CN113059573A - 一种陪伴儿童自主进食的语音交互机器人及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陪伴儿童自主进食的语音交互机器人及方法，机器人包括机器人外壳、摄像头、触摸屏和陪伴进食控制系统；所述摄像头和触摸屏设于所述机器人外壳的表面，所述陪伴进食控制系统内置于所述机器人外壳内，所述摄像头和触摸屏均通讯连接于所述陪伴进食控制系统；所述陪伴进食控制系统包括控制模块、吃饭轨迹识别模块、语音播放模块和语音存储模块。利用本发明可以陪伴儿童自主进食，相比起家长催促、喂饭等，儿童更感兴趣，更容易接受，鼓励儿童自主进食更有效果，尤其适合3‑5岁的儿童。
Description
技术领域
本发明涉及早教机器人技术领域，具体涉及一种陪伴儿童自主进食的语音交互机器人及方法。
背景技术
2-5岁儿童自主吃饭是家长的难题，追着喂饭有噎食风险，看手机/电视哄吃饭对眼睛和胃都不好。目前还缺少可实现陪伴儿童自主进食的早教机器人。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种陪伴儿童自主进食的语音交互机器人及方法。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种陪伴儿童自主进食的语音交互机器人，包括机器人外壳、摄像头、触摸屏和陪伴进食控制系统；所述摄像头和触摸屏设于所述机器人外壳的表面，所述陪伴进食控制系统内置于所述机器人外壳内，所述摄像头和触摸屏均通讯连接于所述陪伴进食控制系统；所述陪伴进食控制系统包括控制模块、吃饭轨迹识别模块、语音播放模块和语音存储模块；
摄像头用于在控制模块的控制下持续拍摄儿童进食的视频；
吃饭轨迹识别模块用于在控制模块的控制下对摄像头拍摄的视频进行处理，对每一帧均识别出儿童的嘴巴和双手的位置并绘制出其轮廓，并据此识别得到儿童的手部到嘴巴的动作轨迹；
语音播放模块用于在控制模块的控制下播放语音存储模块中存储的鼓励儿童进食的语音；
语音存储模块用于存储鼓励儿童进食的语音。
进一步地，所述陪伴进食控制系统还包括有声音采集模块和声音特征识别模块，声音采集模块用于在控制模块的控制下采集儿童进食过程中的环境声音，所述声音特征识别模块用于在控制模块的控制下识别采集到的环境声音的特征，判断其中是否有哭闹声；语音存储模块中还存储有劝止儿童哭闹的语音，语音播放模块还用于在控制模块的控制下播放语音存储模块中存储的劝止儿童哭闹的语音。
更进一步地，所述陪伴进食控制系统还包括有文字语音转换模块，用户可通过触摸屏向控制模块输入自定义的鼓励儿童进食的语音的文字内容和/或劝止儿童哭闹的语音的文字内容，所述文字语音转换模块用于将在控制模块的控制下将文字内容转换为语音并保存在语音存储模块中。
本发明还提供一种利用上述语音交互机器人的方法，具体过程如下：
S1、儿童进食时，将所述语音交互机器人放在儿童的正对面；
S2、上电后，控制模块控制摄像头持续对儿童进行视频拍摄，并控制吃饭轨迹识别模块对拍摄的视频进行处理，对每一帧均识别出儿童的嘴巴和双手的位置并绘制出其轮廓，并据此识别得到儿童的手部到嘴巴的动作轨迹；当超过30s没有识别到有儿童的手部到嘴巴的动作轨迹，控制模块控制语音播放模块播放语音存储模块中存储的鼓励儿童进食的语音。
进一步地，上述方法中，控制模块还控制声音采集模块在儿童进食过程中采集环境声音，并控制声音特征识别模块识别采集到的环境声音的特征，当声音经声音特征识别模块识别到环境声音中有哭闹声时，控制模块控制语音播放模块播放语音存储模块中存储的劝止儿童哭闹的语音。
进一步地，上述方法中，家长可通过触摸屏输入自定义的鼓励儿童进食的语音的文字内容和/或劝止儿童哭闹的语音的文字内容，控制模块控制文字语音转换模块将家长输入的文字内容转换为语音并存储语音存储模块中。
本发明的有益效果在于：利用本发明可以陪伴儿童自主进食，相比起家长催促、喂饭等，儿童更感兴趣，更容易接受，鼓励儿童自主进食更有效果，尤其适合3-5岁的儿童。
具体实施方式
以下将对本发明作进一步的描述。需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的描述和具体的实施方式，但是本发明的保护范围不限于本实施例。
实施例1
本实施例提供一种陪伴儿童自主进食的语音交互机器人，包括机器人外壳、摄像头、触摸屏和陪伴进食控制系统；所述摄像头和触摸屏设于所述机器人外壳的表面，所述陪伴进食控制系统内置于所述机器人外壳内，所述摄像头和触摸屏均通讯连接于所述陪伴进食控制系统；所述陪伴进食控制系统包括控制模块、吃饭轨迹识别模块、语音播放模块和语音存储模块；
摄像头用于在控制模块的控制下持续拍摄儿童进食的视频；
吃饭轨迹识别模块用于在控制模块的控制下对摄像头拍摄的视频进行处理，对每一帧均识别出儿童的嘴巴和双手的位置并绘制出其轮廓，并据此识别得到儿童的手部到嘴巴的动作轨迹；
语音播放模块用于在控制模块的控制下播放语音存储模块中存储的鼓励儿童进食的语音；
语音存储模块用于存储鼓励儿童进食的语音。
进一步地，在本实施例中，所述陪伴进食控制系统还包括有声音采集模块和声音特征识别模块，声音采集模块用于在控制模块的控制下采集儿童进食过程中的环境声音，所述声音特征识别模块用于在控制模块的控制下识别采集到的环境声音的特征，判断其中是否有哭闹声；语音存储模块中还存储有劝止儿童哭闹的语音，语音播放模块还用于在控制模块的控制下播放语音存储模块中存储的劝止儿童哭闹的语音。
更进一步地，在本实施例中，所述陪伴进食控制系统还包括有文字语音转换模块，用户可通过触摸屏向控制模块输入自定义的鼓励儿童进食的语音的文字内容和/或劝止儿童哭闹的语音的文字内容，所述文字语音转换模块用于将在控制模块的控制下将文字内容转换为语音并保存在语音存储模块中。
需要说明的是，可以将机器人外壳制作成各种动物形象或卡通形象，迎合儿童的喜好。
实施例2
本实施例提供一种利用实施例1所述语音交互机器人的方法，具体过程如下：
S1、儿童进食时，将所述语音交互机器人放在儿童的正对面；
S2、上电后，控制模块控制摄像头持续对儿童进行视频拍摄，并控制吃饭轨迹识别模块对拍摄的视频进行处理，对每一帧均识别出儿童的嘴巴和双手的位置并绘制出其轮廓，并据此识别得到儿童的手部到嘴巴的动作轨迹；当超过30s没有识别到有儿童的手部到嘴巴的动作轨迹，控制模块控制语音播放模块播放语音存储模块中存储的鼓励儿童进食的语音(例如“宝贝，快点大口吃饭哦”，或“宝贝，你刚才吃得很大口继续努力哦”)。
进一步地，控制模块还控制声音采集模块在儿童进食过程中采集环境声音，并控制声音特征识别模块识别采集到的环境声音的特征，当声音经声音特征识别模块识别到环境声音中有哭闹声时，控制模块控制语音播放模块播放语音存储模块中存储的劝止儿童哭闹的语音(例如“宝贝，太大声，我的耳朵会受不了呢”)。
更进一步地，家长可通过触摸屏输入自定义的鼓励儿童进食的语音的文字内容和/或劝止儿童哭闹的语音的文字内容，控制模块控制文字语音转换模块将家长输入的文字内容转换为语音并存储语音存储模块中。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种陪伴儿童自主进食的语音交互机器人，其特征在于，包括机器人外壳、摄像头、触摸屏和陪伴进食控制系统；所述摄像头和触摸屏设于所述机器人外壳的表面，所述陪伴进食控制系统内置于所述机器人外壳内，所述摄像头和触摸屏均通讯连接于所述陪伴进食控制系统；所述陪伴进食控制系统包括控制模块、吃饭轨迹识别模块、语音播放模块和语音存储模块；
摄像头用于在控制模块的控制下持续拍摄儿童进食的视频；
吃饭轨迹识别模块用于在控制模块的控制下对摄像头拍摄的视频进行处理，对每一帧均识别出儿童的嘴巴和双手的位置并绘制出其轮廓，并据此识别得到儿童的手部到嘴巴的动作轨迹；
语音播放模块用于在控制模块的控制下播放语音存储模块中存储的鼓励儿童进食的语音；
语音存储模块用于存储鼓励儿童进食的语音。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述陪伴进食控制系统还包括有声音采集模块和声音特征识别模块，声音采集模块用于在控制模块的控制下采集儿童进食过程中的环境声音，所述声音特征识别模块用于在控制模块的控制下识别采集到的环境声音的特征，判断其中是否有哭闹声；语音存储模块中还存储有劝止儿童哭闹的语音，语音播放模块还用于在控制模块的控制下播放语音存储模块中存储的劝止儿童哭闹的语音。
3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述陪伴进食控制系统还包括有文字语音转换模块，用户可通过触摸屏向控制模块输入自定义的鼓励儿童进食的语音的文字内容和/或劝止儿童哭闹的语音的文字内容，所述文字语音转换模块用于将在控制模块的控制下将文字内容转换为语音并保存在语音存储模块中。
4.一种利用权利要求1-3任一所述语音交互机器人的方法，其特征在于，具体过程如下：
S1、儿童进食时，将所述语音交互机器人放在儿童的正对面；
S2、上电后，控制模块控制摄像头持续对儿童进行视频拍摄，并控制吃饭轨迹识别模块对拍摄的视频进行处理，对每一帧均识别出儿童的嘴巴和双手的位置并绘制出其轮廓，并据此识别得到儿童的手部到嘴巴的动作轨迹；当超过30s没有识别到有儿童的手部到嘴巴的动作轨迹，控制模块控制语音播放模块播放语音存储模块中存储的鼓励儿童进食的语音。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，控制模块还控制声音采集模块在儿童进食过程中采集环境声音，并控制声音特征识别模块识别采集到的环境声音的特征，当声音经声音特征识别模块识别到环境声音中有哭闹声时，控制模块控制语音播放模块播放语音存储模块中存储的劝止儿童哭闹的语音。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，家长可通过触摸屏输入自定义的鼓励儿童进食的语音的文字内容和/或劝止儿童哭闹的语音的文字内容，控制模块控制文字语音转换模块将家长输入的文字内容转换为语音并存储语音存储模块中。
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