CN211729184U - 一种带有远程看护功能的智能对话机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带有远程看护功能的智能对话机器人，包括壳体和设于壳体内的PCB板，PCB板包括电源模块、用于存储故事素材、音频素材及对话素材的存储模块、由语音拾取单元和语音处理单元构成的语音处理模块、音频解码模块和主控模块，主控模块分别与电源模块、存储模块、语音处理模块和音频解码模块电性连接，语音处理单元分别与语音拾取单元和主控模块电性连接，通过语音拾取单元采集用户语音，通过语音处理单元解析用户语音，通过主控模块匹配存储模块中存储的对话素材，并通过音频解码模块完成语音播报。本实用新型实现用户与智能机器人的双向语音交互，功能性多，易于操作，使用体验好。

Description

一种带有远程看护功能的智能对话机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种带有远程看护功能的智能对话机器人。

背景技术

随着科学技术和社会经济的发展，智能机器人逐渐在个人应用领域推广，基于智能机器人实现的智能语音及其智慧教育逐步成为家庭早教中重要的一部分，其通过语音的方式引导儿童学习语言，锻炼了儿童的语言能力，但是现有应用于家庭早教的智能机器人与儿童之间仅是单向交互，只能以按键触发指令的方式进行操作，功能性低，且操作不方便；另一方面，人们很少在家中布置监控，基于防盗要求的防盗设备大都安放于户外，且都市上班族工作较忙，儿童有时一人在家无人看护，可能存在危险；因此，有必要提供一种带有远程看护功能的智能对话机器人，既能满足双向语音交互，也能远程看护儿童。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种带有远程看护功能的智能对话机器人。

本实用新型的技术方案如下：一种带有远程看护功能的智能对话机器人，包括壳体和设于壳体内的PCB板；所述PCB板包括电源模块、存储模块、语音处理模块、音频解码模块和主控模块，所述主控模块分别与所述电源模块、存储模块、语音处理模块和音频解码模块电性连接；

所述存储模块由若干存储卡所构成，用于存储故事素材、音频素材及对话素材；所述对话素材包括用于回答用户提问的素材和用于向用户提问的素材；

所述语音处理模块包括语音拾取单元和语音处理单元，所述语音处理单元分别与所述语音拾取单元和主控模块电性连接，通过所述语音拾取单元采集用户语音，通过所述语音处理单元解析用户语音并反馈给所述主控模块，通过所述主控模块匹配所述存储模块中存储的对话素材，并通过所述音频解码模块播报所述主控模块所匹配中的对话素材，实现双向语音交互功能。

优选地，所述PCB板还包括视频监控模块、电机控制模块及信号传输模块；所述主控模块分别与所述视频监控模块、电机控制模块及信号传输模块电性连接，所述视频监控模块还分别与所述信号传输模块和存储模块电性连接，所述信号传输模块还与智能终端通信连接，所述视频监控模块通过信号传输模块将监控画面传输给智能终端，实现远程看护功能。

优选地，所述语音拾取单元包括：数字咪头，用于采集用于语音并生成对应的语音电信号；音频放大电路，用于放大所述数字咪头生成的语音电信号；第一滤波电路，用于滤除经所述音频放大电路放大的语音电信号中的杂波；所述音频放大电路分别与所述数字咪头和第一滤波电路电性连接；

语音处理单元包括用于解析所述语音电信号的语音处理芯片，所述语音处理芯片分别与主控模块和第一滤波电路电性连接。

优选地，所述音频解码模块包括音频解码电路和第二滤波电路，所述音频解码电路分别与所述主控模块和第二滤波电路电性连接，用于解码所述存储模块存储的故事素材、音频素材及对话素材；所述第二滤波电路用于滤除所述音频解码电路输出的电信号中的杂波，且所述第二滤波电路还与一扬声装置电性连接。

优选地，所述视频监控模块包括用于驱动摄像头工作的摄像头驱动电路和用于处理所述摄像头所采集到的视频信息的音视频处理电路，所述主控模块分别与所述摄像头驱动电路和音视频处理电路电性连接，所述音视频处理电路还与所述存储模块和信号传输模块电性连接；所述摄像头驱动电路与所述摄像头电性连接。

优选地，所述电机控制模块包括电机驱动电路，所述电机驱动电路与所述主控模块电性连接，所述电机驱动电路还与若干电机电性连接，包括用于带动所述摄像头在水平面转动的第一电机和用于带动所述摄像头在竖直面转动的第二电机。

优选地，所述信号传输模块包括信号放大电路、信号发射电路以及信号传输接口；所述信号放大电路分别与信号发射电路、信号传输接口、音视频处理电路以及主控模块电性连接，用于放大所述音视频处理电路传输的视频信息；所述信号发射电路还与所述主控模块电性连接，用于将所述信号放大电路传输的视频信息发送给智能终端，实现远程看护功能。

优选地，所述壳体包括前壳罩和后壳罩，所述前壳罩与所述后壳罩相互扣合连接构成第一安装腔，所述PCB板安装于第一安装腔内，且所述第一安装腔于所述PCB板上方设置有旋转台；

所述旋转台包括固定底座、旋转轴承以及安装板，所述固定底座于所述PCB板上方安装于所述第一安装腔内，所述旋转轴承安装于所述固定底座上，所述安装板安装于所述旋转轴承上，所述第一电机和第二电机分别安装于所述安装板上，所述安装板的上方设置有可绕自身轴心转动的转动轴，所述转动轴上设置有支撑架，且所述转动轴与所述第二电机啮合连接，所述摄像头安装于所述支撑架上，且所述前壳罩对应所述摄像头的位置上设置有采集窗口。

优选地，所述所述旋转轴承包括旋转轴和轴承座，所述轴承座安装于所述固定底座上，所述旋转轴可绕自身轴心转动安放于所述轴承座，所述旋转轴的下端穿出所述轴承座并可转动安装于所述固定底座上，所述旋转轴的上端穿出所述轴承座并与所述安装板连接，所述旋转轴的外围固定嵌套有旋转齿轮，所述第一电机的输出轴穿出所述安装板，且所述第一电机的输出轴上设置有传动齿轮，所述第一电机与所述旋转轴通过传动齿轮及旋转齿轮啮合连接。

优选地，所述固定底座下方设置有由上盖和下盖相互扣合构成的第二安装腔，所述PCB板、扬声装置、储能装置及数字咪头分别安装于所述第二安装腔内的安装槽中，所述扬声装置安装于所述PCB板左侧，所述储能装置安装于PCB板下方，所述数字咪头安装于所述PCB板右侧，且所述数字咪头的一端穿出所述第二安装腔，对应的，所述前壳罩对应数字咪头的位置设置有拾音窗口；所述PCB板还与多个USB接口电性连接，多个所述USB接口包括网络通讯接口和充电接口。

采用上述方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型包括主控模块、语音处理模块、音频解码模块及存储模块，主控模块与语音处理模块、音频解码模块和存储模块电性连接，实现用户与智能机器人的双向语音交互，功能性多，易于操作，使用体验好；

2、优选方案中，包括主控模块、视频监控模块、电机控制模块、存储模块及信号传输模块，主控模块与视频监控模块、电机控制模块、存储模块和信号传输模块电性连接，信号传输模块与智能终端通信连接，实现远程看护功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型系统结构的原理框图；

图2为本实用新型的立体结构示意图；

图3为本实用新型去掉外壳后的剖视图；

图4为本实用新型旋转台的主视图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至图4所示，本实用新型提供一种带有远程看护功能的智能对话机器人，包括壳体1和设于壳体1内的PCB板2；

所述PCB板2包括：电源模块21、视频监控模块22、电机控制模块23、存储模块24、语音处理模块25、音频解码模块26、主控模块27以及信号传输模块28，所述主控模块27分别与所述电源模块21、视频监控模块22、电机控制模块23、存储模块24、语音处理模块25、音频解码模块26和信号传输模块28电性连接；

所述存储模块24由若干存储卡所构成，若干所述存储卡优选的为SD卡，用于存储故事素材、音频素材、对话素材及视频监控模块22采集的视频文件，所述对话素材包括用于回答用户提问的素材和用于向用户提问的素材；

所述语音处理模块25包括语音拾取单元和语音处理单元，所述语音处理单元分别与所述语音拾取单元和主控模块27电性连接，应用时通过所述语音拾取单元采集用户语音形成对应的语音电信号并传输给所述语音处理单元，通过所述语音处理单元解析所述语音电信号并反馈给所述主控模块27，通过所述主控模块27匹配所述存储模块24中存储的对话素材，并通过所述音频解码模块26播报所述主控模块27所匹配中的对话素材，实现双向语音交互功能；

所述视频监控模块22还与所述存储模块24和信号传输模块28电性连接，所述信号传输模块28还与智能终端通信连接，应用时所述视频监控模块22通过信号传输模块28将监控画面传输给智能终端，实现远程看护功能；

其中，所述主控模块27包括MCU单片机，该MCU单片机优选的为ARM旗下的Cortex-A7双核处理器。

在本实施例中，所述电源模块21包括供电电路和充放电电路，所述MCU单片机分别与所述供电电路和充放电电路电性连接，所述供电电路还与充放电电路电性连接；所述充放电电路还与一储能装置9电性连接，该储能装置优选的为充电电池。

在本实施例中，所述语音拾取单元包括：数字咪头3，具体的，所述数字咪头3为SMD数字咪头3，用于采集用于语音并生成对应的语音电信号；音频放大电路，用于放大所述数字咪头3生成的语音电信号；第一滤波电路，用于滤除经所述音频放大电路放大的语音电信号中的杂波，提高语音电信号的纯净度；所述音频放大电路分别与所述数字咪头3和第一滤波电路电性连接；

语音处理单元包括用于解析所述语音电信号的语音处理芯片，具体的，所述语音处理芯片为WTK6900语音识别芯片，所述语音处理芯片分别与MCU单片机和第一滤波电路电性连接。

在本实施例中，所述视频监控模块22包括用于驱动摄像头4工作的摄像头驱动电路和用于处理所述摄像头4所采集到的视频信息的音视频处理电路，所述MCU单片机分别与所述摄像头驱动电路和音视频处理电路电性连接，所述音视频处理电路还与所述存储模块24和信号传输模块28电性连接；所述摄像头驱动电路与所述摄像头4电性连接；

其中，为实现更好的监控效果，本实用新型设有一带动摄像头4转动的电机控制模块23，该模块包括电机驱动电路，所述电机驱动电路与所述MCU单片机电性连接，所述电机驱动电路还与若干电机电性连接，包括用于带动所述摄像头4在水平面转动的第一电机5和用于带动所述摄像头4在竖直面转动的第二电机6。

在本实施例中，所述音频解码模块26包括音频解码电路和第二滤波电路，所述音频解码电路分别与所述MCU单片机和第二滤波电路电性连接，用于解码所述存储模块24存储的故事素材、音频素材及对话素材；所述第二滤波电路用于滤除所述音频解码电路输出电信号中的杂波，且所述第二滤波电路还与一扬声装置7电性连接，通过所述扬声装置7完成语音播报。

在本实施例中，所述信号传输模块28包括信号放大电路、信号发射电路以及信号传输接口；所述信号放大电路分别与信号发射电路、信号传输接口、音视频处理电路以及MCU单片机电性连接，用于放大所述音视频处理电路传输的视频信号；所述信号发射电路还与所述MCU单片机电性连接，用于将所述信号放大电路传输的视频信号发送给智能终端，完成远程看护的动作。

在本实施例中，所述壳体1包括前壳罩和后壳罩，所述前壳罩与所述后壳罩相互扣合连接构成第一安装腔，所述PCB板2安装于第一安装腔内，且所述第一安装腔于所述PCB板2上方设置有旋转台11；

所述旋转台11包括固定底座111、旋转轴承112以及安装板113，所述固定底座111于所述PCB板2上方安装于所述第一安装腔内，所述旋转轴承112可绕自身轴心转动安装于所述固定底座111上，所述安装板113安装于所述旋转轴承112上，且所述安装板113随所述旋转轴承112转动而同步转动，所述第一电机5和第二电机6分别安装于所述安装板113上，所述安装板113的上方设置有可绕自身轴心转动的转动轴，所述转动轴上设置有支撑架8，所述转动轴上固定嵌套有从动齿轮，对应的，所述第二电机6的输出端设置有主动齿轮，所述第二电机6与所述转动轴通过主动齿轮及从动齿轮啮合连接，所述摄像头4安装于所述支撑架8上，且所述前壳罩对应所述摄像头4的位置上设置有采集窗口，所述采集窗口设置有透明面板12，起到一个防尘的作用，工作时第二电机6带动传动主动齿轮转动，通过主动齿轮齿轮带动从动齿轮转动，并通过从动齿轮带动转动轴转动，进而转动轴带动与之连接的支撑架8绕转动轴竖直转动，摄像头4随安装板113转动而转动，摄像头4拍摄角度广，提升了监控效果；

在本实施例中，所述旋转轴承112包括旋转轴和轴承座，所述轴承座固定安装于所述固定底座111上，所述旋转轴可绕自身轴心转动安放于所述轴承座，所述旋转轴的下端穿出所述轴承座并可转动安装于所述固定底座111上，所述旋转轴的上端穿出所述轴承座并与所述安装板113固定连接，所述旋转轴的外围固定嵌套有旋转齿轮，所述第一电机5的输出轴穿出所述安装板113，且所述第一电机5的输出轴上设置有传动齿轮，所述第一电机5与所述旋转轴通过传动齿轮及旋转齿轮啮合连接，工作时第一电机5带动传动传动齿轮转动，通过传动齿轮齿轮带动旋转齿轮转动，并通过旋转齿轮带动旋转轴转动，进而旋转轴带动与之连接的安装板113绕旋转轴水平转动，摄像头4随安装板113转动而转动，摄像头4拍摄角度广，提升了监控效果。

在本实施例中，所述固定底座111下方设置有由上盖和下盖相互扣合构成的第二安装腔，所述PCB板2、扬声装置7、储能装置9及数字咪头3分别安装于所述第二安装腔内的安装槽中，所述扬声装置7安装于所述PCB板2左侧，所述储能装置9安装于PCB板2下方，所述数字咪头3安装于所述PCB板2右侧，且所述数字咪头3的一端穿出所述第二安装腔，对应的，所述前壳罩对应数字咪头3的位置设置有拾音窗口，便于数字咪头3采集用户语音；所述PCB板2还与多个USB接口电性连接，多个USB接口包括网络通讯接口和充电接口。

在本实施例中，所述前壳罩上还设置有多个控制按键，多个所述控制按键包括电源按键、声音调节按键及随机播放按键，每个所述控制按键均与所述MCU单片机电性连接。

本实用新型工作原理如下：首先，按下电源按键唤醒智能对话机器人，用户可通过按下随机播放按键控制智能对话机器人随机播放存储模块24存储的内容，用户还可通过语音的方式实现与智能对话机器人的对话，通过数字咪头3采集用户语音并形成对应的语音电信号，语音处理芯片解析该语音电信号并反馈给MCU单片机，通过MCU单片机匹配存储模块24存储的内容，当MCU单片机匹配中对应内容后，MCU单片机控制音频解码电路解码该内容，并通过扬声装置7播报该内容，同时，MCU单片机根据存储模块24存储的对话素材执行下一步对话，例如播放故事素材、音频素材及对用户提问，实现双向语音交互。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型包括主控模块、语音处理模块、音频解码模块及存储模块，主控模块与语音处理模块、音频解码模块和存储模块电性连接，实现用户与智能机器人的双向语音交互，功能性多，易于操作，使用体验好；

2、优选方案中，包括主控模块、视频监控模块、电机控制模块、存储模块及信号传输模块，主控模块与视频监控模块、电机控制模块、存储模块和信号传输模块电性连接，信号传输模块与智能终端通信连接，实现远程看护功能。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带有远程看护功能的智能对话机器人，其特征在于，包括壳体和设于壳体内的PCB板；所述PCB板包括电源模块、存储模块、语音处理模块、音频解码模块和主控模块，所述主控模块分别与所述电源模块、存储模块、语音处理模块和音频解码模块电性连接；

所述存储模块由若干存储卡所构成，用于存储故事素材、音频素材及对话素材；所述对话素材包括用于回答用户提问的素材和用于向用户提问的素材；

所述语音处理模块包括语音拾取单元和语音处理单元，所述语音处理单元分别与所述语音拾取单元和主控模块电性连接，通过所述语音拾取单元采集用户语音，通过所述语音处理单元解析用户语音并反馈给所述主控模块，通过所述主控模块匹配所述存储模块中存储的对话素材，并通过所述音频解码模块播报所述主控模块所匹配中的对话素材，实现双向语音交互功能；

所述PCB板还包括视频监控模块、电机控制模块及信号传输模块；所述主控模块分别与所述视频监控模块、电机控制模块及信号传输模块电性连接，所述视频监控模块还分别与所述信号传输模块和存储模块电性连接，所述信号传输模块还与智能终端通信连接，所述视频监控模块通过信号传输模块将监控画面传输给智能终端，实现远程看护功能；

所述视频监控模块包括用于驱动摄像头工作的摄像头驱动电路和用于处理所述摄像头所采集到的视频信息的音视频处理电路，所述主控模块分别与所述摄像头驱动电路和音视频处理电路电性连接，所述音视频处理电路还与所述存储模块和信号传输模块电性连接；所述摄像头驱动电路与所述摄像头电性连接；

所述电机控制模块包括电机驱动电路，所述电机驱动电路与所述主控模块电性连接，所述电机驱动电路还与若干电机电性连接，包括用于带动所述摄像头在水平面转动的第一电机和用于带动所述摄像头在竖直面转动的第二电机；

所述壳体包括前壳罩和后壳罩，所述前壳罩与所述后壳罩相互扣合连接构成第一安装腔，所述PCB板安装于第一安装腔内，且所述第一安装腔于所述PCB板上方设置有旋转台；

所述旋转台包括固定底座、旋转轴承以及安装板，所述固定底座于所述PCB板上方安装于所述第一安装腔内，所述旋转轴承安装于所述固定底座上，所述安装板安装于所述旋转轴承上，所述第一电机和第二电机分别安装于所述安装板上，所述安装板的上方设置有可绕自身轴心转动的转动轴，所述转动轴上设置有支撑架，且所述转动轴与所述第二电机啮合连接，所述摄像头安装于所述支撑架上，且所述前壳罩对应所述摄像头的位置上设置有采集窗口。

2.根据权利要求1所述的带有远程看护功能的智能对话机器人，其特征在于，所述语音拾取单元包括：数字咪头，用于采集用于语音并生成对应的语音电信号；音频放大电路，用于放大所述数字咪头生成的语音电信号；第一滤波电路，用于滤除经所述音频放大电路放大的语音电信号中的杂波；所述音频放大电路分别与所述数字咪头和第一滤波电路电性连接；

语音处理单元包括用于解析所述语音电信号的语音处理芯片，所述语音处理芯片分别与主控模块和第一滤波电路电性连接。

3.根据权利要求2所述的带有远程看护功能的智能对话机器人，其特征在于，所述音频解码模块包括音频解码电路和第二滤波电路，所述音频解码电路分别与所述主控模块和第二滤波电路电性连接，用于解码所述存储模块存储的故事素材、音频素材及对话素材；所述第二滤波电路用于滤除所述音频解码电路输出的电信号中的杂波，且所述第二滤波电路还与一扬声装置电性连接。

4.根据权利要求1所述的带有远程看护功能的智能对话机器人，其特征在于，所述信号传输模块包括信号放大电路、信号发射电路以及信号传输接口；所述信号放大电路分别与信号发射电路、信号传输接口、音视频处理电路以及主控模块电性连接，用于放大所述音视频处理电路传输的视频信息；所述信号发射电路还与所述主控模块电性连接，用于将所述信号放大电路传输的视频信息发送给智能终端，实现远程看护功能。

5.根据权利要求3所述的带有远程看护功能的智能对话机器人，其特征在于，所述旋转轴承包括旋转轴和轴承座，所述轴承座安装于所述固定底座上，所述旋转轴可绕自身轴心转动安放于所述轴承座，所述旋转轴的下端穿出所述轴承座并可转动安装于所述固定底座上，所述旋转轴的上端穿出所述轴承座并与所述安装板连接，所述旋转轴的外围固定嵌套有旋转齿轮，所述第一电机的输出轴穿出所述安装板，且所述第一电机的输出轴上设置有传动齿轮，所述第一电机与所述旋转轴通过传动齿轮及旋转齿轮啮合连接。

6.根据权利要求5所述的带有远程看护功能的智能对话机器人，其特征在于，所述固定底座下方设置有由上盖和下盖相互扣合构成的第二安装腔，所述PCB板、扬声装置、电源模块及数字咪头分别安装于所述第二安装腔内的安装槽中，所述扬声装置安装于所述PCB板左侧，所述电源模块安装于PCB板下方，所述数字咪头安装于所述PCB板右侧，且所述数字咪头的一端穿出所述第二安装腔，对应的，所述前壳罩对应数字咪头的位置设置有拾音窗口；所述PCB板还与多个USB接口电性连接，多个所述USB接口包括网络通讯接口和充电接口。

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