CN111736483A - 一种智能反馈的管家系统及用于该系统的反馈方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能反馈的管家系统及用于该系统的反馈方法，能够实现对家居卫生的自动感知与清扫、家居环境实现实时检测，并将视频监控、安全防盗、家电数字控制、灯光控制、窗帘控制等多种功能一体化整合，达到安全、舒适、卫生的智能家居效果。能够通过多种传感器信息实现对人的情绪、意图的识别，为管家系统良好的人际交互提供前提条件，能够使管家系统根据用户的情绪和意图有针对性的做出不同的反应，实现个性化的人机交互，更好的起到精神陪伴的作用，人机交互能力强，更加人性化，可以捕捉到用户的头像和声音信息，对其进一步分析可以得到用户的表情以及用户的语音命令，可以很好的对用户的表情和语音命令进行反馈，方便用户的使用。
Description
技术领域
本发明属于电子通信的技术领域，具体涉及一种智能反馈的管家系统及用于该系统的反馈方法。
背景技术
随着科技的发展，智能管家系统这种智能化家居管家系统的产品越来越多。随着智能机器人技术的快速发展，以及硬件性能的快速提升和成本的下降，智能机器人也越来越被广泛的应用于家庭领域，如用于家庭清洁、剪草以及照看儿童和老人等，给人们的生活带来便捷。而随着功能性的家用机器人技术(如扫地机器人、除草机器人)的逐渐成熟，家庭还将拥有更多功能性家用机器人。目前的智能家居主要是用PC机作为控制平台，用户可通过网页浏览器来实现远程控制，利用计算机并行接口连接多个保持继电器，可实现对家庭电器的控制。PC虽然数据处理能力强，传输数据量大，应用程序开发方便，通用性强，但是其体积和功耗都比较大，不便于携带和随时随地控制，并且系统的稳定性差，不利于长时间的工作，还容易受到病毒攻击，因此不能够长时间的稳定工作，无法满足人们的操作需要及效率要求。智能家居的发展方向是智能管家系统，智能管家系统是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等诸多功能于一体的综合系统。随着机器人性能不断地完善，管家系统的应用范围大为扩展，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在城市安全、国防和空间探测领域等有害与危险场合得到很好的应用。
然而目前对于控制智能家居管家系统的技术具有很多缺点，例如：一般的管家系统反馈方式单一，仅能对用户的单一指令进行反馈，无法满足用户的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够自动采集、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的智能反馈的管家系统及用于该机器人的反馈方法。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于智能管家系统的反馈方法，包括以下步骤：
步骤A，获取发送至智能管家系统的指令；
步骤B，判断获取的所述指令是对话指令还是操作指令；
步骤C，当获取的所述指令是对话指令时，将获取的所述指令与之前的指令相结合生成新的指令；
步骤D，对所述新的指令进行反馈。
上述的用于智能管家系统的反馈方法，还包括：
步骤E，当获取的所述指令是操作指令时，获取使用所述智能管家系统的用户的当前位置；
步骤F，将获取的所述指令与当前位置相结合生成另一新的指令；
步骤G，执行所述另一新的指令指定的操作。
上述的用于智能管家系统的反馈方法，所述步骤C包括：
步骤C1，对之前的指令以及相应的反馈进行关键词提取；
步骤C2，将获取的所述指令与所述关键词结合生成新的指令。
上述的用于智能管家系统的反馈方法，所述步骤C还包括步骤C3，将获取的所述指令与之前的预设数量的指令相结合生成新的指令。
上述的用于智能管家系统的反馈方法，所述步骤C还包括步骤C4，将获取的所述指令与之前预设时间内的指令相结合生成新的指令。
一种用于智能管家系统的反馈系统，包括：
第一获取模块，用于获取发送至智能管家系统的指令；
判断模块，用于判断获取的所述指令是对话指令还是操作指令；
第一生成模块，用于当获取的所述指令是对话指令时，将获取的所述指令与之前的指令相结合生成新的指令；
第一处理模块，用于对所述新的指令进行反馈。
上述的用于智能管家系统的反馈系统，所述第一生成模块，包括：
提取子模块，用于对之前的指令以及相应的反馈进行关键词提取；
生成子模块，用于将获取的所述指令与所述关键词结合生成新的指令。
上述的用于智能管家系统的反馈系统，所述第一生成模块还用于将获取的所述指令与之前的预设数量的指令相结合生成新的指令。
上述的用于智能管家系统的反馈系统，所述第一生成模块还用于将获取的所述指令与之前预设时间内的指令相结合生成新的指令。
一种智能反馈的管家系统，包括上述的任一用于智能管家系统的反馈系统,还包括：
用户情绪识别模块，包括呼吸传感器、脉搏传感器、心率传感器和皮电传感器，分别用于获取用户的呼吸、脉搏、心率和皮电数据信息，根据所述信息利用模式识别算法进行情绪识别；
用户意图识别模块，包括压力传感器、光电传感器和温度传感器，分别用于获取判别周围环境和用户动作信息，根据所述信息识别用户意图；
控制模块，是终端设备的控制中心，用于连接整个终端设备的各个部分，接收所述用户情绪识别模块和所述用户意图识别模块的指令，并根据需要将收到的所述指令转给其他模块处理；
通信模块，用于实现将用户情绪识别模块和用户情绪识别模块及用户意图识别模块与所述控制模块之间的交互；
人机交互输出模块，包括步进电机，用于接收所述控制模块的指令，对应控制机器人的机械手、机械臂、机械腿、机械人头实现模仿动物相应的握手、拥抱、走路、摇头动作。
上述的智能反馈的管家系统，所述用户情绪识别模块还包括面部图像采集模块，用于定期收集聊天者的面部特征，并将面部特征转换为数字图像；所述用户意图识别模块还包括麦克风，所述麦克风对声音信号进行采集，通过语音信号处理与特征提取，进行语音识别，将语音识别的结果与传感器信息融合，识别用户意图。
本发明的优点在于：本发明这种智能反馈的管家系统及用于该系统的反馈方法用高性能的微处理器代替PC机作为控制器，更为稳定可靠。且具有重量轻，低功率、低功耗的特点，能够实现对家居卫生的自动感知与清扫、家居环境实现实时检测，并将视频监控、安全防盗、家电数字控制、灯光控制、窗帘控制等多种功能一体化整合，达到安全、舒适、卫生的智能家居效果。能够通过多种传感器信息实现对人的情绪、意图的识别，为管家系统良好的人际交互提供前提条件，能够使管家系统根据用户的情绪和意图有针对性的做出不同的反应，实现个性化的人机交互，更好的起到对老人、儿童精神陪伴的作用，人机交互能力强，更加人性化，可以捕捉到用户的头像和声音信息，对其进一步分析可以得到用户的表情以及用户的语音命令，可以很好的对用户的表情和语音命令进行反馈，方便用户的使用。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
本发明提供一种用于智能管家系统的反馈方法，包括以下步骤：
步骤A，获取发送至智能管家系统的指令；
步骤B，判断获取的所述指令是对话指令还是操作指令；
步骤C，当获取的所述指令是对话指令时，将获取的所述指令与之前的指令相结合生成新的指令；
步骤D，对所述新的指令进行反馈。
当接收的指令是对话指令时，生成的新的指令也为对话指令，这时应查找并输出新的指令的应答。
进一步地，本发明一种用于智能管家系统的反馈方法的较佳的实施例中，还包括：
步骤E，当获取的所述指令是操作指令时，获取使用所述智能管家系统的用户的当前位置；
步骤F，将获取的所述指令与当前位置相结合生成另一新的指令；
步骤G，执行所述另一新的指令指定的操作。
当接收的指令是操作指令时，生成的新的指令可以结合用户的当前位置。
发送至智能管家系统的指令可以是多种形式，例如，语音指令和文字指令。语音指令例如可以通过麦克风进行采集，文字指令可以通过用户在屏幕上输入来采集，语音指令和文字指令也可以由用户通过网络发送至智能管家系统。
进一步地，本发明一种用于智能管家系统的反馈方法的较佳的实施例中，所述步骤C包括：
步骤C1，对之前的指令以及相应的反馈进行关键词提取；
步骤C2，将获取的所述指令与所述关键词结合生成新的指令。
进一步地，本发明一种用于智能管家系统的反馈方法的较佳的实施例中，所述步骤C还包括步骤C3，将获取的所述指令与之前的预设数量的指令相结合生成新的指令。
进一步地，本发明一种用于智能管家系统的反馈方法的较佳的实施例中，所述步骤C还包括步骤C4，将获取的所述指令与之前预设时间内的指令相结合生成新的指令。
本发明实施例中，可以将获取的指令与之前接收的指令进行结合，然后智能管家系统对结合后产生的新的指令进行应答。因此，可以实现智能管家系统对指令进行的“上下文关联”的应答。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、管家系统、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序信息实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序信息到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理管家系统的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理管家系统的处理器执行的信息产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序信息也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理管家系统以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的信息产生包括信息装置的制造品，该信息装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序信息也可装载到计算机或其他可编程数据处理管家系统上，使得在计算机或其他可编程管家系统上执行一系列应答步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程管家系统上执行的信息提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
一种用于智能管家系统的反馈系统，包括：
第一获取模块，用于获取发送至智能管家系统的指令；
判断模块，用于判断获取的所述指令是对话指令还是操作指令；
第一生成模块，用于当获取的所述指令是对话指令时，将获取的所述指令与之前的指令相结合生成新的指令；
第一处理模块，用于对所述新的指令进行反馈。
进一步地，本发明一种用于智能管家系统的反馈系统的较佳的实施例中，所述第一生成模块，包括：
提取子模块，用于对之前的指令以及相应的反馈进行关键词提取；
生成子模块，用于将获取的所述指令与所述关键词结合生成新的指令。
进一步地，本发明一种用于智能管家系统的反馈系统的较佳的实施例中，所述第一生成模块还用于将获取的所述指令与之前的预设数量的指令相结合生成新的指令。
进一步地，本发明一种用于智能管家系统的反馈系统的较佳的实施例中，所述第一生成模块还用于将获取的所述指令与之前预设时间内的指令相结合生成新的指令。
一种智能反馈的管家系统，包括上述的任一用于智能管家系统的反馈系统,还包括：
用户情绪识别模块，包括呼吸传感器、脉搏传感器、心率传感器和皮电传感器，分别用于获取用户的呼吸、脉搏、心率和皮电数据信息，根据所述信息利用模式识别算法进行情绪识别；
用户意图识别模块，包括压力传感器、光电传感器和温度传感器，分别用于获取判别周围环境和用户动作信息，根据所述信息识别用户意图；
控制模块，是终端设备的控制中心，用于连接整个终端设备的各个部分，接收所述用户情绪识别模块和所述用户意图识别模块的指令，并根据需要将收到的所述指令转给其他模块处理；
通信模块，用于实现将用户情绪识别模块和用户情绪识别模块及用户意图识别模块与所述控制模块之间的交互；
人机交互输出模块，包括步进电机，用于接收所述控制模块的指令，对应控制机器人的机械手、机械臂、机械腿、机械人头实现模仿动物相应的握手、拥抱、走路、摇头动作。
进一步地，本发明一种智能反馈的管家系统的较佳的实施例中，所述用户情绪识别模块还包括面部图像采集模块，用于定期收集聊天者的面部特征，并将面部特征转换为数字图像；所述用户意图识别模块还包括麦克风，所述麦克风对声音信号进行采集，通过语音信号处理与特征提取，进行语音识别，将语音识别的结果与传感器信息融合，识别用户意图。
这种智能反馈的管家系统的交互方法，包括以下步骤：
步骤AA，对用户情绪以及用户意图进行智能识别；
步骤BB，根据智能识别结果得到智能决策；
步骤CC，根据智能决策结果，采用人机交互方式输出交互动作。
主要包括用户情绪识别、用户意图识别、智能决策、人机交互几部分。
优选的，步骤AA包括：
步骤AA1，用户情绪识别包括利用呼吸、脉搏、心率、皮电人体生理信息，通过提取不同情绪下信号的多种特征，利用模式识别算法进行情绪识别，将用户情绪识别为轻松、高兴、悲伤、愤怒四种情绪信息；
步骤AA2，结合面部表情图像处理、识别进一步提高上述情绪识别的准确性；
步骤AA3，用户意图识别包括利用安装在机器人上的压力、光电、温度多种传感器信息判别周围环境和用户动作，同时利用安装在机器人上的麦克风对声音信号进行采集，通过语音信号处理与特征提取，进行语音识别，将语音识别的结果与传感器信息融合，识别用户意图。
优选的，在步骤AA1中，人体生理信息通过可穿戴式采集装置进行采集，通过无线通信方式与机器人进行信息传输。
可穿戴式采集装置是穿戴在用户身上的电子采集装置，其可以有效的采集用户身上的人体生理信息；然后通过无线通信方式将人体生理信息传递给机械人，待机械人对上述信息进行分析和识别处理。上述可穿戴式采集装置与机械人的通信方式，当然也可以通过有线方式进行通信连接；只不过采用上述无线通信方式是更为优选的方式；在无线通信方式中，更优选采用蓝牙连接或是无线网络连接。
优选的，在步骤AA1中，面部表情通过安装在机器人上的摄像头进行采集。无线通信方式包括蓝牙连接或是无线网络连接。
优选的，步骤BB包括：步骤BB1，智能决策方法根据用户情绪和意图识别的结果进行智能控制决策，并得到控制机器人相应的执行机构完成控制指令。在机器人控制过程中，信息输入和控制输出并非简单的一对一的对应关系，而是一个相互交叉的复杂网络。由于多传感信息的输入，机器人可以检测到用户的多种情绪和意图，在不同情绪状况下，相同的用户意图也需要不同的控制回应。如：在高兴和悲伤的情绪下，聊天、动作交互等内容都应有所区别。本发明的智能决策是根据用户情绪和意图识别的结果决定智能控制的指令，从而使机器人实现个性化的人机交互。
优选的，步骤CC包括：
步骤CC1，接收控制指令；
步骤CC2，根据控制指令控制各个执行机构执行交互动作。
优选的，步骤CC2包括：
步骤CC21，采用各个步进电机控制机器人完成肢体动作，实现机器人与人的动作交互；
步骤CC22，通过扬声器播放语音、音乐声音文件，实现机器人与人的语音交互。
优选的，步骤CC21包括步进电机用于对应控制机械人的机械手、机械臂、机械腿、机械人头实现模仿动物相应的握手、拥抱、走路、摇头动作。需要说明的是，在机器人的机械构造中，一般包括机械手臂、机械手、机械腿以及机械人头，其各自都通过步进电机实施驱动动作；例如，当需要进行模仿人类握手时候，机器人采用的交互动作是，机械手上的步进电机实施运动，驱动机械手与手臂摆动一定角度并往复运动，进而实现模仿人类握手的动作。
如果表情信息是笑，则向用户显示大笑表情，并播放欢快的音乐；如果是忧伤，则向用户显示微笑表情，并播放舒缓的音乐，同时会控制机械手张开，尝试拥抱用户；如果是愤怒，则向用户显示微笑表情，并对用户说话，以平息用户；如果是吃惊，则向用户显示微笑表情，并对用户说话，同时控制机械手做平复的动作，具体而言可以是双手在胸前向下运动，以抚慰用户，如果用户无表情则不进行反馈。
本发明这种智能反馈的管家系统及用于该系统的反馈方法用高性能的微处理器代替PC机作为控制器，更为稳定可靠。且具有重量轻，低功率、低功耗的特点，能够实现对家居卫生的自动感知与清扫、家居环境实现实时检测，并将视频监控、安全防盗、家电数字控制、灯光控制、窗帘控制等多种功能一体化整合，达到安全、舒适、卫生的智能家居效果。能够通过多种传感器信息实现对人的情绪、意图的识别，为管家系统良好的人际交互提供前提条件，能够使管家系统根据用户的情绪和意图有针对性的做出不同的反应，实现个性化的人机交互，更好的起到对老人、儿童精神陪伴的作用，人机交互能力强，更加人性化，可以捕捉到用户的头像和声音信息，对其进一步分析可以得到用户的表情以及用户的语音命令，可以很好的对用户的表情和语音命令进行反馈，方便用户的使用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种用于智能管家系统的反馈方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A，获取发送至智能管家系统的指令；
步骤B，判断获取的所述指令是对话指令还是操作指令；
步骤C，当获取的所述指令是对话指令时，将获取的所述指令与之前的指令相结合生成新的指令；
步骤D，对所述新的指令进行反馈。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能管家系统的反馈方法，其特征在于，还包括：步骤E，当获取的所述指令是操作指令时，获取使用所述智能管家系统的用户的当前位置；步骤F，将获取的所述指令与当前位置相结合生成另一新的指令；
步骤G，执行所述另一新的指令指定的操作。
3.根据权利要求1所述的一种用于智能管家系统的反馈方法，其特征在于，所述步骤C包括：
步骤C1，对之前的指令以及相应的反馈进行关键词提取；
步骤C2，将获取的所述指令与所述关键词结合生成新的指令。
4.根据权利要求1所述的一种用于智能管家系统的反馈方法，其特征在于，所述步骤C还包括步骤C3，将获取的所述指令与之前的预设数量的指令相结合生成新的指令。
5.根据权利要求1所述的一种用于智能管家系统的反馈方法，其特征在于，所述步骤C还包括步骤C4，将获取的所述指令与之前预设时间内的指令相结合生成新的指令。
6.一种用于智能管家系统的反馈系统，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取发送至智能管家系统的指令；
判断模块，用于判断获取的所述指令是对话指令还是操作指令；
第一生成模块，用于当获取的所述指令是对话指令时，将获取的所述指令与之前的指令相结合生成新的指令；
第一处理模块，用于对所述新的指令进行反馈。
7.根据权利要求6所述的一种用于智能管家系统的反馈系统，其特征在于，所述第一生成模块，包括：
提取子模块，用于对之前的指令以及相应的反馈进行关键词提取；
生成子模块，用于将获取的所述指令与所述关键词结合生成新的指令。
8.根据权利要求6所述的一种用于智能管家系统的反馈系统，其特征在于，所述第一生成模块还用于将获取的所述指令与之前的预设数量的指令相结合生成新的指令。
9.一种智能反馈的管家系统，包括权利要求6～8的任一的用于智能管家系统的反馈系统,其特征在于，还包括：
用户情绪识别模块，包括呼吸传感器、脉搏传感器、心率传感器和皮电传感器，分别用于获取用户的呼吸、脉搏、心率和皮电数据信息，根据所述信息利用模式识别算法进行情绪识别；
用户意图识别模块，包括压力传感器、光电传感器和温度传感器，分别用于获取判别周围环境和用户动作信息，根据所述信息识别用户意图；
控制模块，是终端设备的控制中心，用于连接整个终端设备的各个部分，接收所述用户情绪识别模块和所述用户意图识别模块的指令，并根据需要将收到的所述指令转给其他模块处理；
通信模块，用于实现将用户情绪识别模块和用户情绪识别模块及用户意图识别模块与所述控制模块之间的交互；
人机交互输出模块，包括步进电机，用于接收所述控制模块的指令，对应控制机器人的机械手、机械臂、机械腿、机械人头实现模仿动物相应的握手、拥抱、走路、摇头动作。
10.根据权利要求9所述的一种智能反馈的管家系统，其特征在于，所述用户情绪识别模块还包括面部图像采集模块，用于定期收集聊天者的面部特征，并将面部特征转换为数字图像；所述用户意图识别模块还包括麦克风，所述麦克风对声音信号进行采集，通过语音信号处理与特征提取，进行语音识别，将语音识别的结果与传感器信息融合，识别用户意图。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112684711A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-20 | 青岛理工大学 | 一种人体行为与意图的交互识别方法 |
| CN114666454A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-06-24 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种智能会议系统 |
-
2020
- 2020-07-17 CN CN202010690710.7A patent/CN111736483A/zh not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114666454A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-06-24 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种智能会议系统 |
| CN112684711A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-20 | 青岛理工大学 | 一种人体行为与意图的交互识别方法 |
| CN112684711B (zh) * | 2020-12-24 | 2022-10-11 | 青岛理工大学 | 一种人体行为与意图的交互识别方法 |
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| PB01 | Publication | ||
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |