CN110193834A - 一种基于语音识别的智能跟踪系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于语音识别的智能跟踪系统，包括音频采集模块、计时器、语音识别模块、微处理器、供电模块、驱动模块A、驱动模块B、数据库与无线收发器。本发明所述的一种基于语音识别的智能跟踪系统，在语音识别之前先通过红外扫描仪进行扫描，红外扫描仪扫描到的图像再通过图像识别模块识别，能够了解周围有无人员，既能提高语音识别模块的使用寿命，同时还能降低机器人耗电量；通过在机器人的前端与两侧分别安装音频采集模块，通过计算每个音频采集模块接收到数据的时间差，计算出声源的方位，将数据库中的数据与接收到的音频进行比对，再由数据库对接收到的音频数据进行保存，能够对数据库进行时时更新。

Description

一种基于语音识别的智能跟踪系统

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种基于语音识别的智能跟踪系统。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，主要由机械身体、记忆或程序功能和核心零件等组成，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动；

传统的机器人语音智能跟踪系统在使用时存在一定的弊端，(1)、现有的机器人语音识别装置处于常开状态，当外界出现声源时，都会触发机器人本身的语音接收系统，同时启动相关的语音识别装置与检测装置，由于外界的声源较多，这些声源都会触发机器人的识别，使得机器人内部语音识别芯片常常处于高效运算状态，不但会大大降低芯片的使用寿命，同时还会导致芯片常常都在做无用功，影响芯片与能源的合理利用；(2)、现有的机器人语音定位方法都是通过在机器人身体的两侧对称安装声音接收装置，但是当使用者位于到两个声音接收装置之间距离相等的位置时，机器人将无法准确的感知认为所在位置，如机器人向使用者移动时，机器人将无法再次对使用者的位置进行追踪，使得机器人的使用具有一定的局限性，为此，我们提出一种基于语音识别的智能跟踪系统。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于语音识别的智能跟踪系统，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于语音识别的智能跟踪系统，包括音频采集模块、计时器、语音识别模块、微处理器、供电模块、驱动模块A、驱动模块B、数据库与无线收发器，其特征在于：

所述音频采集模块，用于采集周围的声音数据，并将声音数据传输给语音识别模块；

所述计时器，用于检测不同音频采集模块1数据传递的时间，通过时间差检测声音方位，并将数据反馈给微处理器；

所述语音识别模块，用于将接受到的音频数据与数据库中储存的音频数据进行对比；

所述微处理器，根据接收的数据控制供电模块对驱动模块A或驱动模块B进行供电；

所述供电模块，接收微处理器的指令，控制对驱动模块A或驱动模块B的通断电；

所述驱动模块A与驱动模块B，分别安装在机器人的底端外表面两侧位置，通过控制驱动模块A与驱动模块B转动时间与速度，使机器人转向；

所述数据库，用于存储使用者的语音音频、语音指令与使用记录；

所述无线收发器，用于将数据库内部储存的数据与外界数据进行交流。

优选的，所述音频采集模块包括：

蓄电池，用于对红外扫描仪、录音机与存储器进行供电；

红外扫描仪，用于检测周围温度及温度分布，之后再将检测数据到的图像传输给图像识别模块，同时控制蓄电池对录音机的通断电；

图像识别模块，识别周围温度分布数据，检测是否有人靠近；

录音机，用于接收外界音频数据，并将数据传输给存储器进行储存；

存储器，对音频数据进行存储。

优选的，所述音频采集模块的数量为三个，分别通过螺栓安装在机器人的正前方与两侧。

优选的，所述语音识别模块内部设有回波消除器，所述线性回波消除器用于对音频采集模块采集到的语音信号进行线性回波消除。

优选的，所述计时器通过导线安装有电流表，电流表的底端设有正极引脚与负极引脚，正极引脚与存储器连接，负极引脚与语音识别模块连接。

优选的，所述微处理器的型号为ARM1026EJ-S。

优选的，所述驱动模块A和驱动模块B均包括：

驱动电机，用于驱动转动轮转动；

转动轮，用于对机器人进行支撑与移动。

优选的，所述图像识别模块包括：

光电转换单元，用于根据不同时刻的光学信号获得与其对应的、表示图像信息的电气信号；

判断单元，所述光电转换单元输出的电气信号确定当前的光学信号是否需要输出到图像传输单元；

图像传输单元，用于根据所述判断单元的输出将所述图像采集单元采集的图像对应的电气信号传输到监控端的图像识别单元；

人形识别单元，用于根据所述人形基本信息对所述图像采集单元输出的信息进行对比。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、在语音识别之前先通过红外扫描仪进行扫描，红外扫描仪扫描机器人周围的温度图像，再通过图像识别模块进行识别，能够了解周围有无人员，避免语音识别模块被外界噪音进行激活，既能提高语音识别模块的使用寿命，同时还能降低机器人耗电量；

2、通过在机器人的前端与两侧分别安装音频采集模块，再由计数器检测每个音频采集模块的信息采集时间，之后，通过计算每个音频采集模块接收到数据的时间差，计算出声源的方位；

3、通过语音识别模块对使用者的音频进行识别，能够判断使用者的身份，同时将数据库中的数据与接收到的音频进行比对，再由数据库对接收到的音频数据进行保存，能够对数据库进行时时更新。

附图说明

图1为本发明一种基于语音识别的智能跟踪系统整体结构流程框图；

图2为本发明一种基于语音识别的智能跟踪系统音频采集模块流程框图。

图中：1、音频采集模块；2、语音识别模块；3、微处理器；4、供电模块；5、驱动模块A；6、驱动模块B；7、计时器；8、数据库；9、无线收发器；10、图像识别模块；11、蓄电池；12、红外扫描仪；13、录音机；14、存储器。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1所示，一种基于语音识别的智能跟踪系统，包括音频采集模块1、计时器7、语音识别模块2、微处理器3、供电模块4、驱动模块A5、驱动模块B6、数据库8与无线收发器9，其特征在于：

音频采集模块1，用于采集周围的声音数据，并将声音数据传输给语音识别模块2；

计时器7，用于检测不同音频采集模块1数据传递的时间，通过时间差检测声音方位，并将数据反馈给微处理器3；

语音识别模块2，用于将接受到的音频数据与数据库8中储存的音频数据进行对比；

微处理器3，根据接收的数据控制供电模块4对驱动模块A5或驱动模块B6进行供电；

供电模块4，接收微处理器3的指令，控制对驱动模块A5或驱动模块B6的通断电；

驱动模块A5与驱动模块B6，分别安装在机器人的底端外表面两侧位置，通过控制驱动模块A5与驱动模块B6转动时间与速度，使机器人转向；

数据库8，用于存储使用者的语音音频、语音指令与使用记录；

无线收发器9，用于将数据库8内部储存的数据与外界数据进行交流。

参照图2所示，音频采集模块1包括：

蓄电池11，用于对红外扫描仪12、录音机13与存储器14进行供电；

红外扫描仪12，用于检测周围温度及温度分布，之后再将检测数据到的图像传输给图像识别模块10，同时控制蓄电池11对录音机13的通断电；

图像识别模块10，识别周围温度分布数据，检测是否有人靠近；

录音机13，用于接收外界音频数据，并将数据传输给存储器14进行储存；

存储器14，对音频数据进行存储。

参照图2所示，音频采集模块1的数量为三个，分别通过螺栓安装在机器人的正前方与两侧。

参照图1，语音识别模块2内部设有回波消除器，线性回波消除器用于对音频采集模块1采集到的语音信号进行线性回波消除。

参照图1-2，计时器7通过导线安装有电流表，电流表的底端设有正极引脚与负极引脚，正极引脚与存储器14连接，负极引脚与语音识别模块2连接。

参照图1，微处理器3的型号为ARM1026EJ-S。

参照图1，驱动模块A5和驱动模块B6均包括：

驱动电机，用于驱动转动轮转动；

转动轮，用于对机器人进行支撑与移动。

参照图1，图像识别模块10包括：

光电转换单元，用于根据不同时刻的光学信号获得与其对应的、表示图像信息的电气信号；

判断单元，光电转换单元输出的电气信号确定当前的光学信号是否需要输出到图像传输单元；

图像传输单元，用于根据判断单元的输出将图像采集单元采集的图像对应的电气信号传输到监控端的图像识别单元；

人形识别单元，用于根据人形基本信息对图像采集单元输出的信息进行对比。

使用时，当使用者靠近时，红外扫描仪12扫描到机器人周围的温度分布图，并将温度分布图传递给图像识别模块10，通过图像识别模块10中的人形识别单元判断是否为人体，当人形识别单元检测位置人体靠近时，红外扫描仪12控制蓄电池11对录音机13进行通电，录音机13将使用者的声音信息记录下来，并传递给存储器14进行存储，同时将接受的声音信息传递给语音识别模块2，传递的过程中，电流表检测音频采集模块1传递给语音识别模块2的电流情况，当电流出现变化时，计时器7对电流表的变化时间进行记录，之后检测三个音频采集模块1电流传递时间差，由于每两个音频采集模块1之间的时间差能够确定一个方位，通过三个音频采集模块1之间的时间差进行对比，能够更加精准的判断使用者的位置，语音识别模块2接收到指令后，对指令进行分析，同时与数据库8中的数据进行对比，数据库8通过无线收发器9时刻与外界进行通讯，将数据库8内部的数据与外界的数据进行交流，语音识别模块2将识别后的指令传递给微处理器3，通过微处理器3将指令信号转化为电信号，控制不同转动轮的转动速度与转动时间，使得机器人进行转向。

以上显示和描述了本发明的基本原理和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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种基于语音识别的智能跟踪系统，包括音频采集模块(1)、计时器(7)、语音识别模块(2)、微处理器(3)、供电模块(4)、驱动模块A(5)、驱动模块B(6)、数据库(8)与无线收发器(9)，其特征在于：

所述音频采集模块(1)，用于采集周围的声音数据，并将声音数据传输给语音识别模块(2)；

所述计时器(7)，用于检测不同音频采集模块(1)数据传递的时间，通过时间差检测声音方位，并将数据反馈给微处理器(3)；

所述语音识别模块(2)，用于将接受到的音频数据与数据库(8)中储存的音频数据进行对比；

所述微处理器(3)，根据接收的数据控制供电模块(4)对驱动模块A(5)或驱动模块B(6)进行供电；

所述供电模块(4)，接收微处理器(3)的指令，控制对驱动模块A(5)或驱动模块B(6)的通断电；

所述驱动模块A(5)与驱动模块B(6)，分别安装在机器人的底端外表面两侧位置，通过控制驱动模块A(5)与驱动模块B(6)转动时间与速度，使机器人转向；

所述数据库(8)，用于存储使用者的语音音频、语音指令与使用记录；

所述无线收发器(9)，用于将数据库(8)内部储存的数据与外界数据进行交流。

2.根据权利要求1所述的一种基于语音识别的智能跟踪系统，其特征在于：所述音频采集模块(1)包括：

蓄电池(11)，用于对红外扫描仪(12)、录音机(13)与存储器(14)进行供电；

红外扫描仪(12)，用于检测周围温度及温度分布，之后再将检测数据到的图像传输给图像识别模块(10)，同时控制蓄电池(11)对录音机(13)的通断电；

图像识别模块(10)，识别周围温度分布数据，检测是否有人靠近；

录音机(13)，用于接收外界音频数据，并将数据传输给存储器(14)进行储存；

存储器(14)，对音频数据进行存储。

3.根据权利要求1所述的一种基于语音识别的智能跟踪系统，其特征在于：所述音频采集模块(1)的数量为三个，分别通过螺栓安装在机器人的正前方与两侧。

4.根据权利要求1所述的一种基于语音识别的智能跟踪系统，其特征在于：所述语音识别模块(2)内部设有回波消除器，所述线性回波消除器用于对音频采集模块(1)采集到的语音信号进行线性回波消除。

5.根据权利要求1所述的一种基于语音识别的智能跟踪系统，其特征在于：所述计时器(7)通过导线安装有电流表，电流表的底端设有正极引脚与负极引脚，正极引脚与存储器(14)连接，负极引脚与语音识别模块(2)连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于语音识别的智能跟踪系统，其特征在于：所述微处理器(3)的型号为ARM1026EJ-S。

7.根据权利要求1所述的一种基于语音识别的智能跟踪系统，其特征在于：所述驱动模块A(5)和驱动模块B(6)均包括：

驱动电机，用于驱动转动轮转动；

转动轮，用于对机器人进行支撑与移动。

8.根据权利要求2所述的一种基于语音识别的智能跟踪系统，其特征在于：所述图像识别模块(10)包括：

光电转换单元，用于根据不同时刻的光学信号获得与其对应的、表示图像信息的电气信号；

判断单元，所述光电转换单元输出的电气信号确定当前的光学信号是否需要输出到图像传输单元；

图像传输单元，用于根据所述判断单元的输出将所述图像采集单元采集的图像对应的电气信号传输到监控端的图像识别单元；

人形识别单元，用于根据所述人形基本信息对所述图像采集单元输出的信息进行对比。