CN111338225B - 一种现代智能家居用管家语音机器人 - Google Patents

Abstract

一种现代智能家居用管家语音机器人，包括机器人主体、设置在机器人主体底部的走行轮、设置在机器人主体内的核心控制模块、用于控制走行轮的齿轮减速电机以及用于为核心控制模块供电的电源装置；所述核心控制模块分别连接有信号转换器、传声器以及多个感应装置，所述核心控制模块的输出端与齿轮减速电机的输入端连接；还包括图像采集装置、位置角度伺服器支持臂以及与核心控制模块连接的位置角度伺服器；所述核心控制模块包括中央处理器、至少一个传声器输入单元、智能语音辨知单元、智能语音处理单元、音频输出单元、无线网络单元。本发明属于人工智能产业和智能制造装备产业，是一种服务机器人，实用性强，智能化程度高，适合在家庭中使用。

Description

一种现代智能家居用管家语音机器人

技术领域

本发明属于人工智能产业和智能制造装备产业，涉及自动控制和智能家居管理的技术领域，具体地，涉及一种现代智能家居用管家语音机器人。

背景技术

现今智能家居发展越来越快，照明灯、咖啡炉、电脑设备、保安系统、暖气及冷气系统、视讯及音响系统等设计也越来越智能和人性化。而对于这些智能家居的控制，一般是通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者简单的语音识别从而进行控制的。目前，对于控制智能家居设备的技术有：无线遥控器，通过利用一个无线遥控器就可控制家中所有的照明开关及亮度、窗帘的拉开或卷起、空调、音响等电器；红外感应开关，如在卫生间、壁橱装置设有红外感应开关，当有人时灯开，无人时灯灭；集中控制器，而通过使用集中控制器，这样就无需专门布线，只要将插头插在220V电源插座上，就可控制家里所有的灯光和电器，而该集中控制器一般放在床头和客厅，并且可以在家里不同的房间设有多个集中控制器，这样当人们躺在床上时，就可控制卧室的窗帘、灯光、音响及全家的电器，以及当控制灯光时可以调亮度，控制音响时可以调音量，控制拉帘或卷帘时可以调行程，控制百页帘时可以调角度等等。

然而目前对于控制智能家居设备的技术具有很多缺点，例如：1.价格相当昂贵，超出一般家庭的承受范围，同时也因此导致智能家居不能得到广泛应用；2.运用一个遥控器进行控制的看似方便，但是由于需要控制的智能家居种类多样，功能复杂，因此导致遥控器上需要设置许多相应的功能键，从而大大降低使用的便利性；3.对于集中控制器，由于其需要通过接线方式进而与电源进行连接，因此其设置的地点受到了局限，运用的灵活性大大降低；4.智能家居无法实现有效以及统一的远程控制，从而造成了一定的不方便；5.现有的智能家居无法实现多个用户的个性设定操作；6.无法对房屋内形成很有效的监控性能，无法辨识进出者是否为陌生人，造成了一定的安全隐患。

现有市场比较流行利用智能语音机器人起到智能家居的集中智能控制作用。智能语音机器人是物联网的典型应用和拓展，物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网的关键技术有RFID、传感网、M2M、两化融合等。物联网将各种信息传感设备，如无线感应装置网络(WSN，WirelessSensor Network)节点、射频识别(RFID，RadioFrequency Identification)装置、红外感应器、移动手机、PDA、全球定位系统(GPS，GlobalPositioning System)、激光扫描器等各种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。在现代社会中，物联网的应用相当广泛。

目前市场上常用的智能家居设备管家机器人中，大多为外形大而笨重，或交互不方便，只能简单的控制部分家居产品，如灯光、插座及一些普通家用电器。或不能很好的进行人机互动交流，例如需要遥控器进行控制，或需要按键进行操作；也不能很好地支持或兼容控制家里的可视门铃、图像采集装置、门锁、感应装置等家用安防设备。现在，随着人们的安全意识加强，家里的安防设备日渐增多，虽然大部分支持远程控制和查看，但是不同的产品及厂家需要使用不同的移动终端；其工作模式繁多，不同的产品进行工作模式切换极不便利，致使用户的手机或其它终端上安装多个APP，使用起来非常不方便，切换控制不同的设备时，需要登录不同的APP,而且还要输入不同的管理账号和密码，用户无法使家居产品快速进入工作状态，就方便性而言，给用户带来极大不便，整体的家居产品控制给人以非常散乱、无序的状态。

现有的智能家居设备管家中，大部分还处于较为原始阶段，要么是使用上不方便，要么是不够智能化。产品的功能较为单一，用户往往体验性不佳，使得用户的使用极积性不高，降低了用户使用意愿。现有市场上的产品，在使用上往往比较复杂，需要较为专业的前期连接控制，无法达到快捷使用、迅速上手的特点，而且往往产品兼容性不足，系统复杂难以维护管理。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种现代智能家居用管家语音机器人。本发明属于人工智能产业和智能制造装备产业，是一种服务机器人；能够通过语音方式控制智能机器人工作，实用性强，智能化程度高，适合在家庭中使用。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种现代智能家居用管家语音机器人，包括机器人主体、设置在机器人主体底部的走行轮、设置在机器人主体内的核心控制模块、用于控制走行轮的齿轮减速电机以及用于为核心控制模块供电的电源装置；所述核心控制模块分别连接有信号转换器、传声器以及多个感应装置，所述核心控制模块的输出端与齿轮减速电机的输入端连接；还包括图像采集装置、位置角度伺服器支持臂以及与核心控制模块连接的位置角度伺服器，所述图像采集装置设置在位置角度伺服器支持臂上，所述位置角度伺服器支持臂设置在位置角度伺服器上，而所述图像采集装置的输出端与核心控制模块的输入端连接；所述管家语音机器人与网络端计算单元无线通信联接，所述网络端计算单元还与智能家居设备无线通信联接；所述管家语音机器人将语音信号转换为控制信号并将所述控制信号发送给所述网络端计算单元；所述网络端计算单元接收所述控制信号，并将所述控制信号发送给所述智能家居设备；所述智能家居设备接收所述控制信号，并根据所述控制信号进行相应的动作；

所述核心控制模块包括中央处理器、至少一个传声器输入单元、智能语音辨知单元、智能语音处理单元、音频输出单元、无线网络单元；所述中央处理器分别与智能语音辨知单元、智能语音处理单元、无线网络单元连接；所述传声器输入单元与所述智能语音辨知单元连接；所述音频输出单元与所述智能语音处理单元连接；用户利用传声器传达语音，所述传声器输入单元用于输入用户的语音信号；所述智能语音辨知单元用于识别用户的语音信号；所述中央处理器用于根据语音信号进行智能匹配，生成相应的控制信号控制相应的智能家居设备，或者生成相应的话语回复用户；所述智能语音处理单元用于将表示的状态合成为语音、以语音的形式加以输出，作为人机交互的一种反馈手段；所述智能语音处理单元包括存储模组、提取模组和对比模组，所述存储模组包括带电可擦可编程只读存储器，用于存储指令库，指令库中包括若干包含家居设备清单的预设控制指令；所述提取模组用于接收与编码后的语音信号对应的语音文本，并提取其中的文字指令字段；所述对比模组用于将所述文字指令字段与若干预设控制指令进行对比；所述音频输出单元用于将语音即时播报出来，用户只需被动收听即可；所述无线网络单元用于管家语音机器人利用信号转换器通过无线网络与所述网络端计算单元进行通信；

所述中央处理器设置有微控单元，所述微控单元用于协助中央处理器处理分析数据信息，所述微控单元分别与所述中央处理器和多个感应装置连接；所述核心控制模块还包括障碍探测模块，该障碍探测模块包括超声波测距单元、倾角测量传感器、激光测距单元和红外避障单元，所述障碍探测模块的输出端与设置的A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与微控单元的输入端连接；

所述信号转换器包括母板，所述母板的上端面中部设有无线网络芯片，所述无线网络芯片中部通过导线与第一频段天线电连接，所述无线网络芯片上部通过导线与电阻电连接，所述电阻下部通过导线与信号端口电连接，所述无线网络芯片的下部通过导线与第二频段天线电连接，所述母板下端设有传热块，所述传热块上设有散热装置；所述传热块与母板之间设有一层散热膏。

优选的是，所述管家语音机器人还包括红外转发器、键控单元、触屏单元；所述红外转发器、键控单元与所述微控单元连接；所述触屏单元与所述中央处理器连接；所述红外转发器用于将能控制智能家居设备的红外线进行转发，通过网络端计算单元，控制相应的智能家居设备；所述键控单元用于通过按键设置管家语音机器人的各项参数；所述触屏单元用于通过触摸设置管家语音机器人的各项参数。

在上述任一方案中优选的是，所述机器人主体的底部还设有辅助走行装置，所述电源装置还设置有电源保护单元；所述多个感应装置包括远红外感应装置、声音感应装置、光敏感应装置、热释电感应装置、超声感应装置、PM2.5感应装置以及温湿度感应装置。

在上述任一方案中优选的是，所述网络端计算单元包括依次通过网络通信协议进行通信的远程应用层、网络端计算单元层、API通信层和本地设备层；所述网络端计算单元层包括数据存储服务器和数据传输服务器，所述API通信层包括与网络通信协议相对应的至少一路通信接口。

在上述任一方案中优选的是，所述中央处理器还包括开关控制器，其按需设置于不同位置，包括总开/总关开关以及各分开关，用于多个位置的分布式独立控制。

在上述任一方案中优选的是，所述指令库将需要交互控制的智能家居设备以“空间+位置+设备名称”的组合形式预先编排生成需要控制的家居设备清单，然后将这种组合形式形成固定的指令库。

本发明是根据多年的实际应用实践和经验所得，采用最佳的技术手段和措施来进行组合优化，获得了最优的技术效果，并非是技术特征的简单叠加和拼凑，因此本发明具有显著的意义。

本发明的有益效果：

1.本发明的现代智能家居用管家语音机器人采用高度集成的电路设计，融合多种类型的家居产品，通过各种无线通讯技术就可以整合家中所有的电子设备，而且还有各种实时监测功能，让智能产业与健康产业相结合，使用户更加了解自己的居住环境状态，预防家居环境的健康隐患，达到保障用户的健康生活的目的。

2.本发明的现代智能家居用管家语音机器人可控制家里的所有智能家电及设备，使用简单、方便、快捷。

3.本发明的现代智能家居用管家语音机器人能够自动采集、统计和分析外界环境的信息，并做出智能的判断和处理，从而达到集中智能控制家居的目的，用户能够通过语音从而控制操作智能家电，大大提高操作的便利性，以及提高用户的使用体验感。本发明设有图像采集装置，因此用户能够通过安装在手机或者平板电脑上的控制客户端从而远程遥控本发明移动以及图像采集装置的转动，这样就能同时通过网络实时观察房屋内的状况并控制各智能家电的运行情况。

4.本发明的信号转换器通过加入的传热块、散热膏、散热装置，可实现快速散热，增加散热性能，提高信号转换器的性能，增加元件的使用寿命；通过加入的无线网络芯片、两个不同的频段天线、电阻、信号端口，可以实现双频的信号传递。本发明的信号转换器的整体结构简单、成本较低，双频的信号天线间隔分布，使得信号转换器性能优越，管家语音机器人能够更准确地接收信号，大大提供了运行的准确性。

5.本发明能够通过语音方式控制智能机器人工作，智能化程度高，适合在家庭中使用。

附图简要说明

图1是根据本发明的现代智能家居用管家语音机器人的控制整体框图。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，但要求保护的范围并不局限于此。

实施例1

参见图1，一种现代智能家居用管家语音机器人，包括机器人主体、设置在机器人主体底部的走行轮、设置在机器人主体内的核心控制模块、用于控制走行轮的齿轮减速电机以及用于为核心控制模块供电的电源装置；所述核心控制模块分别连接有信号转换器、传声器以及多个感应装置，所述核心控制模块的输出端与齿轮减速电机的输入端连接；还包括图像采集装置、位置角度伺服器支持臂以及与核心控制模块连接的位置角度伺服器，所述图像采集装置设置在位置角度伺服器支持臂上，所述位置角度伺服器支持臂设置在位置角度伺服器上，而所述图像采集装置的输出端与核心控制模块的输入端连接；所述管家语音机器人与网络端计算单元无线通信联接，所述网络端计算单元还与智能家居设备无线通信联接；所述管家语音机器人将语音信号转换为控制信号并将所述控制信号发送给所述网络端计算单元；所述网络端计算单元接收所述控制信号，并将所述控制信号发送给所述智能家居设备；所述智能家居设备接收所述控制信号，并根据所述控制信号进行相应的动作；

所述核心控制模块包括中央处理器、至少一个传声器输入单元、智能语音辨知单元、智能语音处理单元、音频输出单元、无线网络单元；所述中央处理器分别与智能语音辨知单元、智能语音处理单元、无线网络单元连接；所述传声器输入单元与所述智能语音辨知单元连接；所述音频输出单元与所述智能语音处理单元连接；用户利用传声器传达语音，所述传声器输入单元用于输入用户的语音信号；所述智能语音辨知单元用于识别用户的语音信号；所述中央处理器用于根据语音信号进行智能匹配，生成相应的控制信号控制相应的智能家居设备，或者生成相应的话语回复用户；所述智能语音处理单元用于将表示的状态合成为语音、以语音的形式加以输出，作为人机交互的一种反馈手段；所述智能语音处理单元包括存储模组、提取模组和对比模组，所述存储模组包括带电可擦可编程只读存储器，用于存储指令库，指令库中包括若干包含家居设备清单的预设控制指令；所述提取模组用于接收与编码后的语音信号对应的语音文本，并提取其中的文字指令字段；所述对比模组用于将所述文字指令字段与若干预设控制指令进行对比；所述音频输出单元用于将语音即时播报出来，用户只需被动收听即可；所述无线网络单元用于管家语音机器人利用信号转换器通过无线网络与所述网络端计算单元进行通信；

所述中央处理器设置有微控单元，所述微控单元用于协助中央处理器处理分析数据信息，所述微控单元分别与所述中央处理器和多个感应装置连接；所述核心控制模块还包括障碍探测模块，该障碍探测模块包括超声波测距单元、倾角测量传感器、激光测距单元和红外避障单元，所述障碍探测模块的输出端与设置的A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与微控单元的输入端连接；

所述信号转换器包括母板，所述母板的上端面中部设有无线网络芯片，所述无线网络芯片中部通过导线与第一频段天线电连接，所述无线网络芯片上部通过导线与电阻电连接，所述电阻下部通过导线与信号端口电连接，所述无线网络芯片的下部通过导线与第二频段天线电连接，所述母板下端设有传热块，所述传热块上设有散热装置；所述传热块与母板之间设有一层散热膏。

所述管家语音机器人还包括红外转发器、键控单元、触屏单元；所述红外转发器、键控单元与所述微控单元连接；所述触屏单元与所述中央处理器连接；所述红外转发器用于将能控制智能家居设备的红外线进行转发，通过网络端计算单元，控制相应的智能家居设备；所述键控单元用于通过按键设置管家语音机器人的各项参数；所述触屏单元用于通过触摸设置管家语音机器人的各项参数。

所述机器人主体的底部还设有辅助走行装置，所述电源装置还设置有电源保护单元；所述多个感应装置包括远红外感应装置、声音感应装置、光敏感应装置、热释电感应装置、超声感应装置、PM2.5感应装置以及温湿度感应装置。

所述网络端计算单元包括依次通过网络通信协议进行通信的远程应用层、网络端计算单元层、API通信层和本地设备层；所述网络端计算单元层包括数据存储服务器和数据传输服务器，所述API通信层包括与网络通信协议相对应的至少一路通信接口。

所述中央处理器还包括开关控制器，其按需设置于不同位置，包括总开/总关开关以及各分开关，用于多个位置的分布式独立控制。

所述指令库将需要交互控制的智能家居设备以“空间+位置+设备名称”的组合形式预先编排生成需要控制的家居设备清单，然后将这种组合形式形成固定的指令库。

实施例2

参见图1，一种现代智能家居用管家语音机器人，包括机器人主体、设置在机器人主体底部的走行轮、设置在机器人主体内的核心控制模块、用于控制走行轮的齿轮减速电机以及用于为核心控制模块供电的电源装置；所述核心控制模块分别连接有信号转换器、传声器以及多个感应装置，所述核心控制模块的输出端与齿轮减速电机的输入端连接；还包括图像采集装置、位置角度伺服器支持臂以及与核心控制模块连接的位置角度伺服器，所述图像采集装置设置在位置角度伺服器支持臂上，所述位置角度伺服器支持臂设置在位置角度伺服器上，而所述图像采集装置的输出端与核心控制模块的输入端连接；所述管家语音机器人与网络端计算单元无线通信联接，所述网络端计算单元还与智能家居设备无线通信联接；所述管家语音机器人将语音信号转换为控制信号并将所述控制信号发送给所述网络端计算单元；所述网络端计算单元接收所述控制信号，并将所述控制信号发送给所述智能家居设备；所述智能家居设备接收所述控制信号，并根据所述控制信号进行相应的动作；

所述核心控制模块包括中央处理器、至少一个传声器输入单元、智能语音辨知单元、智能语音处理单元、音频输出单元、无线网络单元；所述中央处理器分别与智能语音辨知单元、智能语音处理单元、无线网络单元连接；所述传声器输入单元与所述智能语音辨知单元连接；所述音频输出单元与所述智能语音处理单元连接；用户利用传声器传达语音，所述传声器输入单元用于输入用户的语音信号；所述智能语音辨知单元用于识别用户的语音信号；所述中央处理器用于根据语音信号进行智能匹配，生成相应的控制信号控制相应的智能家居设备，或者生成相应的话语回复用户；所述智能语音处理单元用于将表示的状态合成为语音、以语音的形式加以输出，作为人机交互的一种反馈手段；所述智能语音处理单元包括存储模组、提取模组和对比模组，所述存储模组包括带电可擦可编程只读存储器，用于存储指令库，指令库中包括若干包含家居设备清单的预设控制指令；所述提取模组用于接收与编码后的语音信号对应的语音文本，并提取其中的文字指令字段；所述对比模组用于将所述文字指令字段与若干预设控制指令进行对比；所述音频输出单元用于将语音即时播报出来，用户只需被动收听即可；所述无线网络单元用于管家语音机器人利用信号转换器通过无线网络与所述网络端计算单元进行通信；

所述中央处理器设置有微控单元，所述微控单元用于协助中央处理器处理分析数据信息，所述微控单元分别与所述中央处理器和多个感应装置连接；所述核心控制模块还包括障碍探测模块，该障碍探测模块包括超声波测距单元、倾角测量传感器、激光测距单元和红外避障单元，所述障碍探测模块的输出端与设置的A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与微控单元的输入端连接；

所述信号转换器包括母板，所述母板的上端面中部设有无线网络芯片，所述无线网络芯片中部通过导线与第一频段天线电连接，所述无线网络芯片上部通过导线与电阻电连接，所述电阻下部通过导线与信号端口电连接，所述无线网络芯片的下部通过导线与第二频段天线电连接，所述母板下端设有传热块，所述传热块上设有散热装置；所述传热块与母板之间设有一层散热膏。

所述管家语音机器人还包括红外转发器、键控单元、触屏单元；所述红外转发器、键控单元与所述微控单元连接；所述触屏单元与所述中央处理器连接；所述红外转发器用于将能控制智能家居设备的红外线进行转发，通过网络端计算单元，控制相应的智能家居设备；所述键控单元用于通过按键设置管家语音机器人的各项参数；所述触屏单元用于通过触摸设置管家语音机器人的各项参数。

所述机器人主体的底部还设有辅助走行装置，所述电源装置还设置有电源保护单元；所述多个感应装置包括远红外感应装置、声音感应装置、光敏感应装置、热释电感应装置、超声感应装置、PM2.5感应装置以及温湿度感应装置。

所述网络端计算单元包括依次通过网络通信协议进行通信的远程应用层、网络端计算单元层、API通信层和本地设备层；所述网络端计算单元层包括数据存储服务器和数据传输服务器，所述API通信层包括与网络通信协议相对应的至少一路通信接口。

所述中央处理器还包括开关控制器，其按需设置于不同位置，包括总开/总关开关以及各分开关，用于多个位置的分布式独立控制。

所述指令库将需要交互控制的智能家居设备以“空间+位置+设备名称”的组合形式预先编排生成需要控制的家居设备清单，然后将这种组合形式形成固定的指令库。

所述网络端计算单元为云服务器，所述的信号转换器为无线网络天线，所述图像采集装置为高清摄像头。

为进一步提升效果，本发明的所述智能语音辨知单元设置有智能口语理解芯片，其配合所述智能语音辨知单元使用，尽可能地穷举每一个交互控制指令的常用表达以及方言俗语等，这样更符合人们日常交互习惯。智能口语理解的做法是将多个近似的语音控制说法都指向同一个预设交互命令词。这减少了智能家居系统生成语音交互控制指令的配置环节，通过预先设置好交互指令库的形式让语音交互指令提前生成，可以让语音交互这种交互控制方式在智能家居行业快速普及应用，提升用户使用智能家居的用户体验。

为提高管家语音机器人的灵活性、机动性以及稳定性，设置在机器人主体底部的走行轮上部连接设置有支撑部机构，所述支撑部机构包括左支撑、右支撑和支撑部固定架，所述左支撑活动连接在支撑部固定架的左端，所述右支撑活动连接在所述的支撑部固定架的右端，所述左支撑和所述右支撑的结构相同。所述左支撑包括电动机和机械支撑骨架，所述电动机的右端焊接在所述支撑部固定架的左壁上，且所述电动机的左端活动连接在所述的机械支撑骨架的首端，所述走行轮固定安装在所述的机械支撑骨架的末端。

实施例3

参见图1，一种现代智能家居用管家语音机器人，包括机器人主体、设置在机器人主体底部的走行轮、设置在机器人主体内的核心控制模块、用于控制走行轮的齿轮减速电机以及用于为核心控制模块供电的电源装置；所述核心控制模块分别连接有信号转换器、传声器以及多个感应装置，所述核心控制模块的输出端与齿轮减速电机的输入端连接；还包括图像采集装置、位置角度伺服器支持臂以及与核心控制模块连接的位置角度伺服器，所述图像采集装置设置在位置角度伺服器支持臂上，所述位置角度伺服器支持臂设置在位置角度伺服器上，而所述图像采集装置的输出端与核心控制模块的输入端连接；所述管家语音机器人与网络端计算单元无线通信联接，所述网络端计算单元还与智能家居设备无线通信联接；所述管家语音机器人将语音信号转换为控制信号并将所述控制信号发送给所述网络端计算单元；所述网络端计算单元接收所述控制信号，并将所述控制信号发送给所述智能家居设备；所述智能家居设备接收所述控制信号，并根据所述控制信号进行相应的动作；

所述核心控制模块包括中央处理器、至少一个传声器输入单元、智能语音辨知单元、智能语音处理单元、音频输出单元、无线网络单元；所述中央处理器分别与智能语音辨知单元、智能语音处理单元、无线网络单元连接；所述传声器输入单元与所述智能语音辨知单元连接；所述音频输出单元与所述智能语音处理单元连接；用户利用传声器传达语音，所述传声器输入单元用于输入用户的语音信号；所述智能语音辨知单元用于识别用户的语音信号；所述中央处理器用于根据语音信号进行智能匹配，生成相应的控制信号控制相应的智能家居设备，或者生成相应的话语回复用户；所述智能语音处理单元用于将表示的状态合成为语音、以语音的形式加以输出，作为人机交互的一种反馈手段；所述智能语音处理单元包括存储模组、提取模组和对比模组，所述存储模组包括带电可擦可编程只读存储器，用于存储指令库，指令库中包括若干包含家居设备清单的预设控制指令；所述提取模组用于接收与编码后的语音信号对应的语音文本，并提取其中的文字指令字段；所述对比模组用于将所述文字指令字段与若干预设控制指令进行对比；所述音频输出单元用于将语音即时播报出来，用户只需被动收听即可；所述无线网络单元用于管家语音机器人利用信号转换器通过无线网络与所述网络端计算单元进行通信；

所述中央处理器设置有微控单元，所述微控单元用于协助中央处理器处理分析数据信息，所述微控单元分别与所述中央处理器和多个感应装置连接；所述核心控制模块还包括障碍探测模块，该障碍探测模块包括超声波测距单元、倾角测量传感器、激光测距单元和红外避障单元，所述障碍探测模块的输出端与设置的A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与微控单元的输入端连接；

所述信号转换器包括母板，所述母板的上端面中部设有无线网络芯片，所述无线网络芯片中部通过导线与第一频段天线电连接，所述无线网络芯片上部通过导线与电阻电连接，所述电阻下部通过导线与信号端口电连接，所述无线网络芯片的下部通过导线与第二频段天线电连接，所述母板下端设有传热块，所述传热块上设有散热装置；所述传热块与母板之间设有一层散热膏。

所述管家语音机器人还包括红外转发器、键控单元、触屏单元；所述红外转发器、键控单元与所述微控单元连接；所述触屏单元与所述中央处理器连接；所述红外转发器用于将能控制智能家居设备的红外线进行转发，通过网络端计算单元，控制相应的智能家居设备；所述键控单元用于通过按键设置管家语音机器人的各项参数；所述触屏单元用于通过触摸设置管家语音机器人的各项参数。

所述机器人主体的底部还设有辅助走行装置，所述电源装置还设置有电源保护单元；所述多个感应装置包括远红外感应装置、声音感应装置、光敏感应装置、热释电感应装置、超声感应装置、PM2.5感应装置以及温湿度感应装置。

所述网络端计算单元包括依次通过网络通信协议进行通信的远程应用层、网络端计算单元层、API通信层和本地设备层；所述网络端计算单元层包括数据存储服务器和数据传输服务器，所述API通信层包括与网络通信协议相对应的至少一路通信接口。

所述中央处理器还包括开关控制器，其按需设置于不同位置，包括总开/总关开关以及各分开关，用于多个位置的分布式独立控制。

所述指令库将需要交互控制的智能家居设备以“空间+位置+设备名称”的组合形式预先编排生成需要控制的家居设备清单，然后将这种组合形式形成固定的指令库。

为进一步提升效果，所述智能语音辨知单元采用深度前馈型序列记忆网络DFSMN识别用户的语音信号，所述深度前馈型序列记忆网络DFSMN在隐层旁增加一个记忆块模块，用于存储对判断当前语音帧有用的历史信息和未来信息。所述智能语音处理单元包括文本分析器，所述文本分析器首先根据发音字典，将输入的文本字串分解为带有属性标记的词及其读音符号，再根据语义规则和语音规则，为每一个词、每一个音节确定重音等级和语句结构、语调以及各种停顿。

所述中央处理器采用基于词典的双向最大匹配法进行智能匹配，包括词典加载、预处理、最大匹配、歧义消解阶段，所述词典采用散列表Hash table。

所述位置角度伺服器是舵机。

此外，为实现更优的技术效果，还可将上述实施例中的技术方案任意组合，以满足各种实际应用的需求。

由上述实施例可知，本发明的现代智能家居用管家语音机器人采用高度集成的电路设计，融合多种类型的家居产品，通过各种无线通讯技术就可以整合家中所有的电子设备，而且还有各种实时监测功能，让智能产业与健康产业相结合，使用户更加了解自己的居住环境状态，预防家居环境的健康隐患，达到保障用户的健康生活的目的。

本发明的现代智能家居用管家语音机器人可控制家里的所有智能家电及设备，使用简单、方便、快捷。

本发明的现代智能家居用管家语音机器人能够自动采集、统计和分析外界环境的信息，并做出智能的判断和处理，从而达到集中智能控制家居的目的，用户能够通过语音从而控制操作智能家电，大大提高操作的便利性，以及提高用户的使用体验感。本发明设有图像采集装置，因此用户能够通过安装在手机或者平板电脑上的控制客户端从而远程遥控本发明移动以及图像采集装置的转动，这样就能同时通过网络实时观察房屋内的状况并控制各智能家电的运行情况。

本发明的信号转换器通过加入的传热块、散热膏、散热装置，可实现快速散热，增加散热性能，提高信号转换器的性能，增加元件的使用寿命；通过加入的无线网络芯片、两个不同的频段天线、电阻、信号端口，可以实现双频的信号传递。本发明的信号转换器的整体结构简单、成本较低，双频的信号天线间隔分布，使得信号转换器性能优越，管家语音机器人能够更准确地接收信号，大大提供了运行的准确性。

本发明能够通过语音方式控制智能机器人工作，智能化程度高，适合在家庭中使用。

本发明属于人工智能产业和智能制造装备产业，能够通过语音方式控制智能机器人工作，实用性强，智能化程度高，适合在家庭中使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种现代智能家居用管家语音机器人，其特征在于，包括机器人主体、设置在机器人主体底部的走行轮、设置在机器人主体内的核心控制模块、用于控制走行轮的齿轮减速电机以及用于为核心控制模块供电的电源装置；所述核心控制模块分别连接有信号转换器、传声器以及多个感应装置，所述核心控制模块的输出端与齿轮减速电机的输入端连接；还包括图像采集装置、位置角度伺服器支持臂以及与核心控制模块连接的位置角度伺服器，所述图像采集装置设置在位置角度伺服器支持臂上，所述位置角度伺服器支持臂设置在位置角度伺服器上，而所述图像采集装置的输出端与核心控制模块的输入端连接；所述管家语音机器人与网络端计算单元无线通信联接，所述网络端计算单元还与智能家居设备无线通信联接；所述管家语音机器人将语音信号转换为控制信号并将所述控制信号发送给所述网络端计算单元；所述网络端计算单元接收所述控制信号，并将所述控制信号发送给所述智能家居设备；所述智能家居设备接收所述控制信号，并根据所述控制信号进行相应的动作；

所述核心控制模块包括中央处理器、至少一个传声器输入单元、智能语音辨知单元、智能语音处理单元、音频输出单元、无线网络单元；所述中央处理器分别与智能语音辨知单元、智能语音处理单元、无线网络单元连接；所述传声器输入单元与所述智能语音辨知单元连接；所述音频输出单元与所述智能语音处理单元连接；用户利用传声器传达语音，所述传声器输入单元用于输入用户的语音信号；所述智能语音辨知单元用于识别用户的语音信号；所述中央处理器用于根据语音信号进行智能匹配，生成相应的控制信号控制相应的智能家居设备，或者生成相应的话语回复用户；所述智能语音处理单元用于将表示的状态合成为语音、以语音的形式加以输出，作为人机交互的一种反馈手段；所述智能语音处理单元包括存储模组、提取模组和对比模组，所述存储模组包括带电可擦可编程只读存储器，用于存储指令库，指令库中包括若干包含家居设备清单的预设控制指令；所述提取模组用于接收与编码后的语音信号对应的语音文本，并提取其中的文字指令字段；所述对比模组用于将所述文字指令字段与若干预设控制指令进行对比；所述音频输出单元用于将语音即时播报出来，用户只需被动收听即可；所述无线网络单元用于管家语音机器人利用信号转换器通过无线网络与所述网络端计算单元进行通信；

所述中央处理器设置有微控单元，所述微控单元用于协助中央处理器处理分析数据信息，所述微控单元分别与所述中央处理器和多个感应装置连接；所述核心控制模块还包括障碍探测模块，该障碍探测模块包括超声波测距单元、倾角测量传感器、激光测距单元和红外避障单元，所述障碍探测模块的输出端与设置的A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端与微控单元的输入端连接；

所述信号转换器包括母板，所述母板的上端面中部设有无线网络芯片，所述无线网络芯片中部通过导线与第一频段天线电连接，所述无线网络芯片上部通过导线与电阻电连接，所述电阻下部通过导线与信号端口电连接，所述无线网络芯片的下部通过导线与第二频段天线电连接，所述母板下端设有传热块，所述传热块上设有散热装置；所述传热块与母板之间设有一层散热膏；

所述中央处理器还包括开关控制器，其按需设置于不同位置，包括总开/总关开关以及各分开关，用于多个位置的分布式独立控制；所述指令库将需要交互控制的智能家居设备以“空间+位置+设备名称”的组合形式预先编排生成需要控制的家居设备清单，然后将这种组合形式形成固定的指令库；

所述智能语音辨知单元设置有智能口语理解芯片，其配合所述智能语音辨知单元使用，尽可能地穷举每一个交互控制指令的常用表达以及方言俗语；智能口语理解的做法是将多个近似的语音控制说法都指向同一个预设交互命令词；

设置在机器人主体底部的走行轮上部连接设置有支撑部机构，所述支撑部机构包括左支撑、右支撑和支撑部固定架，所述左支撑活动连接在支撑部固定架的左端，所述右支撑活动连接在所述的支撑部固定架的右端，所述左支撑和所述右支撑的结构相同；所述左支撑包括电动机和机械支撑骨架，所述电动机的右端焊接在所述支撑部固定架的左壁上，且所述电动机的左端活动连接在所述的机械支撑骨架的首端，所述走行轮固定安装在所述的机械支撑骨架的末端。

2.根据权利要求1所述的现代智能家居用管家语音机器人，其特征在于，所述管家语音机器人还包括红外转发器、键控单元、触屏单元；所述红外转发器、键控单元与所述微控单元连接；所述触屏单元与所述中央处理器连接；所述红外转发器用于将能控制智能家居设备的红外线进行转发，通过网络端计算单元，控制相应的智能家居设备；所述键控单元用于通过按键设置管家语音机器人的各项参数；所述触屏单元用于通过触摸设置管家语音机器人的各项参数。

3.根据权利要求2所述的现代智能家居用管家语音机器人，其特征在于，所述机器人主体的底部还设有辅助走行装置，所述电源装置还设置有电源保护单元；所述多个感应装置包括远红外感应装置、声音感应装置、光敏感应装置、热释电感应装置、超声感应装置、PM2.5感应装置以及温湿度感应装置。

4.根据权利要求3所述的现代智能家居用管家语音机器人，其特征在于，所述网络端计算单元包括依次通过网络通信协议进行通信的远程应用层、网络端计算单元层、API通信层和本地设备层；所述网络端计算单元层包括数据存储服务器和数据传输服务器，所述API通信层包括与网络通信协议相对应的至少一路通信接口。