CN111443717A - 一种基于语音识别控制的巡检机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于语音识别控制的巡检机器人系统，包括手持移动终端、巡检机器人和监控电脑，手持移动终端包括加速度传感器、脸部图像采集模块、脸部图像识别结果输出模块、语音采集模块、第一控制器和第一无线通信模块，巡检机器人包括巡检机器人本体、巡检图像采集模块、第二控制器、第二无线通信模块和第三无线通信模块，监控电脑包括显示屏、电脑主机和第四无线通信模块，手持移动终端与巡检机器人无线通信连接，巡检机器人和监控电脑无线通信连接，该巡检机器人系统能够对巡检机器人进行语音识别控制，提升巡检机器人的控制安全性和智能化程度。

Description

一种基于语音识别控制的巡检机器人系统

技术领域

本发明涉及一种基于语音识别控制的巡检机器人系统。

背景技术

伴随着我国社会经济稳步增长，越来越多的巨型企业厂区、高新园区、巨型商场不断的出现在国民生活中，这些场所对安全保卫工作提出了新的特殊需求。通常情况下这些场所中的安保任务都是由保安人员来完成，但是随着用人成本的持续走高以及越来越高的智能化要求，巡检机器人顺势而生。巡检机器人设置有巡检图像采集模块，用于将采集到的巡检图像输出到后台监控中心。目前，巡检机器人普遍采用远程遥控的控制方式，通过操作远程遥控器上的操纵按键实现巡检机器人向前、向后、向左、向右等运动。但是，这种远程控制方式的智能化程度和安全性均不高。

发明内容

本发明提供一种基于语音识别控制的巡检机器人系统，以解决现有的巡检机器人的控制方式的智能化程度和安全性均不高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种基于语音识别控制的巡检机器人系统，包括：

手持移动终端；

巡检机器人；以及

监控电脑；

其中，所述手持移动终端包括加速度传感器、脸部图像采集模块、脸部图像识别结果输出模块、语音采集模块、第一控制器和第一无线通信模块，所述加速度传感器、脸部图像采集模块、脸部图像识别结果输出模块、语音采集模块和第一无线通信模块与所述第一控制器电连接；

所述巡检机器人包括巡检机器人本体、巡检图像采集模块、第二控制器、第二无线通信模块和第三无线通信模块，所述巡检机器人本体、巡检图像采集模块、第二无线通信模块和第三无线通信模块与所述第二控制器电连接；

所述监控电脑包括显示屏、电脑主机和第四无线通信模块，所述显示屏和第四无线通信模块与所述电脑主机电连接；

所述第一无线通信模块与所述第二无线通信模块无线通信连接，所述第三无线通信模块与所述第四无线通信模块无线通信连接；

所述加速度传感器用于检测所述手持移动终端在运动过程中的加速度值，所述加速度传感器将所述加速度值传输给所述第一控制器，所述第一控制器比较所述加速度值与预设的加速度阈值，若所述加速度值大于或者等于所述加速度阈值，则第一控制器输出脸部图像采集启动指令，以控制启动所述脸部图像采集模块；

所述脸部图像采集模块用于获取工作人员的目标脸部图像信息，所述第一控制器中预设有一个脸部图像数据库，所述脸部图像数据库包括至少两个脸部图像信息，所述脸部图像数据库的各个脸部图像信息均为具有控制所述巡检机器人权限的人员的脸部图像信息；所述脸部图像采集模块将获取到的所述目标脸部图像信息输出至所述第一控制器，所述第一控制器将所述目标脸部图像信息输入至所述脸部图像数据库，用于判断所述目标脸部图像信息是否是所述脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息；

若第一控制器判定所述目标脸部图像信息是所述脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息，则向所述脸部图像识别结果输出模块输出脸部图像识别通过反馈信号，同时，输出语音采集启动指令，以控制启动所述语音采集模块；

所述语音采集模块用于获取所述工作人员的巡检机器人运动语音控制指令，所述语音采集模块将获取到的所述巡检机器人运动语音控制指令输出至所述第一控制器，所述第一控制器对所述巡检机器人运动语音控制指令进行语音识别，得到文本数据；

所述第一控制器通过所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块将所述文本数据输出至所述第二控制器，所述第二控制器中预设有一个巡检机器人运动控制指令专用词典；所述第二控制器将所述文本数据输入到所述巡检机器人运动控制指令专用词典进行比对，若所述文本数据属于所述巡检机器人运动控制指令专用词典中的词句，则保留所述文本数据，得到目标文本数据；若所述文本数据不属于所述巡检机器人运动控制指令专用词典中的词句，则根据所述文本数据的拼音，查找所述巡检机器人运动控制指令专用词典中与所述文本数据的拼音相同的词句，将查找到的词句替换所述文本数据，得到目标文本数据；其中，所述巡检机器人运动控制指令专用词典中的各词句均为正确的巡检机器人运动控制指令，所述目标文本数据为向左、向右、向前或向后；

所述第二控制器将所述目标文本数据转换为对应的目标控制指令；

所述第二控制器根据得到的目标控制指令对所述巡检机器人本体进行相应控制；

所述巡检图像采集模块采集巡检图像，并将所述巡检图像输出给所述第二控制器，所述第二控制器将所述巡检图像通过所述第三无线通信模块和第四无线通信模块输出给所述电脑主机，所述电脑主机将所述巡检图像输出给显示屏，所述显示屏用于显示所述巡检图像。

优选地，所述巡检机器人还包括用于检测所述巡检机器人本体的位置信息的定位模块，所述定位模块与所述第二控制器电连接；所述定位模块将检测到的所述巡检机器人本体的位置信息输出给所述第二控制器，所述第二控制器将所述位置信息通过所述第三无线通信模块和第四无线通信模块输出给所述电脑主机；

所述电脑主机内置有巡检区域的平面地图，所述电脑主机将所述平面地图上的某一个预设点作为二维坐标系的原点，将所述平面地图上的两条相互垂直的预设直线分别作为二维坐标系的X轴和Y轴，建立所述二维坐标系，并关联所述平面地图和所述二维坐标系；

所述电脑主机将所述位置信息关联至所述平面地图上，并将所述平面地图输出给所述显示屏，所述显示屏用于显示所述平面地图。

优选地，所述第二控制器根据得到的目标控制指令对所述巡检机器人本体进行相应控制，包括：

所述第二控制器根据所述目标控制指令和所述位置信息，将所述目标控制指令转换成所述巡检机器人本体在所述二维坐标系中的坐标变化特征；

所述第二控制器根据得到的所述坐标变化特征对所述巡检机器人本体进行相应控制。

优选地，所述第二控制器将所述目标文本数据转换为对应的目标控制指令，包括：

若目标文本数据为向左，则将目标文本数据向左转换成的目标控制指令为控制巡检机器人本体向左运动且控制所述巡检图像采集模块切换到向左拍摄的控制指令；若目标文本数据为向右，则将目标文本数据向右转换成的目标控制指令为控制巡检机器人本体向右运动且控制所述巡检图像采集模块切换到向右拍摄的控制指令；若目标文本数据为向前，则将目标文本数据向前转换成的目标控制指令为控制巡检机器人本体向前运动且控制所述巡检图像采集模块切换到向前拍摄的控制指令；若目标文本数据为向后，则将目标文本数据向后转换成的目标控制指令为控制巡检机器人向后运动且控制所述巡检图像采集模块切换到向后拍摄的控制指令；

所述平面地图上的两条相互垂直的预设直线分别是沿左右方向延伸的第一直线和沿前后方向延伸的第二直线，所述第一直线为X轴，所述第二直线为Y轴；

相应地，所述根据所述目标控制指令和所述位置信息，将所述目标控制指令转换成所述巡检机器人本体在所述二维坐标系中的坐标变化特征，包括：

若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向左运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向左运动的控制指令转换成的坐标变化特征为所述位置信息在所述二维坐标系中的坐标中，减小X轴坐标，Y轴坐标不变；

若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向右运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向右运动的控制指令转换成的坐标变化特征为所述位置信息在所述二维坐标系中的坐标中，增大X轴坐标，Y轴坐标不变；

若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向前运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向前运动的控制指令转换成的坐标变化特征为所述位置信息在所述二维坐标系中的坐标中，X轴坐标不变，增大Y轴坐标；

若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向后运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向后运动的控制指令转换成的坐标变化特征为所述位置信息在所述二维坐标系中的坐标中，X轴坐标不变，减小Y轴坐标。

优选地，所述巡检机器人运动控制指令专用词典包括的各巡检机器人运动控制指令的词句为向左、向右、向前和向后，所述巡检机器人运动控制指令专用词典还包括所述向左对应的拼音、所述向右对应的拼音、所述向前对应的拼音以及所述向后对应的拼音；

所述根据所述文本数据的拼音，查找所述巡检机器人运动控制指令专用词典中与所述文本数据的拼音相同的词句，将查找到的词句替换所述文本数据，得到目标文本数据，包括：

获取所述文本数据的拼音；

将获取得到的所述文本数据的拼音输入到所述巡检机器人运动控制指令专用词典中，得到所述巡检机器人运动控制指令专用词典中与所述文本数据的拼音相同的拼音，并根据得到的拼音得到所述巡检机器人运动控制指令专用词典中对应的词句；

将得到的词句替换所述文本数据，得到目标文本数据。

优选地，所述第一控制器判断所述目标脸部图像信息是否是所述脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息，包括：

所述第一控制器获取所述目标脸部图像信息与所述脸部图像数据库中的各脸部图像信息的匹配度；

比较各所述匹配度与预设匹配度阈值；

若存在某一个匹配度大于或者等于所述预设匹配度阈值，则判定所述目标脸部图像信息是所述脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息；若所有的匹配度均小于所述预设匹配度阈值，则判定所述目标脸部图像信息不是所述脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息。

优选地，所述脸部图像识别结果输出模块为扬声器。

本申请的技术效果包括：手持移动终端用于实现巡检机器人的远程控制，通过判断手持移动终端运动过程中的加速度值的大小来启动手持移动终端，即通过摇晃手持移动终端的力度，当加速度值较大时，就能够启动手持移动终端，这种启动方式操作简单，智能化程度较高，能够提升工作人员的操作体验；第一控制器输出脸部图像采集启动指令，脸部图像采集模块才开始运行，或者第一控制器才响应脸部图像采集模块采集到的脸部图像信息，脸部图像采集模块获取到工作人员的目标脸部图像信息之后，通过与预设的脸部图像数据库进行比对，确定工作人员的身份是否符合要求，当身份符合要求时，输出脸部图像识别通过反馈信号，使工作人员获知身份符合要求，并输出语音采集启动指令，语音采集模块才开始运行，或者第一控制器才响应语音采集模块采集到的语音信号，通过身份验证过程能够提升巡检机器人的控制安全性；语音采集模块将采集到的工作人员的巡检机器人运动语音控制指令输出给第一控制器，第一控制器进行语音识别，得到文本数据，第一控制器将文本数据输出至巡检机器人中的第二控制器，由于在文本识别过程中，文本可能会识别错误，识别得到的文本数据不是巡检机器人运动控制所用的文本数据，即文本数据不是巡检机器人运动控制指令，第二控制器就无法响应该文本数据，也就无法进行后续控制，为了解决这个问题，预设一个巡检机器人运动控制指令专用词典，该巡检机器人运动控制指令专用词典中存储的各个词句（即文本数据）均为巡检机器人运动控制所用到的词句，即为各个巡检机器人运动控制指令的正确文本数据（正确的巡检机器人运动控制指令），那么，若识别得到的文本数据属于该巡检机器人运动控制指令专用词典中的词句，表示文本识别正确，该文本数据为正确的巡检机器人运动控制指令，则保留该文本数据，得到目标文本数据；若识别得到的文本数据不属于该巡检机器人运动控制指令专用词典中的词句，表示文本识别错误，该文本数据不是正确的巡检机器人运动控制指令，那么，为了准确可靠地进行巡检机器人控制，根据该文本数据的拼音，查找巡检机器人运动控制指令专用词典中与该文本数据的拼音相同的词句，将查找到的词句替换文本数据，通过这种根据拼音相同的条件进行文本替换，就能够得到准确的目标文本数据；第二控制器将目标文本数据转换为对应的目标控制指令，第二控制器根据得到的目标控制指令就能够控制巡检机器人本体的运动；巡检图像采集模块采集巡检图像，监控电脑的显示屏显示巡检图像，工作人员能够获知巡检图像，实现巡检。因此，本发明提供的基于语音识别控制的巡检机器人系统通过手持移动终端对巡检机器人进行语音识别控制，相较于现有的通过按键控制的方式，控制可靠性以及智能化水平得到了很大的提升，满足人们对于越来越智能的控制需求；而且，本申请提供的语音识别过程能够避免出现语音识别错误的情况，提升语音识别的准确性，进而提升巡检机器人的控制可靠性；通过对工作人员的脸部图像进行采集和比对，实现身份验证，提升巡检机器人的控制安全性；手持移动终端中的第一控制器和巡检机器人中的第二控制器配合使用，这两个控制器均完成一定的数据处理任务，相较于通过一个控制器完成所有的数据处理任务，降低各个控制器的负担，提升了各个控制器的数据处理效率，进而提升巡检机器人的控制可靠性。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于语音识别控制的巡检机器人系统的结构原理示意图；

图2是建立的二维坐标系示意图。

具体实施方式

本实施例提供一种基于语音识别控制的巡检机器人系统，本实施例中，该巡检机器人系统的应用场景根据实际需要进行设置，比如：应用在工厂中，或者应用在商场中。

该巡检机器人装置包括手持移动终端、巡检机器人和监控电脑。其中，手持移动终端作为巡检机器人的遥控设备，实现巡检机器人的控制，由工作人员手持。该手持移动终端可以为专门的遥控器，也可以为其他的手持移动终端设备，比如智能手机或者平板电脑。监控电脑可以放置在监控室内，为了结合监控电脑获取的巡检图像对巡检机器人进行控制，工作人员携带手持移动终端也处于监控室内。

如图1所示，手持移动终端包括加速度传感器、脸部图像采集模块、脸部图像识别结果输出模块、语音采集模块、第一控制器和第一无线通信模块，加速度传感器、脸部图像采集模块、脸部图像识别结果输出模块、语音采集模块和第一无线通信模块与第一控制器电连接。应当理解，手持移动终端由内置的蓄电池供电。

加速度传感器可以为常规的加速度检测器件，工作人员在晃动手持移动终端时，加速度传感器用于检测手持移动终端运动过程中的加速度值，加速度值越高，表示晃动越强烈。加速度传感器的这种功能与智能手机上的摇一摇功能相似，摇一摇智能手机时，就能够打开相关的数据或者进行某种控制。脸部图像采集模块用于采集工作人员的脸部图像，可以为常规的摄像头，比如：若移动终端为智能手机或者平板电脑，则脸部图像采集模块为前置摄像头。脸部图像识别结果输出模块用于输出脸部图像识别结果，可以为扬声器（比如智能手机或者平板电脑上的扬声器）、蜂鸣器或者指示灯，若为扬声器，则输出的脸部图像识别结果就是“脸部图像识别通过”或者“脸部图像识别未通过”的语音信号，若为蜂鸣器，则通过输出声音的大小或者频率的不同指示脸部图像识别是否通过，若为指示灯，则可以通过指示灯颜色的不同指示脸部图像识别是否通过。语音采集模块用于采集工作人员的语音信号，可以为常规的麦克风，比如智能手机或者平板电脑上的麦克风。第一控制器为手持移动终端的控制和数据处理核心，可以为常规的控制芯片，比如单片机，若手持移动终端为智能手机或者平板电脑，则第一控制器为智能手机或者平板电脑中的CPU。

如图1所示，巡检机器人包括巡检机器人本体、定位模块、巡检图像采集模块、第二控制器、第二无线通信模块和第三无线通信模块，巡检机器人本体、巡检图像采集模块、第二无线通信模块和第三无线通信模块与第二控制器电连接。应当理解，巡检机器人由内置的蓄电池供电。

巡检机器人本体为常规的巡检机器人设备，包括行走机构，以及其他相关的组成部分，行走机构实现向左、向右、向前和向后的运动。由于巡检机器人本体属于常规技术，不再赘述。定位模块用于获取巡检机器人本体在巡检区域内的位置信息，可以为常规的定位器件，比如：高精度GPS定位芯片。巡检区域为巡检机器人本体的巡检范围，比如工厂或者商场内的巡检范围。巡检图像采集模块可以为常规的摄像头，用于采集巡检过程中的巡检图像，为了提升图像清晰度，该巡检图像采集模块可以为高清摄像头。第二控制器为巡检机器人的数据处理和控制核心，可以为常规的控制芯片，比如单片机。

第一无线通信模块与第二无线通信模块无线通信连接，实现手持移动终端与巡检机器人的无线通信连接。第一无线通信模块与第二无线通信模块相适配，并且，第一无线通信模块与第二无线通信模块之间的通信方式不唯一，比如：若手持移动终端与巡检机器人之间的距离比较短，则第一无线通信模块与第二无线通信模块可以均为蓝牙模块，两者实现蓝牙连接，或者，第一无线通信模块与第二无线通信模块均为WiFi模块，接入同一WiFi网络实现无线通信连接。

监控电脑可以为常规的电脑设备，包括显示屏、电脑主机和第四无线通信模块，显示屏和第四无线通信模块与电脑主机电连接。本实施例中，电脑主机内置有巡检区域的平面地图，作为一个具体实施方式，该平面地图预先存储在与电脑主机中设置的存储模块中。电脑主机将该平面地图上的某一个预设点作为二维坐标系的原点，该预设点由实际需要进行设置，比如巡检区域的左下角；将该平面地图上的两条相互垂直的预设直线分别作为二维坐标系的X轴和Y轴，本实施例中，这两条预设直线分别是沿左右方向延伸的第一直线和沿前后方向延伸的第二直线。应当理解，本实施例中的向左、向右、向前或向后由实际需要进行设定，比如：以巡检机器人本体的某一个运动方向为前方，则左方、右方和后方就能够唯一确定。设定第一直线为X轴，第二直线为Y轴，而且，X轴中，从左向右X轴坐标逐渐变大；Y轴中，从后向前Y轴坐标逐渐变大，如图2所示，基于设定的原点以及X轴和Y轴建立二维坐标系。电脑主机将平面地图和二维坐标系进行关联，即将平面地图置入二维坐标系中，那么，平面地图上的任何一点均处于二维坐标系中，均有相应的位置坐标。应当理解，监控电脑可以由220V交流电供电。

第三无线通信模块与第四无线通信模块无线通信连接，实现巡检机器人与监控电脑的无线通信连接。第三无线通信模块与第四无线通信模块相适配，并且，第三无线通信模块与第四无线通信模块之间的通信方式不唯一，与上述同理，若巡检机器人与监控电脑之间的距离比较短，则第三无线通信模块与第四无线通信模块可以均为蓝牙模块，两者实现蓝牙连接，或者，第三无线通信模块与第四无线通信模块均为WiFi模块，接入同一WiFi网络实现无线通信连接。

需要说明的是，为了可靠通信，第一无线通信模块与第二无线通信模块之间的通信方式与第三无线通信模块与第四无线通信模块之间的通信方式可以是两种不同的通信方式，比如：一个通信方式为蓝牙连接，另一个通信方式为WiFi连接。

工作人员需要控制巡检机器人本体进行巡检时，摇晃手持移动终端，手持移动终端中的加速度传感器检测手持移动终端在运动过程中的加速度值。加速度传感器将检测到的加速度值传输给第一控制器，第一控制器内预设有一个加速度阈值，该加速度阈值根据实际需要进行设置。第一控制器比较检测到的加速度值与加速度阈值，若加速度值大于或者等于加速度阈值，确定手持移动终端被摇晃，则手持移动终端启动，第一控制器输出脸部图像采集启动指令，该脸部图像采集启动指令用于启动脸部图像采集模块。其中，启动脸部图像采集模块的含义是指控制脸部图像采集模块上电，使脸部图像采集模块开始工作，或者，第一控制器开始响应脸部图像采集模块，即之前脸部图像采集模块已经处于上电状态，但是第一控制器即便接收到脸部图像采集模块采集到的脸部图像信息，也不响应脸部图像信息，只有输出脸部图像采集启动指令之后才响应脸部图像信息。

脸部图像采集模块获取工作人员的脸部图像信息，该脸部图像信息为目标脸部图像信息。为了便于身份验证，第一控制器中预设有一个脸部图像数据库，该脸部图像数据库包括至少两个脸部图像信息（具体个数由实际需要进行设置），脸部图像数据库的各个脸部图像信息均为具有控制巡检机器人权限的人员的脸部图像信息。其中，具有控制巡检机器人权限的人员根据实际需要进行设置，比如专门负责巡检工作的人员或者高层管理人员。应当理解，脸部图像数据库的各个脸部图像信息是事先录入到第一控制器中的。

脸部图像采集模块将获取到的目标脸部图像信息输出至第一控制器，第一控制器将目标脸部图像信息输入至脸部图像数据库，用于判断目标脸部图像信息是否是脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息。本实施例给出判断目标脸部图像信息是否是脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息的一种具体实现过程，包括：

（1）第一控制器获取目标脸部图像信息与脸部图像数据库中的各脸部图像信息的匹配度，匹配度为相似度，匹配度越高，表示对应的两个脸部图像信息越相似；

（2）比较各匹配度与预设匹配度阈值，预设匹配度阈值由实际需要进行设置，比如90%；

（3）若存在某一个匹配度大于或者等于预设匹配度阈值，表示该匹配度比较高，目标脸部图像信息与脸部图像数据库中该匹配度对应的脸部图像信息相似度比较高，可以判定这两个脸部图像信息为相同的脸部图像信息，判定目标脸部图像信息是脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息；若所有的匹配度均小于预设匹配度阈值，表示目标脸部图像信息与脸部图像数据库中的各个脸部图像信息的相似度均不高，则判定目标脸部图像信息不是脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息。

若第一控制器判定目标脸部图像信息是脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息，表示身份验证通过，则第一控制器向脸部图像识别结果输出模块输出脸部图像识别通过反馈信号，作为一个具体实施方式，脸部图像识别结果输出模块为扬声器，脸部图像识别通过反馈信号为“脸部图像识别通过”的语音信号，同时，第一控制器生成并输出语音采集启动指令，以控制启动语音采集模块，与上文中的脸部图像采集模块同理，启动语音采集模块的含义是指控制语音采集模块上电，使语音采集模块开始工作，或者，第一控制器开始响应语音采集模块，即之前语音采集模块已经处于上电状态，但是第一控制器即便接收到语音采集模块采集到的语音信号，也不响应语音信号，只有输出语音采集启动指令之后才响应语音信号。

工作人员说出巡检机器人运动控制指令，即巡检机器人运动语音控制指令。语音采集模块获取到工作人员的巡检机器人运动语音控制指令，语音采集模块将获取到的巡检机器人运动语音控制指令输出至第一控制器。第一控制器中预设有现有的语音识别算法，对巡检机器人运动语音控制指令进行语音识别，得到文本数据。为了便于后续利于文本数据的拼音，在识别得到文本数据的同时，还可以得到该文本数据的拼音。为了得到该文本数据的拼音，本实施例中，第一控制器中还可以内置一个字典数据库，字典数据库包括已知的所有汉字以及各汉字的拼音，将得到的文本数据输入到字典数据库中，得到该文本数据中各个汉字的拼音。

第一控制器通过第一无线通信模块和第二无线通信模块将得到的文本数据输出至巡检机器人中的第二控制器。由于现有的语音识别算法的识别准确率并非绝对100%，而且工作人员的普通话发音可能不标准，更有甚者工作人员通过方言进行巡检机器人控制，均能够导致语音识别错误。因此，巡检机器人运动语音控制指令识别为文本数据时，可能出现识别错误的情况，识别错误是指识别为相同拼音（本实施例中，拼音不包含音调，拼音不包含音调是因为不能绝对保证语音音调拼读准确）的不同文本，其中，相同拼音有两个含义，第一：读音完全相同（即拼音和音调均相同），第二：拼音相同，但是音调不同。该得到的文本不是巡检机器人控制所用的文本数据，即该识别得到的文本数据不是正确的巡检机器人运动控制指令，第二控制器就无法响应该文本数据，也就无法进行后续的巡检机器人控制。比如：巡检机器人运动语音控制指令对应巡检机器人运动控制指令的真实的文本数据为“向前”，但是在语音识别时，由于发音问题或者语音识别算法的准确率问题，将该巡检机器人运动语音控制指令识别为文本数据“想钱”，即将“向前”识别成了“想钱”。很明显，“想钱”不是巡检机器人运动控制指令，第二控制器获取到文本数据“想钱”时，无法对该文本数据进行处理，进而无法进行巡检机器人控制。

为了避免出现识别错误的情况，第二控制器中预设有一个巡检机器人运动控制指令专用词典。该巡检机器人运动控制指令专用词典中存储至少两个巡检机器人运动控制指令的词句，该巡检机器人运动控制指令专用词典的各巡检机器人运动控制指令的词句均为巡检机器人运动控制指令的正确文本数据（即均为正确的巡检机器人运动控制指令），比如向左、向右、向前、向后等等。应当理解，该巡检机器人运动控制指令专用词典中所包含的巡检机器人运动控制指令的词句个数的多少由实际情况（比如巡检机器人的功能多少）决定，比如：若巡检机器人的功能比较多，除了具有常规的向左、向右、向前、向后等功能之外，还具有其他功能，比如加速、减速、报警等，则该巡检机器人运动控制指令专用词典中就包含较多个巡检机器人运动控制指令的词句，相应地，若巡检机器人的功能比较少，只具有常规的功能，则该巡检机器人运动控制指令专用词典中就包含较少巡检机器人运动控制指令的词句。本实施例中，巡检机器人运动控制指令专用词典包括的各巡检机器人运动控制指令的词句为向左、向右、向前和向后，即包括的各巡检机器人运动控制指令的正确的文本数据为向左、向右、向前和向后。

那么，第二控制器将识别得到的文本数据输入到巡检机器人运动控制指令专用词典进行比对，具体是与该巡检机器人运动控制指令专用词典中的各个词句进行逐一比对，即与该巡检机器人运动控制指令专用词典中各个正确的巡检机器人运动控制指令进行逐一比对。

若文本数据属于巡检机器人运动控制指令专用词典中的词句，表示没有识别错误，则保留该文本数据，该文本数据为目标文本数据。

若该文本数据不属于巡检机器人运动控制指令专用词典中的词句，则根据该文本数据的拼音，从巡检机器人运动控制指令专用词典中查找到与该文本数据的拼音相同的词句，将查找到的词句替换该文本数据，该查找到的词句为目标文本数据。为了实现上述替换过程，巡检机器人运动控制指令专用词典包括各巡检机器人运动控制指令的词句以及各巡检机器人运动控制指令的词句的拼音，即除了包括各个词句之外，还包括各个词句的拼音。本实施例中，巡检机器人运动控制指令专用词典包括的各巡检机器人运动控制指令的词句为向左、向右、向前和向后，相应地，各巡检机器人运动控制指令的词句的拼音包括：向左对应的拼音（即xiang zuo）、向右对应的拼音（即xiang you）、向前对应的拼音（即xiangqian）和向后对应的拼音（即xiang hou）。

相应地，以下给出一种具体实现过程：

首先，获取该文本数据的拼音，可以采用上文给出的获取方式，也可以采用现有的其他获取方式，不再赘述；

然后，将获取得到的文本数据的拼音输入到巡检机器人运动控制指令专用词典中，得到巡检机器人运动控制指令专用词典中与该文本数据的拼音相同的拼音，具体地，将该文本数据的拼音与巡检机器人运动控制指令专用词典中的各个词句的拼音进行逐一比对，找到巡检机器人运动控制指令专用词典中与该文本数据的拼音相同的拼音，然后，根据得到的拼音就能够得到与该拼音对应的巡检机器人运动控制指令专用词典中的词句，该词句就是所需的词句；

最后，将得到的词句替换该文本数据，该查找到的词句为目标文本数据。比如：若识别得到的文本数据为“想钱”，不是巡检机器人运动控制指令专用词典中的词句，即不是正确的巡检机器人运动控制指令，那么，获取到文本数据“想钱”的拼音——xiang qian，将该拼音与巡检机器人运动控制指令专用词典中的各个词句的拼音进行逐一比对，找到巡检机器人运动控制指令专用词典中的相同的拼音 “xiang qian”，进而得到该拼音“xiang qian”对应的词句“向前”，将文本数据“向前”替换文本数据“想钱”，该文本数据“向前”就是目标文本数据。

因此，本实施例中，目标文本数据为向左、向右、向前或向后。

第二控制器得到目标文本数据之后，将目标文本数据转换为对应的目标控制指令。具体地：若目标文本数据为“向左”，则将目标文本数据“向左”转换成的目标控制指令为控制巡检机器人向左运动且控制巡检图像采集模块切换到向左拍摄的控制指令，其中，控制巡检图像采集模块切换到向左拍摄是指切换巡检图像采集模块的镜头，使其朝向左方，比如：如果巡检图像采集模块由转动电机带动，则改变转动电机的转动角度；若目标文本数据为“向右”，则将目标文本数据“向右”转换成的目标控制指令为控制巡检机器人向右运动且控制巡检图像采集模块切换到向右拍摄的控制指令，其中，控制巡检图像采集模块切换到向右拍摄是指切换巡检图像采集模块的镜头，使其朝向右方；若目标文本数据为“向前”，则将目标文本数据“向前”转换成的目标控制指令为控制巡检机器人向前运动且控制巡检图像采集模块切换到向前拍摄的控制指令，其中，控制巡检图像采集模块切换到向前拍摄是指切换巡检图像采集模块的镜头，使其朝向前方；若目标文本数据为“向后”，则将目标文本数据“向后”转换成的目标控制指令为控制巡检机器人向后运动且控制巡检图像采集模块切换到向后拍摄的控制指令，其中，控制巡检图像采集模块切换到向后拍摄是指切换巡检图像采集模块的镜头，使其朝向后方。

第二控制器根据得到的目标控制指令对巡检机器人本体进行相应控制，本实施例中，定位模块将检测到的巡检机器人本体的位置信息输出给第二控制器，第二控制器将位置信息通过第三无线通信模块和第四无线通信模块输出给电脑主机，电脑主机将位置信息关联至平面地图上，则巡检机器人本体的位置信息就体现在二维坐标系上。而且，电脑主机将平面地图输出给显示屏，显示屏显示该平面地图，同时显示该平面地图上的巡检机器人本体的位置信息。第二控制器根据目标控制指令和巡检机器人本体的位置信息，将目标控制指令转换成巡检机器人本体在二维坐标系中的坐标变化特征，即根据得到的目标控制指令得到需要巡检机器人本体怎么运动，将怎么运动转换成在二维坐标系中的坐标怎么变化。基于上文给出的二维坐标系的具体实现方式，具体地：若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向左运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向左运动的控制指令转换成的坐标变化特征为巡检机器人本体的位置信息在二维坐标系中的坐标中，减小X轴坐标，Y轴坐标不变，则当控制巡检机器人本体的X轴坐标减小且Y轴坐标不变时，巡检机器人本体向左运动；若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向右运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向右运动的控制指令转换成的坐标变化特征为巡检机器人本体的位置信息在二维坐标系中的坐标中，增大X轴坐标，Y轴坐标不变，则当控制巡检机器人本体的X轴坐标增大且Y轴坐标不变时，巡检机器人本体向右运动；若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向前运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向前运动的控制指令转换成的坐标变化特征为巡检机器人本体的位置信息在二维坐标系中的坐标中，X轴坐标不变，增大Y轴坐标，则当控制巡检机器人本体的X轴坐标不变且Y轴坐标增大时，巡检机器人本体向前运动；若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向后运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向后运动的控制指令转换成的坐标变化特征为巡检机器人本体的位置信息在二维坐标系中的坐标中，X轴坐标不变，减小Y轴坐标，则当控制巡检机器人本体的X轴坐标不变且Y轴坐标减小时，巡检机器人本体向后运动。

第二控制器根据得到的坐标变化特征对巡检机器人本体进行相应控制，比如：得到的坐标变化特征为位置信息在二维坐标系中的坐标中，减小X轴坐标，Y轴坐标不变，则，第二控制器控制巡检机器人本体中的行走机构向左运动。

巡检机器人本体在运动过程中（比如：第二控制器根据目标控制指令控制巡检图像采集模块），巡检图像采集模块采集巡检图像，并将巡检图像输出给第二控制器，第二控制器将巡检图像通过第三无线通信模块和第四无线通信模块输出给电脑主机，电脑主机将巡检图像输出给显示屏，显示屏显示巡检图像。

由于显示屏同时显示巡检区域的平面地图以及采集到的巡检图像，则可以将显示屏分为左右两个显示区域或者上下两个显示区域，其中一个显示区域显示巡检区域的平面地图，另一个显示区域显示采集到的巡检图像，两者互不影响。

应当理解，控制巡检机器人本体结束巡检的控制方式不唯一，可以设置停机时间，当停机时间到达时，巡检机器人本体自动停机，或者工作人员手动关掉巡检机器人本体上的电源。由于控制控制巡检机器人本体停机不属于本申请的技术方案，不再赘述。

上述实施例仅以一种具体的实施方式说明本发明的技术方案，任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种基于语音识别控制的巡检机器人系统，其特征在于，包括：

手持移动终端；

巡检机器人；以及

监控电脑；

其中，所述手持移动终端包括加速度传感器、脸部图像采集模块、脸部图像识别结果输出模块、语音采集模块、第一控制器和第一无线通信模块，所述加速度传感器、脸部图像采集模块、脸部图像识别结果输出模块、语音采集模块和第一无线通信模块与所述第一控制器电连接；

所述巡检机器人包括巡检机器人本体、巡检图像采集模块、第二控制器、第二无线通信模块和第三无线通信模块，所述巡检机器人本体、巡检图像采集模块、第二无线通信模块和第三无线通信模块与所述第二控制器电连接；

所述监控电脑包括显示屏、电脑主机和第四无线通信模块，所述显示屏和第四无线通信模块与所述电脑主机电连接；

所述第一无线通信模块与所述第二无线通信模块无线通信连接，所述第三无线通信模块与所述第四无线通信模块无线通信连接；

所述加速度传感器用于检测所述手持移动终端在运动过程中的加速度值，所述加速度传感器将所述加速度值传输给所述第一控制器，所述第一控制器比较所述加速度值与预设的加速度阈值，若所述加速度值大于或者等于所述加速度阈值，则第一控制器输出脸部图像采集启动指令，以控制启动所述脸部图像采集模块；

所述脸部图像采集模块用于获取工作人员的目标脸部图像信息，所述第一控制器中预设有一个脸部图像数据库，所述脸部图像数据库包括至少两个脸部图像信息，所述脸部图像数据库的各个脸部图像信息均为具有控制所述巡检机器人权限的人员的脸部图像信息；所述脸部图像采集模块将获取到的所述目标脸部图像信息输出至所述第一控制器，所述第一控制器将所述目标脸部图像信息输入至所述脸部图像数据库，用于判断所述目标脸部图像信息是否是所述脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息；

若第一控制器判定所述目标脸部图像信息是所述脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息，则向所述脸部图像识别结果输出模块输出脸部图像识别通过反馈信号，同时，输出语音采集启动指令，以控制启动所述语音采集模块；

所述语音采集模块用于获取所述工作人员的巡检机器人运动语音控制指令，所述语音采集模块将获取到的所述巡检机器人运动语音控制指令输出至所述第一控制器，所述第一控制器对所述巡检机器人运动语音控制指令进行语音识别，得到文本数据；

所述第一控制器通过所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块将所述文本数据输出至所述第二控制器，所述第二控制器中预设有一个巡检机器人运动控制指令专用词典；所述第二控制器将所述文本数据输入到所述巡检机器人运动控制指令专用词典进行比对，若所述文本数据属于所述巡检机器人运动控制指令专用词典中的词句，则保留所述文本数据，得到目标文本数据；若所述文本数据不属于所述巡检机器人运动控制指令专用词典中的词句，则根据所述文本数据的拼音，查找所述巡检机器人运动控制指令专用词典中与所述文本数据的拼音相同的词句，将查找到的词句替换所述文本数据，得到目标文本数据；其中，所述巡检机器人运动控制指令专用词典中的各词句均为正确的巡检机器人运动控制指令，所述目标文本数据为向左、向右、向前或向后；

所述第二控制器将所述目标文本数据转换为对应的目标控制指令；

所述第二控制器根据得到的目标控制指令对所述巡检机器人本体进行相应控制；

所述巡检图像采集模块采集巡检图像，并将所述巡检图像输出给所述第二控制器，所述第二控制器将所述巡检图像通过所述第三无线通信模块和第四无线通信模块输出给所述电脑主机，所述电脑主机将所述巡检图像输出给显示屏，所述显示屏用于显示所述巡检图像。

2.根据权利要求1所述的基于语音识别控制的巡检机器人系统，其特征在于，所述巡检机器人还包括用于检测所述巡检机器人本体的位置信息的定位模块，所述定位模块与所述第二控制器电连接；所述定位模块将检测到的所述巡检机器人本体的位置信息输出给所述第二控制器，所述第二控制器将所述位置信息通过所述第三无线通信模块和第四无线通信模块输出给所述电脑主机；

所述电脑主机内置有巡检区域的平面地图，所述电脑主机将所述平面地图上的某一个预设点作为二维坐标系的原点，将所述平面地图上的两条相互垂直的预设直线分别作为二维坐标系的X轴和Y轴，建立所述二维坐标系，并关联所述平面地图和所述二维坐标系；

所述电脑主机将所述位置信息关联至所述平面地图上，并将所述平面地图输出给所述显示屏，所述显示屏用于显示所述平面地图。

3.根据权利要求2所述的基于语音识别控制的巡检机器人系统，其特征在于，所述第二控制器根据得到的目标控制指令对所述巡检机器人本体进行相应控制，包括：

所述第二控制器根据所述目标控制指令和所述位置信息，将所述目标控制指令转换成所述巡检机器人本体在所述二维坐标系中的坐标变化特征；

所述第二控制器根据得到的所述坐标变化特征对所述巡检机器人本体进行相应控制。

4.根据权利要求3所述的基于语音识别控制的巡检机器人系统，其特征在于，所述第二控制器将所述目标文本数据转换为对应的目标控制指令，包括：

若目标文本数据为向左，则将目标文本数据向左转换成的目标控制指令为控制巡检机器人本体向左运动且控制所述巡检图像采集模块切换到向左拍摄的控制指令；若目标文本数据为向右，则将目标文本数据向右转换成的目标控制指令为控制巡检机器人本体向右运动且控制所述巡检图像采集模块切换到向右拍摄的控制指令；若目标文本数据为向前，则将目标文本数据向前转换成的目标控制指令为控制巡检机器人本体向前运动且控制所述巡检图像采集模块切换到向前拍摄的控制指令；若目标文本数据为向后，则将目标文本数据向后转换成的目标控制指令为控制巡检机器人向后运动且控制所述巡检图像采集模块切换到向后拍摄的控制指令；

所述平面地图上的两条相互垂直的预设直线分别是沿左右方向延伸的第一直线和沿前后方向延伸的第二直线，所述第一直线为X轴，所述第二直线为Y轴；

相应地，所述根据所述目标控制指令和所述位置信息，将所述目标控制指令转换成所述巡检机器人本体在所述二维坐标系中的坐标变化特征，包括：

若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向左运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向左运动的控制指令转换成的坐标变化特征为所述位置信息在所述二维坐标系中的坐标中，减小X轴坐标，Y轴坐标不变；

若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向右运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向右运动的控制指令转换成的坐标变化特征为所述位置信息在所述二维坐标系中的坐标中，增大X轴坐标，Y轴坐标不变；

若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向前运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向前运动的控制指令转换成的坐标变化特征为所述位置信息在所述二维坐标系中的坐标中，X轴坐标不变，增大Y轴坐标；

若目标控制指令包括控制巡检机器人本体向后运动的控制指令，则将控制巡检机器人本体向后运动的控制指令转换成的坐标变化特征为所述位置信息在所述二维坐标系中的坐标中，X轴坐标不变，减小Y轴坐标。

5.根据权利要求1所述的基于语音识别控制的巡检机器人系统，其特征在于，所述巡检机器人运动控制指令专用词典包括的各巡检机器人运动控制指令的词句为向左、向右、向前和向后，所述巡检机器人运动控制指令专用词典还包括所述向左对应的拼音、所述向右对应的拼音、所述向前对应的拼音以及所述向后对应的拼音；

所述根据所述文本数据的拼音，查找所述巡检机器人运动控制指令专用词典中与所述文本数据的拼音相同的词句，将查找到的词句替换所述文本数据，得到目标文本数据，包括：

获取所述文本数据的拼音；

将获取得到的所述文本数据的拼音输入到所述巡检机器人运动控制指令专用词典中，得到所述巡检机器人运动控制指令专用词典中与所述文本数据的拼音相同的拼音，并根据得到的拼音得到所述巡检机器人运动控制指令专用词典中对应的词句；

将得到的词句替换所述文本数据，得到目标文本数据。

6.根据权利要求1所述的基于语音识别控制的巡检机器人系统，其特征在于，所述第一控制器判断所述目标脸部图像信息是否是所述脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息，包括：

所述第一控制器获取所述目标脸部图像信息与所述脸部图像数据库中的各脸部图像信息的匹配度；

比较各所述匹配度与预设匹配度阈值；

若存在某一个匹配度大于或者等于所述预设匹配度阈值，则判定所述目标脸部图像信息是所述脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息；若所有的匹配度均小于所述预设匹配度阈值，则判定所述目标脸部图像信息不是所述脸部图像数据库中的某一个脸部图像信息。

7.根据权利要求1所述的基于语音识别控制的巡检机器人系统，其特征在于，所述脸部图像识别结果输出模块为扬声器。

Images