元电性输出连接，所述后期处理单元通过导线与识别结果电性输出连接。

可选的，所述特征提取\特征补偿单元通过导线与端点检测\语音增强单元电性输入连接，且特征提取\特征补偿单元、匹配搜索单元、后期处理单元和识别结果之间通过导线电性串联连接。

可选的，所述匹配搜索单元包括声学模型和语言模型\词典，且声学模型和语言模型\词典之间通过导线电性并联连接。

可选的，所述装夹机构包括转轴、控制块、伸缩杆、推块、控制杆和夹块，且转轴的一侧设置有控制块，所述控制块的内部分别设置有伸缩杆和推块，且推块位于伸缩杆的一端，所述控制块远离转轴的一侧连接有控制杆，且控制杆的另一端连接有夹块。

可选的，所述控制块通过转轴构成旋转结构，且控制块的一侧通过控制杆与夹块之间相连接，并且夹块之间关于控制块的中心线对称。

可选的，所述伸缩杆嵌于控制块的内部，且推块的一侧与伸缩杆之间为固定连接，且推块的另一侧通过控制杆与夹块之间相连接。

本发明提供了一种具有语音识别功能的工业机器人，具备以下有益效果：在保持设备功能性的同时尽可能的减少了设备的内部结构，改良后的设备具有良好的语音控制能力，从而使整个装置使用时更加灵活，间接的提高了该装置的工业操作性能，有效的满足人们的使用需求；

1.该具有语音识别功能的工业机器人，通过语音识别设备可以使该装置在使用过程根据使用者的语音进行控制操作，改良后的设备操作起来更加灵活多变，其中可以通过口音录入单元和背景噪声单元对人声进行辨识，依靠口音录入单元可以对不同地域人群的语音进行识别操作，间接的增加了该装置在使用过程中的适用面，并且依靠端点检测\语音增强单元和特征提取、特征补偿单元对录入的语音内容进行逻辑判断操作。

2.该具有语音识别功能的工业机器人，通过匹配搜索单元可以为该语音识别设备进行词汇量的检索能力，利用该检索功能保持对语音命令判断的准确程度，从而减少工业机器人的工作失误情况，避免意外操作事故的发生，而声学模型和语言模型\词典可以增加匹配搜索单元操作过程中的检索范围。

3.该具有语音识别功能的工业机器人，通过装夹机构可以形成对工件的装夹拿取操作，其中可以通过转轴形成该机构的垂直角度调节，以此改变装夹结构的操作角度，并且通过控制块构成机构当中的活动基座，同时可以对控制杆和夹块进行支撑固定作用。

4.该具有语音识别功能的工业机器人，通过伸缩杆可以对推块的位置进行控制移动，从而通过推块和控制杆之间构成的活动连杆结构，形成对夹块张合角度的控制，以此来实现对待加工工件的抓夹拿取，并且其整体结构操作起来较为灵活，操作起来较为简单方便。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明装夹机构侧视局部放大结构示意图；

图3为本发明装夹机构局部俯视结构示意图；

图4为本发明A处局部放大结构示意图；

图5为本发明语音识别设备系统流程结构示意图；

图6为本发明匹配搜索单元系统流程结构示意图。

图中：1、固定基座；2、锁紧螺丝；3、承压圆台；4、语音识别设备；401、口音录入单元；402、背景噪声单元；403、端点检测\语音增强单元；404、特征提取\特征补偿单元；405、匹配搜索单元；406、后期处理单元；407、识别结果；408、声学模型；409、语言模型\词典；5、电动转盘；6、一级支撑柱；7、电动轴；8、固定盘；9、二级支撑柱；10、衔接轴；11、控制臂；12、固定轴承；13、安装架；14、装夹机构；1401、转轴；1402、控制块；1403、伸缩杆；1404、推块；1405、控制杆；1406、夹块。

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。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种具有语音识别功能的工业机器人，包括固定基座1、一级支撑柱6和衔接轴10，固定基座1的两侧内部均设置有锁紧螺丝2，且固定基座1的上方设置有承压圆台3，承压圆台3的前端设置有语音识别设备4，且承压圆台3的上方设置有电动转盘5，语音识别设备4包括口音录入单元401、背景噪声单元402、端点检测\语音增强单元403、特征提取\特征补偿单元404、匹配搜索单元405、后期处理单元406、识别结果407、声学模型408和语言模型\词典409，且口音录入单元401通过导线与端点检测\语音增强单元403电性输出连接，背景噪声单元402通过导线与端点检测\语音增强单元403电性输出连接，且端点检测\语音增强单元403通过导线与特征提取\特征补偿单元404电性输出连接，该具有语音识别功能的工业机器人，通过语音识别设备4可以使该装置在使用过程根据使用者的语音进行控制操作，改良后的设备操作起来更加灵活多变，其中可以通过口音录入单元401和背景噪声单元402对人声进行辨识，依靠口音录入单元401可以对不同地域人群的语音进行识别操作，间接的增加了该装置在使用过程中的适用面，并且依靠端点检测\语音增强单元403和特征提取\特征补偿单元404对录入的语音内容进行逻辑判断操作。

口音录入单元401与背景噪声单元402之间通过导线电性并联连接，且口音录入单元401与背景噪声单元402均通过导线与端点检测\语音增强单元403电性串联连接，特征提取\特征补偿单元404通过导线与匹配搜索单元405电性输出连接，且匹配搜索单元405通过导线与后期处理单元406电性输出连接，后期处理单元406通过导线与识别结果407电性输出连接，匹配搜索单元405包括声学模型408和语言模型\词典409，且声学模型408和语言模型\词典409之间通过导线电性并联连接，该具有语音识别功能的工业机器人，通过匹配搜索单元405可以为该语音识别设备4进行词汇量的检索能力，利用该检索功能保持对语音命令判断的准确程度，从而减少工业机器人的工作失误情况，避免意外操作事故的发生，而声学模型408和语言模型\词典409可以增加匹配搜索单元405操作过程中的检索范围。

一级支撑柱6的上端内部设置有电动轴7，且一级支撑柱6位于电动转盘5的上方，电动轴7的两端均设置有固定盘8，且电动轴7的上方设置有二级支撑柱9，衔接轴10的后端设置有控制臂11，且衔接轴10位于二级支撑柱9的上端内部，控制臂11远离衔接轴10的一端设置有固定轴承12，且固定轴承12远离控制臂11的一侧设置有安装架13，安装架13的内部设置有装夹机构14，装夹机构14包括转轴1401、控制块1402、伸缩杆1403、推块1404、控制杆1405和夹块1406，且转轴1401的一侧设置有控制块1402，控制块1402的内部分别设置有伸缩杆1403和推块1404，且推块1404位于伸缩杆1403的一端，控制块1402远离转轴1401的一侧连接有控制杆1405，且控制杆1405的另一端连接有夹块1406，该具有语音识别功能的工业机器人，通过装夹机构14可以形成对工件的装夹拿取操作，其中可以通过转轴1401形成该机构的垂直角度调节，以此改变装夹结构的操作角度，并且通过控制块1402构成机构当中的活动基座，同时可以对控制杆1405和夹块1406进行支撑固定作用。

控制块1402通过转轴1401构成旋转结构，且控制块1402的一侧通过控制杆1405与夹块1406之间相连接，并且夹块1406之间关于控制块1402的中心线对称，伸缩杆1403嵌于控制块1402的内部，且推块1404的一侧与伸缩杆1403之间为固定连接，且推块1404的另一侧通过控制杆1405与夹块1406之间相连接，该具有语音识别功能的工业机器人，通过伸缩杆1403可以对推块1404的位置进行控制移动，从而通过推块1404和控制杆1405之间构成的活动连杆结构，形成对夹块1406张合角度的控制，以此来实现对待加工工件的抓夹拿取，并且其整体结构操作起来较为灵活，操作起来较为简单方便。

综上所述，该具有语音识别功能的工业机器人，使用时，通过锁紧螺丝2将固定基座1与现有设备的安装平台之间相连接，连接完成后便可以使用该装置，使用者可以对设备进行语言直接控制，通过语音识别设备4可以使该装置在使用过程根据使用者的语音进行控制操作，改良后的设备操作起来更加灵活多变，其中可以通过口音录入单元401和背景噪声单元402对人声进行辨识，依靠口音录入单元401可以对不同地域人群的语音进行识别操作，根据使用者的语音输入控制，操作该机器人对物件进行装夹控制，通过电动转盘5可以实现上方机器人的水平方向上的旋转操作，其次可以依靠电动轴7和衔接轴10实现该装置的多角度调节，通过装夹机构14可以形成对工件的装夹拿取操作，其中可以通过转轴1401形成该机构的垂直角度调节，以此改变装夹结构的操作角度，并且通过控制块1402构成机构当中的活动基座，通过伸缩杆1403可以对推块1404的位置进行控制移动，从而通过推块1404和控制杆1405之间构成的活动连杆结构，形成对夹块1406张合角度的控制。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有语音识别功能的工业机器人，包括固定基座（1）、一级支撑柱（6）和衔接轴（10），其特征在于：所述固定基座（1）的两侧内部均设置有锁紧螺丝（2），且固定基座（1）的上方设置有承压圆台（3），所述承压圆台（3）的前端设置有语音识别设备（4），且承压圆台（3）的上方设置有电动转盘（5），所述语音识别设备（4）包括口音录入单元（401）、背景噪声单元（402）、端点检测\语音增强单元（403）、特征提取\特征补偿单元（404）、匹配搜索单元（405）、后期处理单元（406）、识别结果（407）、声学模型（408）和语言模型\词典（409），且口音录入单元（401）通过导线与端点检测\语音增强单元（403）电性输出连接，所述一级支撑柱（6）的上端内部设置有电动轴（7），且一级支撑柱（6）位于电动转盘（5）的上方，所述电动轴（7）的两端均设置有固定盘（8），且电动轴（7）的上方设置有二级支撑柱（9），所述衔接轴（10）的后端设置有控制臂（11），且衔接轴（10）位于二级支撑柱（9）的上端内部，所述控制臂（11）远离衔接轴（10）的一端设置有固定轴承（12），且固定轴承（12）远离控制臂（11）的一侧设置有安装架（13），所述安装架（13）的内部设置有装夹机构（14），所述装夹机构（14）包括转轴（1401）、控制块（1402）、伸缩杆（1403）、推块（1404）、控制杆（1405）和夹块（1406），且转轴（1401）的一侧设置有控制块（1402）。

2.根据权利要求1所述的一种具有语音识别功能的工业机器人，其特征在于：所述背景噪声单元（402）通过导线与端点检测\语音增强单元（403）电性输出连接，且端点检测\语音增强单元（403）通过导线与特征提取\特征补偿单元（404）电性输出连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有语音识别功能的工业机器人，其特征在于：所述口音录入单元（401）与背景噪声单元（402）之间通过导线电性并联连接，且口音录入单元（401）与背景噪声单元（402）均通过导线与端点检测\语音增强单元（403）电性串联连接。

4.根据权利要求2所述的一种具有语音识别功能的工业机器人，其特征在于：所述特征提取\特征补偿单元（404）通过导线与匹配搜索单元（405）电性输出连接，且匹配搜索单元（405）通过导线与后期处理单元（406）电性输出连接，所述后期处理单元（406）通过导线与识别结果（407）电性输出连接。

5.根据权利要求4所述的一种具有语音识别功能的工业机器人，其特征在于：所述特征提取\特征补偿单元（404）通过导线与端点检测\语音增强单元（403）电性输入连接，且特征提取\特征补偿单元（404）、匹配搜索单元（405）、后期处理单元（406）和识别结果（407）之间通过导线电性串联连接。

6.根据权利要求4所述的一种具有语音识别功能的工业机器人，其特征在于：所述匹配搜索单元（405）包括声学模型（408）和语言模型\词典（409），且声学模型（408）和语言模型\词典（409）之间通过导线电性并联连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有语音识别功能的工业机器人，其特征在于：所述控制块（1402）的内部分别设置有伸缩杆（1403）和推块（1404），且推块（1404）位于伸缩杆（1403）的一端，所述控制块（1402）远离转轴（1401）的一侧连接有控制杆（1405），且控制杆（1405）的另一端连接有夹块（1406）。

8.根据权利要求7所述的一种具有语音识别功能的工业机器人，其特征在于：所述控制块（1402）通过转轴（1401）构成旋转结构，且控制块（1402）的一侧通过控制杆（1405）与夹块（1406）之间相连接，并且夹块（1406）之间关于控制块（1402）的中心线对称。

9.根据权利要求7所述的一种具有语音识别功能的工业机器人，其特征在于：所述伸缩杆（1403）嵌于控制块（1402）的内部，且推块（1404）的一侧与伸缩杆（1403）之间为固定连接，且推块（1404）的另一侧通过控制杆（1405）与夹块（1406）之间相连接。