CN109448695A - 一种人机语音交互的ros节点网络系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人机语音交互的ROS节点网络系统，其特点是将若干个可穿戴语音交互设备及生产设备和生产辅助设备分别以ROS节点命名，构成一个由若干ROS节点组成的ROS主节点网络系统，所述若干ROS节点之间采用ROS通讯；所述可穿戴语音交互设备将获取的语音合成后通过语音命令控制ROS节点网络中的生产设备或生产辅助设备与人进行协同作业。本发明与现有技术相比具有使用方便，质量管控好，尤其适合生产线节点管控以及HSE管理等应用场景的语音交互，实现生产单元的人机协同作业。

Description

一种人机语音交互的ROS节点网络系统
技术领域
本发明涉及节点网络技术领域，尤其是一种人机语音交互的ROS节点网络系统。
背景技术
制造业工厂车间的人机交互一般都通过常规的按钮操作、键鼠操作、触摸屏操作等进行，需要借助手、眼协同操作，为了完成一项作业需要同时占用多个人工。语音交互是一种高效的人机交互方式，语音交互的优势是当人在专注于某一件事时，最快捷的在同一时间获取其他事物相关信息的方式就是语音交互，它不会被图像交互所打扰。语音交互在场景化的体验中能发挥更好的效果，因为语音本身就是一个对话的过程，当人置身于特定场景下时，语音指令才具备特殊的意义。
当前，人工智能深度学习技术的发展，推动了语音识别技术、自然语言处理技术、语音合成技术迈向了商业化的初级阶段，各大信息公司的语音技术已经可以满足特定场景的使用需求。如机器人操作系统ROS（Robot Operation System）是一个开源机器人软件平台，其前身是斯坦福人工智能实验室为了支持斯坦福智能机器人项目而成立的软件项目，为机器人的开发研究提供代码复用的支持。ROS提供一些标准操作系统服务，例如硬件抽象、底层设备控制、进程间消息管理等。ROS的架构介于典型的客户端/服务器系统和完全分布式系统之间，不同ROS节点（Node）的进程能够接受、发布、聚合各类信息（例如传感、控制、状态等），具有扩展性好，故障影响范围小的优势。
综上所述，现有技术的人机交互需手、眼协同，容易发生误操作，为了完成一项作业需要同时占用多个人工，工作效率低，语音交互作是人类最自然的交流沟通方式，而目前工厂环境中现有的语音通讯用于人与人之间的沟通交流，尚未成为人机高效沟通的通道，更无法使工厂设备与人进行协同工作。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种人机语音交互的ROS节点网络系统，采用ROS网络技术及语音合成信息，将若干可穿戴语音交互设备、个生产设备和生产辅助设备分别以ROS节点命名，构成一个由若干ROS节点组成的ROS主节点网络系统，将获取来自交互设备的语音合成信息指导下一步行动，并通过语音命令控制工厂ROS网路中的生产设备、生产辅助设备与人进行协同作业，以及生产线节点管控、HSE管理等应用场景，使用方便，管理成本低，管控质量高，大大提高了生产和管理的效率。
本发明的目的是这样实现的：一种人机语音交互的ROS节点网络系统，其特点是将若干个可穿戴语音交互设备及生产设备和生产辅助设备分别以ROS节点命名，构成一个由若干ROS节点组成的ROS主节点网络系统，所述若干ROS节点之间采用一对多的ROS话题、一对一的ROS服务和ROS动作的通讯；所述可穿戴语音交互设备将获取的语音合成后以语音命令控制ROS节点网络中的生产设备或生产辅助设备与人进行协同作业，以及将语音合成信息通过ROS动作通讯进行语音的播放。
所述语音命令控制是利用语音识别和自然语言处理库，将语音信息转换为文本信息后再通过ROS动作通讯进行设备的控制。
本发明与现有技术相比具有使用方便，管理成本低，质量管控好的优点，尤其适合生产线节点管控以及HSE管理等应用场景的语音交互，实现工厂的生产单元人机协同作业，进一步提高管控质量和生产效率，降低企业成本，提高经济效益。
附图说明
图1为节点网络系统示意图。
具体实施方式
参阅附图1，本发明将若干个可穿戴语音交互设备及生产设备和生产辅助设备分别以ROS节点命名，构成一个由若干ROS节点组成的ROS主节点网络系统，所述若干ROS节点之间采用一对多的ROS话题、一对一的ROS服务和ROS动作的通讯；所述可穿戴语音交互设备利用语音合成库，将文本信息转换为语音合成信息后通过ROS动作通讯进行语音的播放；所述可穿戴语音交互设备将获取的语音合成后通过语音命令控制ROS节点网络中的生产设备或生产辅助设备与人进行协同作业；所述语音命令控制是利用语音识别和自然语言处理库，将语音信息转换为文本信息后再通过ROS动作通讯进行设备的控制。
通过以下具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
本发明基于ROS机器人操作系统的可穿戴语音交互设备进行人与机、人与人通讯，工人根据获取的来自交互设备的语音合成信息指导下一步行动，并通过语音命令控制工厂ROS网络中的生产设备、生产辅助设备与人进行协同作业。ROS话题（Topic）通讯方式的实现，以python语言为例：
a. 使用rospy.init_node函数建立节点
rospy.init_node(‘node_name’)；
b. 使用rospy.Publisher函数发布话题
rospy.Publisher(‘topic_name’, dataType )；
c. 使用rospy.Subscriber函数发布话题
rospy.Subscriber (‘topic_name’, dataType , fun1)。
ROS服务（Service）通讯方式的实现，以python语言为例：
a. 使用rospy.init_node函数建立节点
rospy.init_node(‘node_name’)；
b. 使用rospy.Service函数建立服务器端
rospy.Service(‘service_name’, srvFileName, fun2)；
c. 使用rospy.ServiceProxy函数建立客户端
rospy. ServiceProxy (‘service_name’, srvFileName)。
ROS服务（Action）通讯方式的实现，以python语言为例：
a. 使用rospy.init_node函数建立节点
rospy.init_node(‘node_name’)；
b. 使用actionlib.SimpleActionServer函数建立动作服务器端
actionlib.SimpleActionServer (‘action_name’, srvFileName, fun3, bool)；
c. 使用actionlib.SimpleActionClient函数建立动作客户端
actionlib.SimpleActionClient (‘action_name’, srvFileName)。
以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。

Claims (2)

1.一种人机语音交互的ROS节点网络系统，其特征在于将若干个可穿戴语音交互设备及生产设备和生产辅助设备分别以ROS节点命名，构成一个由若干ROS节点组成的ROS主节点网络系统，所述若干ROS节点之间采用一对多的ROS话题、一对一的ROS服务和ROS动作的的通讯；所述可穿戴语音交互设备将获取的语音合成后以语音命令控制ROS节点网络中的生产设备或生产辅助设备与人进行协同作业，以及将语音合成信息通过ROS动作通讯进行语音的播放。
2.根据权利要求1所述人机语音交互的ROS节点网络系统，其特征在于所述语音命令控制是利用语音识别和自然语言处理库，将语音信息转换为文本信息后再通过ROS动作通讯进行设备的控制。
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