一种基于语音交互的空气波自适应控制系统及方法与流程

本发明涉及一种控制系统，特别是涉及一种基于语音交互的空气波自适应控制系统，适用于各种空气波理疗仪。

背景技术：

1、目前，在康复理疗领域，空气波理疗仪通过多腔体充气气囊有次序有节律的进行充气膨胀挤压、放气，形成对肢体组织的循环压力，达到促进静脉回流、加强动脉灌注、改善血液循环和淋巴循环、防止凝血因子的聚集及对血管内膜的粘附，增加纤溶系统的活性，预防深静脉血栓、消除水肿，促进愈合，防止肌肉萎缩，改善周围血管功能的疗效，适用范围广。

2、随着语音技术的发展，空气波理疗仪添加的语音交互技术，但是现有的空气波理疗仪在语音交互方面存在如下缺陷：

3、语音识别准确性上空气波理疗仪的语音交互功能可能存在语音识别不准确的问题。由于不同人的发音、口音、语速等都会影响语音识别系统的准确性，因此可能会出现误解指令或者无法准确识别指令的情况。

4、交互自然性上空气波理疗仪的语音交互功能可能还不够自然。目前的语音交互系统通常只能根据预设的关键词或短语进行响应，而无法像人类一样进行自然的对话和交流。这可能会影响用户的使用体验和交互的流畅性。

5、语音反馈不及时也是主要缺陷，空气波理疗仪在执行语音指令后，可能没有及时的语音反馈。用户可能无法确定指令是否被正确执行或者设备是否处于工作状态。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于语音交互的空气波自适应控制系统及方法，用以解决上述背景技术中的情况。

2、本技术提出了一种基于语音交互的空气波自适应控制系统，应用于空气波理疗仪，包括：

3、语音交互模块：用于接收交互语音，并进行语音识别，确定语音控制指令；

4、中央处理器模块：用于识别语音控制指令，生成对应的功能指令；其中，

5、功能指令包括：电磁阀控制指令、气泵控制指令、温度控制指令和振动控制指令；

6、热敷控制单元：用于根据温度控制指令调节台式空气波理疗仪内热敷器的实时温度；

7、振动控制单元：用于根据振动控制指令调节台式空气波理疗仪内振动仪的实时振动频率；

8、气泵管理模块：用于通过气泵控制指令，控制气泵开启和输出流量，结合电磁阀管理模块对气路进行充气；

9、电磁阀管理模块：用于接收电磁阀控制指令，对气路进行独立控制，实现气路的充放气管理。

10、优选的，所述中央处理器配置有扩展端口；其中，

11、扩展接口包括蓝牙端口、wifi端口、网络端口、type-c端口、dp端口和i/o端口；其中，

12、中央处理器通过i/o端口载入有交互引导脚本，交互引导脚本用于通过语音交互引导词，进行用户语音引导。

13、优选的，所述交互引导脚本包括：

14、语音唤醒单元：用于接收唤醒词，启动控制主机，并采集用户语音；

15、语音识别单元：用于将用户语音文本化，生成语音文本；

16、语义理解单元：用于通过根据语音文本，确定指令信息；

17、指令泛化单元：用于接收指令信息，生成对应控制设备的泛化指令；

18、意图判定单元：用于根据泛化指令进行意图判断，生成交互决策信息，根据交互决策信息进行指令语音交互，确认语音指令信息。

19、优选的，所述交互控制模块还配置有接触式感应单元；其中，

20、接触式感应单元用于获取空气波理疗仪包裹的用户理疗部位的感应信息，感应信息由预设的理疗定位感应位置和用户理疗部位实时感应位置的偏差对比确定。

21、优选的，所述热敷控制单元用于控制空气波理疗仪的热敷器件；其中，

22、热敷控制单元配置有基于热敷梯度定位的数字触发机制和语音触发机制；其中，

23、语音触发机制用于被语音文本中的热敷控制指令触发；

24、数字触发机制在语音触发机制被触发后，获取语音文本中的温度数据，对热敷梯度进行数字梯度调节。

25、优选的，所述振动控制单元用于控制空气波理疗仪的电子振动马达；其中，

26、电子振动马达配置有基于振动频率的语音供电响应机制；其中，

27、语音供电响应机制用于根据响应语音文本中的振动文本，并通过振动文本对当前振动频率进行替换，在替换后触发语音供电响应机制，确定电子振动马达的输入功率。

28、优选的，所述气泵管理模块的气泵运行功率控制步骤包括：

29、基于交互语音，开启气泵的自动控制器和语音响应器；其中，

30、自动控制器内配置有气压调节计算的编程程序；

31、语音响应器用于获取交互语音中的语音指令，发出气压调节的目标调节命令；

32、当自动控制器接收目标调节命令后，确定目标调节参数，并输入对应的控制通路；其中，

33、控制通路包括衰减通路和功率放大通路，编程程序植入在控制通路中；

34、根据控制通路中的编程程序计算气泵输出气压的目标值；

35、根据目标值和实际气压值的差异值，设定目标气泵运行功率。

36、优选的，所述自动控制器包括：

37、比例控制器，用于确定当前气泵运行功率和目标气泵运行功率的功率差值；

38、积分控制器，用于根据功率差值，计算气泵的稳态误差；

39、微分控制器，用于根据稳态误差，设置微分抑制信号，并通过微分抑制信号进行震荡抑制。

40、优选的，所述电磁管理模块的独立控制包括如下步骤：

41、获取气泵输出流量和每个气路的电磁阀的开关信号，确定每个气路的独立控制信息；

42、根据中央处理器模块中预设的气路控制程序和气路特性，确定每个气路的独立控制方案；

43、根据独立控制方案，通过控制电路配置每个气道的电磁阀的独立控制参数，并生成电磁阀控制指令；其中，

44、电磁阀控制指令包括独立电磁控制指令和联合电磁控制指令；

45、在设定电磁控制指令时，每个气道的电磁阀设定有虚拟标识，虚拟标识用于对每个电磁阀的独立控制信息进行调用。

46、一种基于语音交互的空气波自适应控制方法，包括：

47、接收交互语音，并进行语音识别，确定语音控制指令；

48、识别语音控制指令，生成对应的功能指令；其中，

49、功能指令包括：电磁阀控制指令、气路控制指令、温度控制指令和振动控制指令；

50、根据温度控制指令调节台式空气波理疗仪内热敷器的实时温度；

51、根据振动控制指令调节台式空气波理疗仪内振动电机的实时振动频率；

52、通过气泵控制指令，控制气泵开启和输出流量，结合电磁阀管理模块对气路进行充气；

53、通过电磁阀控制指令，对气路进行独立控制，实现气路的充放气管理。

54、本发明有益效果在于：

55、1、本技术的最大目的是为了通过语音交互的方式进行台式空气波理疗仪的控制，从而不需要按键这种传统的控制方式，省去手动操作，实现交互式智能控制，在温度控制、理疗时间控制、理疗气压、理疗振动频率方面更加精确的控制，而不是需要人工控制。

56、2、本技术的设计方式主要是针对老年人或者行动不便的残疾用户，提高产品的便利性，基于语音交互的形式，直接反馈用户的意图和指令，提高操作效率。

57、3、通过语音交互，空气波理疗仪可以实现更多样化的功能，如播放音乐、查询天气、设置闹钟等，为用户提供了更加丰富的使用体验。

58、4、本技术在语音交互的功能之外，还设定了一种气泵和电磁阀同步+气路独立的控制方式，可以通过中央处理器模块的指令，控制气泵开启和流量输出的过程中，通过电磁阀控制每个气路的气压情况，实现每个气路的独立控制，在理疗的时候，也可以根据每个气路对应的理疗区域，进行单独理疗控制。

59、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

60、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。