智能机器人的制作方法
专利名称:智能机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能机器人。该智能机器人包括：头部，所述头部上设置有至少两个第一单指向麦克风，所述第一单指向麦克风的收声方向朝向第一方向；主体部，所述头部设置在所述主体部上；处理模块、通信模块以及扬声器，所述通信模块和扬声器与所述处理模块电连接，所述第一单指向麦克风与所述处理模块电连接，所述处理模块、通信模块以及扬声器设置在所述头部和/或主体部中。本实用新型所要解决的一个技术问题是如何降低电子设备拾取的声音中的噪音，获得更高的语音识别率。进一步地，还可以具备对说话人方位判别的功能。
【专利说明】
智能机器人
技术领域
[0001]本实用新型属于智能家电技术领域，具体地，本实用新型涉及一种智能机器人。
【背景技术】
[0002]麦克风作为重要的声电换能装置，是电子产品中常常需要搭载的功能器件。随着电子产品的发展，各种功能不同、应用方式不同的电子产品逐渐出现。例如，智能家电、办公机器人等电子产品具有声控功能或声音互动功能，需要通过麦克风对一定距离外的声音命令进行拾取。本领域技术人员通常在这类电子产品上设置单独的全指向麦克风或者全指向麦克风阵列，以对声音进行拾取。
[0003]但是，当拾取的目标声音较远时，麦克风往往会将周围其他方向的语音或噪音一同拾取，影响了语音识别的效果。为了消除这些噪音或干扰语音，电子产品的软件部分需要对拾取到的信号进行复杂的消噪处理。这种情况增加了产品的研发成本，也影响了产品的运行速度。
[0004]所以，有必要对利用麦克风拾取远距离声音命令的电子设备进行改进，减少所拾取的声音中的噪音，获得更高的语音识别率。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的一个目的是减少电子产品拾取的声音中的噪音。
[0006]根据本实用新型的一个方面，提供了一种智能机器人，其中包括:
[0007]头部，所述头部上设置有至少两个第一单指向麦克风，所述第一单指向麦克风的收声方向朝向第一方向；
[0008]主体部，所述头部设置在所述主体部上；
[0009]处理模块、通信模块以及扬声器，所述通信模块和扬声器与所述处理模块电连接，所述第一单指向麦克风与所述处理模块电连接，所述处理模块、通信模块以及扬声器设置在所述头部和/或主体部中。
[0010]优选地，所述智能机器人包括全指向麦克风和用于驱动所述头部旋转的转动组件，所述全指向麦克风设置在所述头部或主体部上，所述全指向麦克风与所述处理模块电连接。
[0011]更优地，所述智能机器人包括设置在所述头部上的第二单指向麦克风，所述第二单指向麦克风的收声方向朝向第二方向，所述第二方向沿所述头部的旋转方向与所述第一方向呈预定角度，所述第二单指向麦克风与所述处理模块电连接。
[0012I特别地，所述预定角度可以为90度。
[0013]可选地，所诉转动组件包括驱动电机和转轴，所述驱动电机设置在所述主体部中，所述转轴的一端与所述驱动电机连接，另一端从所述主体部中伸出并与所述头部连接，所述驱动电机驱动所述转轴以及头部转动。
[0014]可选地，所述头部包括平面前盖和壳体，所述平面前盖扣合在所述壳体上构成容纳腔，所述平面前盖具有与所述第一单指向麦克风的数量相匹配的声孔，所述第一单指向麦克风设置在所述容纳腔中，每支所述第一单指向麦克风分别与一个声孔位置对应。
[0015]优选地，所述容纳腔中设置有麦克风槽，所述麦克风槽与所述声孔的位置对应，所述第一单指向麦克风设置在所述麦克风槽中。
[0016]优选地，所述第一单指向麦克风与所述声孔之间设置有防护网。
[0017]优选地，所述智能机器人包括2至4个第一单指向麦克风。
[0018]优选地，所述智能机器人包括I个或2个第二单指向麦克风。
[0019]本实用新型的一个技术效果在于，至少两个收声方向一致的第一单指向麦克风构成麦克风阵列，降低对收声方向以外的其它方向的噪音的拾取。
[0020]通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0021]构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
[0022]图1是本实用新型【具体实施方式】提供的智能机器人的头部的零件爆炸图；
[0023]图2是本实用新型【具体实施方式】提供的智能机器人的正面视图。
【具体实施方式】
[0024]现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
[0025]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
[0026]对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
[0027]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0028]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0029]本实用新型提供了一种智能机器人，该智能机器人可以作为办公助手放置在办公桌上，用户可以通过语言命令其进行拨通电话、提供信息等工作。所述智能机器人包括头部和主体部，所述头部设置在所述主体部上，所述智能机器人还包括处理模块、通信模块以及扬声器等器件，其中处理模块、通信模块以及扬声器可以分别设置在所述主体部和/或头部中。所述通信模块和扬声器与所述处理模块电连接，以实现信号传输。特别地，所述头部中设置有至少两个第一单指向麦克风，所述第一单指向麦克风在所述头部中的方向、姿态基本相同，以保证各个第一单指向麦克风的收声方向基本一致。所述第一单指向麦克风的统一的收声方向为第一方向，所述第一方向往往是智能机器人的正面朝向。这样，所述第一单指向麦克风能够组成具有单一收声方向的麦克风阵列。由于第一单指向麦克风统一以所述第一方向作为收声方向，所以，所述麦克风阵列在该收声方向上具有很强的声音拾取能力，而在其它方向上的声音拾取能力则很弱。当用户在麦克风阵列的收声方向上发出语音命令时，智能机器人的麦克风阵列能够准确的拾取到命令，而从其他方向传向智能机器人的噪音均几乎不会被麦克风阵列拾取。在实际应用情况下，只需将所述智能机器人放置在办公桌上，使收声方向朝向用户的座位位置即可。所述智能机器人能够准确拾取用户的命令而不受到其它方向的人声、杂音的影响。进一步地，所述处理模块能够对用户的语音命令进行分析，如果语音命令为向他人发送信息或拨通电话，则所述通信模块执行相关动作;如果语音命令为要求获取信息，则所述处理模块可以调去信息，并通过所述扬声器播报相关信息。本实用新型并不对所述处理模块、通信模块以及扬声器的功能进行限制，本领域技术人员可以根据实际需求对上述部件的功能进行设计。
[0030]在本实用新型的一种【具体实施方式】中，如图1所示，所述头部I可以包括平面前盖11和壳体12，所述平面前盖11与所述壳体12扣合构成用于容纳所述第一单指向麦克风2的容纳腔。所述平面前盖11上具有声孔，所述声孔的数量与所述头部I中设置的第一单指向麦克风2的数量相匹配。所述第一单指向麦克风2设置在所述容纳腔中，每支第一单指向麦克风2分别与一个声孔的位置对应。并且，第一单指向麦克风2的收声方向朝向所述声孔，声音从外部可以通过所述声孔直接传入所述第一单指向麦克风2中。由于前盖的结构呈平面状，所以第一单指向麦克风2的收声方向基本一致，进而使整体的麦克风阵列在该收声方向上形成良好的声音拾取能力。本实用新型并不对所述头部的外形结构进行具体的限制，在其它实施方式中，所述头部也可以不包括平面前盖，只需使各个声孔的方向以及第一单指向麦克风的收声方向一致即可。
[0031]优选地，在本实用新型的实施方式中，所述智能机器人的头部I通常设置有由2-4个第一单指向麦克风2组成的麦克风阵列，2-4个第一单指向麦克风2通常能够在收声方向上构成很强的收声能力，能够满足通常的使用需要。如果只在所述头部I上设置一个第一单指向麦克风2，通常无法在收声方向上产生足够强的收声能力，而如果在头部I上设置超过4个第一单指向麦克风2，则有可能造成电路复杂、设备资源浪费等情况。本实用新型并不对所述头部设置的第一单指向麦克风数量进行限制，本领域技术人员可以根据实际产品的使用需求进行调整。
[0032]为了便于对所述第一单指向麦克风2进行固定，可选地，所述容纳腔中可以设置有麦克风槽，所述麦克风槽与所述声孔的位置相对应，通常所述声孔将所述麦克风槽与外部空间连通。所述第一单指向麦克风2设置在所述麦克风槽中。进一步地，所述麦克风槽可以固定设置在所述平面前盖11的内侧，而所述壳体12内侧则具有定位柱121，如图1所示。当所述平面前盖11扣合在所述壳体12上时，所述定位柱121可以插入所述麦克风槽中，所述定位柱121可以顶住位于所述麦克风槽中的第一单指向麦克风2，以达到将第一单指向麦克风2固定在所述麦克风槽中的效果。
[0033]更优地，为了提高所述第一单指向麦克风对声音信号的响应能力，所述定位柱121上可以设置有与壳体12外侧连通的泄声孔122，所述泄声孔122对准所述第一单指向麦克风
2。所述第一单指向麦克风2远离所述声孔的一侧通常具有用于平衡气压的次声孔，定位柱121上的所述泄声孔122可以与所述第一单指向麦克风2的次声孔相对，以便使麦克风次声孔一侧的空气能够与外界流通。本实用新型并不限制所述泄声孔的设置位置，在本实用新型的其他实施方式中，如果所述壳体内侧未设置有定位柱121，所述泄声孔也可以设置在壳体的其他位置，能够使麦克风次声孔一侧的气压能够与声孔一侧的气压相平衡即可。
[0034]优选地，如图1所示，所述第一单指向麦克风2与所述声孔之间还可以设置有防护网3，所述防护网3能够防止灰尘、液体从所述声孔侵入到所述第一单指向麦克风2中，对器件起到保护作用。
[0035]优选地，如图1所示，所述麦克风槽中还可以设置有防震套4，所述第一单指向麦克风2设置在所述防震套4中。所述防震套4能够为第一单指向麦克风2提供保护、防震的作用。所述防震套4可以作为所述第一单指向麦克风2与所述麦克风槽之间的衬层。
[0036]更优地，如图1所示，在所述第一单指向麦克风2远离所述声孔的一侧还可以设置有防漏声泡棉5，所述防漏声泡棉5能够提高所述第一单指向麦克风2对声音命令的识别能力，防止噪音对麦克风造成干扰。
[0037]对于本实用新型提供的上述智能机器人，使用者需要在第一单指向麦克风2的收声方向上，也即在所述第一方向上对智能机器人发出声音指令，智能机器人才能够准确的获取声音指令。但是，实际使用中，用户往往不在智能机器人的第一方向，为了使智能机器人能够准确获取其他方向的质量，本实用新型进一步提供了优选的实施方式。所述智能机器人还可以包括全指向麦克风8和用于驱动所述头部I旋转的转动组件，如图2所示。所述全指向麦克风8与所述处理模块电连接。由于全指向麦克风8对各个方向的声音信号具有基本一致的灵敏度，所以全指向麦克风8与第一单指向麦克风2配合能够实现判断声源方向的效果。在本实用新型的一种【具体实施方式】中，所述全指向麦克风8可以设置在所述头部I上，如图2所示，在其它实施方式中，全指向麦克风8也可以设置在主体部上，本实用新型不对此进行限制。所述转动组件可以包括驱动电机和转轴7，所述驱动电机可以设置在所述主体部6中，其与所述处理模块电连接。所述转轴7的一端与驱动电机连接，转轴7的另一端从所述主体部6中伸出并与所述头部I连接。所述驱动电机通过驱动所述转轴7旋转使所述头部I向左、右以及后方转动。本实用新型并不限制所述转动组件的具体结构，本领域技术人员可以根据实际产品的性能要求选择其它的传动机构。
[0038]经过本实用新型的发明人验证，如果从所述智能机器人的第一方向发出声音指令，则所述第一单指向麦克风2与全指向麦克风8的灵敏度差异小于2dB，根据这一条件可以判断用户位于第一方向上。而当用户从与第一方向完全相反的方向发出声音指令时，所述第一单指向麦克风2的灵敏度比全指向麦克风8的灵敏度至少低10dB，所以，根据这一条件可以判断用户位于智能机器人的正后方。在这种情况下，所述处理模块可以发出驱动信号，所述转动组件根据驱动信号驱动所述头部I转动180度，使所述第一方向朝向用户。
[0039]如果用户在所述智能机器人的侧面发出声音指令，则所述第一单指向麦克风2的灵敏度比全指向麦克风8的灵敏度低最少5dB。由于通过第一单指向麦克风2和全指向麦克风8无法直接判断声音指令来自左侧还是右侧，所以所述转动组件可以先驱动头部I向任意一侧转动。这样，第一方向可能朝向用户也可能与用户所在的方向相反。根据后续的声音指令，第一单指向麦克风2与全指向麦克风8能够配合判断用户所在的方向。特别需要说明的，所述全指向麦克风8只用于与第一单指向麦克风2配合判断声音指令的来源方向，并不参与声音指令的识别。通过所述第一单指向麦克风收集的声音指令噪音较少、清晰度较高。
[0040]更优地，为了能够方便快捷的判断声源位置是在智能机器人的左侧还是右侧，本实用新型提供了进一步改进的实施方式。所述智能机器人的头部I上还可以设置有第二单指向麦克风9，所述第二单指向麦克风9的收声方向朝向第二方向。所述第二方向与第一方向不同，通常，所述第二方向沿着所述头部I的旋转方向与所述第一方向呈预定角度。这样，所述第二单指向麦克风9对声音指令的灵敏度与第一单指向麦克风2也存在差异，第二单指向麦克风9与全指向麦克风8以及第一单指向麦克风2配合，即能准确判断声源相对于智能机器人的位置。在本实用新型的一种实施方式中，如图2所示，所述预定角度可以为90度，也即，所述第二单指向麦克风9的收声方向朝向所述头部I的侧面。这样，如果用户在第二方向上发出声音指令，则第二单指向麦克风9的灵敏度应与全指向麦克风8的灵敏度几乎没有差另Ij;而如果用户在所述头部I的另一侧发出声音指令，则第二单指向麦克风9的灵敏度应比全指向麦克风8的灵敏度至少低10dB。通过上述条件，可以判断用户在所述智能机器人的左侧或者右侧，进而所述转动组件可以驱动所述头部I转动使第一方向朝向用户，以使第一单指向麦克风2准确的接收声音指令。需要说明的是，由于所述第一单指向麦克风2组成了麦克风阵列，其能够准确的接收声音指令、排出噪音，所以，所述智能机器人优先将第一方向朝向用户，而不是将第二方向朝向用户、使用第二单指向麦克风9接收声音指令。但是，本实用新型并不对此进行具体限制，如果所述头部上设置有多个收声方向朝向第二方向的第二单指向麦克风的话，则也可以用第二单指向麦克风接收声音指令。
[0041]虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
【主权项】
1.一种智能机器人，其特征在于，包括: 头部(I)，所述头部(I)上设置有至少两个第一单指向麦克风(2)，所述第一单指向麦克风(2)的收声方向朝向第一方向； 主体部(6)，所述头部(I)设置在所述主体部(6)上； 处理模块、通信模块以及扬声器，所述通信模块和扬声器与所述处理模块电连接，所述第一单指向麦克风(2)与所述处理模块电连接，所述处理模块、通信模块以及扬声器设置在所述头部(I)和/或主体部(6)中。2.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人包括全指向麦克风(8)和用于驱动所述头部(I)旋转的转动组件，所述全指向麦克风(8)设置在所述头部(I)或主体部(6)上，所述全指向麦克风(8)与所述处理模块电连接。3.根据权利要求2所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人包括设置在所述头部(I)上的第二单指向麦克风(9)，所述第二单指向麦克风(9)的收声方向朝向第二方向，所述第二方向沿所述头部(I)的旋转方向与所述第一方向呈预定角度，所述第二单指向麦克风(9)与所述处理模块电连接。4.根据权利要求3所述的智能机器人，其特征在于，所述预定角度为90度。5.根据权利要求2所述的智能机器人，其特征在于，所诉转动组件包括驱动电机和转轴(7)，所述驱动电机设置在所述主体部(6)中，所述转轴(7)的一端与所述驱动电机连接，另一端从所述主体部(6)中伸出并与所述头部(I)连接，所述驱动电机驱动所述转轴(7)以及头部(I)转动。6.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述头部(I)包括平面前盖(11)和壳体(12)，所述平面前盖(11)扣合在所述壳体(12)上构成容纳腔，所述平面前盖(11)具有与所述第一单指向麦克风(2)的数量相匹配的声孔(111)，所述第一单指向麦克风(2)设置在所述容纳腔中，每支所述第一单指向麦克风(2)分别与一个声孔(111)位置对应。7.根据权利要求6所述的智能机器人，其特征在于，所述容纳腔中设置有麦克风槽，所述麦克风槽与所述声孔(111)的位置对应，所述第一单指向麦克风(2)设置在所述麦克风槽中。8.根据权利要求6所述的智能机器人，其特征在于，所述第一单指向麦克风(2)与所述声孔(111)之间设置有防护网(3)。9.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人包括2至4个第一单指向麦克风(2)。10.根据权利要求3所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人包括I个或2个第二单指向麦克风(9)。
【文档编号】B25J11/00GK205704209SQ201620348129
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】赵志刚, 罗志平, 张向东
【申请人】歌尔股份有限公司
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能机器人。该智能机器人包括：头部，所述头部上设置有至少两个第一单指向麦克风，所述第一单指向麦克风的收声方向朝向第一方向；主体部，所述头部设置在所述主体部上；处理模块、通信模块以及扬声器，所述通信模块和扬声器与所述处理模块电连接，所述第一单指向麦克风与所述处理模块电连接，所述处理模块、通信模块以及扬声器设置在所述头部和/或主体部中。本实用新型所要解决的一个技术问题是如何降低电子设备拾取的声音中的噪音，获得更高的语音识别率。进一步地，还可以具备对说话人方位判别的功能。
【专利说明】
智能机器人
技术领域
[0001]本实用新型属于智能家电技术领域，具体地，本实用新型涉及一种智能机器人。
【背景技术】
[0002]麦克风作为重要的声电换能装置，是电子产品中常常需要搭载的功能器件。随着电子产品的发展，各种功能不同、应用方式不同的电子产品逐渐出现。例如，智能家电、办公机器人等电子产品具有声控功能或声音互动功能，需要通过麦克风对一定距离外的声音命令进行拾取。本领域技术人员通常在这类电子产品上设置单独的全指向麦克风或者全指向麦克风阵列，以对声音进行拾取。
[0003]但是，当拾取的目标声音较远时，麦克风往往会将周围其他方向的语音或噪音一同拾取，影响了语音识别的效果。为了消除这些噪音或干扰语音，电子产品的软件部分需要对拾取到的信号进行复杂的消噪处理。这种情况增加了产品的研发成本，也影响了产品的运行速度。
[0004]所以，有必要对利用麦克风拾取远距离声音命令的电子设备进行改进，减少所拾取的声音中的噪音，获得更高的语音识别率。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的一个目的是减少电子产品拾取的声音中的噪音。
[0006]根据本实用新型的一个方面，提供了一种智能机器人，其中包括:
[0007]头部，所述头部上设置有至少两个第一单指向麦克风，所述第一单指向麦克风的收声方向朝向第一方向；
[0008]主体部，所述头部设置在所述主体部上；
[0009]处理模块、通信模块以及扬声器，所述通信模块和扬声器与所述处理模块电连接，所述第一单指向麦克风与所述处理模块电连接，所述处理模块、通信模块以及扬声器设置在所述头部和/或主体部中。
[0010]优选地，所述智能机器人包括全指向麦克风和用于驱动所述头部旋转的转动组件，所述全指向麦克风设置在所述头部或主体部上，所述全指向麦克风与所述处理模块电连接。
[0011]更优地，所述智能机器人包括设置在所述头部上的第二单指向麦克风，所述第二单指向麦克风的收声方向朝向第二方向，所述第二方向沿所述头部的旋转方向与所述第一方向呈预定角度，所述第二单指向麦克风与所述处理模块电连接。
[0012I特别地，所述预定角度可以为90度。
[0013]可选地，所诉转动组件包括驱动电机和转轴，所述驱动电机设置在所述主体部中，所述转轴的一端与所述驱动电机连接，另一端从所述主体部中伸出并与所述头部连接，所述驱动电机驱动所述转轴以及头部转动。
[0014]可选地，所述头部包括平面前盖和壳体，所述平面前盖扣合在所述壳体上构成容纳腔，所述平面前盖具有与所述第一单指向麦克风的数量相匹配的声孔，所述第一单指向麦克风设置在所述容纳腔中，每支所述第一单指向麦克风分别与一个声孔位置对应。
[0015]优选地，所述容纳腔中设置有麦克风槽，所述麦克风槽与所述声孔的位置对应，所述第一单指向麦克风设置在所述麦克风槽中。
[0016]优选地，所述第一单指向麦克风与所述声孔之间设置有防护网。
[0017]优选地，所述智能机器人包括2至4个第一单指向麦克风。
[0018]优选地，所述智能机器人包括I个或2个第二单指向麦克风。
[0019]本实用新型的一个技术效果在于，至少两个收声方向一致的第一单指向麦克风构成麦克风阵列，降低对收声方向以外的其它方向的噪音的拾取。
[0020]通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0021]构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
[0022]图1是本实用新型【具体实施方式】提供的智能机器人的头部的零件爆炸图；
[0023]图2是本实用新型【具体实施方式】提供的智能机器人的正面视图。
【具体实施方式】
[0024]现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
[0025]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
[0026]对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
[0027]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0028]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0029]本实用新型提供了一种智能机器人，该智能机器人可以作为办公助手放置在办公桌上，用户可以通过语言命令其进行拨通电话、提供信息等工作。所述智能机器人包括头部和主体部，所述头部设置在所述主体部上，所述智能机器人还包括处理模块、通信模块以及扬声器等器件，其中处理模块、通信模块以及扬声器可以分别设置在所述主体部和/或头部中。所述通信模块和扬声器与所述处理模块电连接，以实现信号传输。特别地，所述头部中设置有至少两个第一单指向麦克风，所述第一单指向麦克风在所述头部中的方向、姿态基本相同，以保证各个第一单指向麦克风的收声方向基本一致。所述第一单指向麦克风的统一的收声方向为第一方向，所述第一方向往往是智能机器人的正面朝向。这样，所述第一单指向麦克风能够组成具有单一收声方向的麦克风阵列。由于第一单指向麦克风统一以所述第一方向作为收声方向，所以，所述麦克风阵列在该收声方向上具有很强的声音拾取能力，而在其它方向上的声音拾取能力则很弱。当用户在麦克风阵列的收声方向上发出语音命令时，智能机器人的麦克风阵列能够准确的拾取到命令，而从其他方向传向智能机器人的噪音均几乎不会被麦克风阵列拾取。在实际应用情况下，只需将所述智能机器人放置在办公桌上，使收声方向朝向用户的座位位置即可。所述智能机器人能够准确拾取用户的命令而不受到其它方向的人声、杂音的影响。进一步地，所述处理模块能够对用户的语音命令进行分析，如果语音命令为向他人发送信息或拨通电话，则所述通信模块执行相关动作;如果语音命令为要求获取信息，则所述处理模块可以调去信息，并通过所述扬声器播报相关信息。本实用新型并不对所述处理模块、通信模块以及扬声器的功能进行限制，本领域技术人员可以根据实际需求对上述部件的功能进行设计。
[0030]在本实用新型的一种【具体实施方式】中，如图1所示，所述头部I可以包括平面前盖11和壳体12，所述平面前盖11与所述壳体12扣合构成用于容纳所述第一单指向麦克风2的容纳腔。所述平面前盖11上具有声孔，所述声孔的数量与所述头部I中设置的第一单指向麦克风2的数量相匹配。所述第一单指向麦克风2设置在所述容纳腔中，每支第一单指向麦克风2分别与一个声孔的位置对应。并且，第一单指向麦克风2的收声方向朝向所述声孔，声音从外部可以通过所述声孔直接传入所述第一单指向麦克风2中。由于前盖的结构呈平面状，所以第一单指向麦克风2的收声方向基本一致，进而使整体的麦克风阵列在该收声方向上形成良好的声音拾取能力。本实用新型并不对所述头部的外形结构进行具体的限制，在其它实施方式中，所述头部也可以不包括平面前盖，只需使各个声孔的方向以及第一单指向麦克风的收声方向一致即可。
[0031]优选地，在本实用新型的实施方式中，所述智能机器人的头部I通常设置有由2-4个第一单指向麦克风2组成的麦克风阵列，2-4个第一单指向麦克风2通常能够在收声方向上构成很强的收声能力，能够满足通常的使用需要。如果只在所述头部I上设置一个第一单指向麦克风2，通常无法在收声方向上产生足够强的收声能力，而如果在头部I上设置超过4个第一单指向麦克风2，则有可能造成电路复杂、设备资源浪费等情况。本实用新型并不对所述头部设置的第一单指向麦克风数量进行限制，本领域技术人员可以根据实际产品的使用需求进行调整。
[0032]为了便于对所述第一单指向麦克风2进行固定，可选地，所述容纳腔中可以设置有麦克风槽，所述麦克风槽与所述声孔的位置相对应，通常所述声孔将所述麦克风槽与外部空间连通。所述第一单指向麦克风2设置在所述麦克风槽中。进一步地，所述麦克风槽可以固定设置在所述平面前盖11的内侧，而所述壳体12内侧则具有定位柱121，如图1所示。当所述平面前盖11扣合在所述壳体12上时，所述定位柱121可以插入所述麦克风槽中，所述定位柱121可以顶住位于所述麦克风槽中的第一单指向麦克风2，以达到将第一单指向麦克风2固定在所述麦克风槽中的效果。
[0033]更优地，为了提高所述第一单指向麦克风对声音信号的响应能力，所述定位柱121上可以设置有与壳体12外侧连通的泄声孔122，所述泄声孔122对准所述第一单指向麦克风
2。所述第一单指向麦克风2远离所述声孔的一侧通常具有用于平衡气压的次声孔，定位柱121上的所述泄声孔122可以与所述第一单指向麦克风2的次声孔相对，以便使麦克风次声孔一侧的空气能够与外界流通。本实用新型并不限制所述泄声孔的设置位置，在本实用新型的其他实施方式中，如果所述壳体内侧未设置有定位柱121，所述泄声孔也可以设置在壳体的其他位置，能够使麦克风次声孔一侧的气压能够与声孔一侧的气压相平衡即可。
[0034]优选地，如图1所示，所述第一单指向麦克风2与所述声孔之间还可以设置有防护网3，所述防护网3能够防止灰尘、液体从所述声孔侵入到所述第一单指向麦克风2中，对器件起到保护作用。
[0035]优选地，如图1所示，所述麦克风槽中还可以设置有防震套4，所述第一单指向麦克风2设置在所述防震套4中。所述防震套4能够为第一单指向麦克风2提供保护、防震的作用。所述防震套4可以作为所述第一单指向麦克风2与所述麦克风槽之间的衬层。
[0036]更优地，如图1所示，在所述第一单指向麦克风2远离所述声孔的一侧还可以设置有防漏声泡棉5，所述防漏声泡棉5能够提高所述第一单指向麦克风2对声音命令的识别能力，防止噪音对麦克风造成干扰。
[0037]对于本实用新型提供的上述智能机器人，使用者需要在第一单指向麦克风2的收声方向上，也即在所述第一方向上对智能机器人发出声音指令，智能机器人才能够准确的获取声音指令。但是，实际使用中，用户往往不在智能机器人的第一方向，为了使智能机器人能够准确获取其他方向的质量，本实用新型进一步提供了优选的实施方式。所述智能机器人还可以包括全指向麦克风8和用于驱动所述头部I旋转的转动组件，如图2所示。所述全指向麦克风8与所述处理模块电连接。由于全指向麦克风8对各个方向的声音信号具有基本一致的灵敏度，所以全指向麦克风8与第一单指向麦克风2配合能够实现判断声源方向的效果。在本实用新型的一种【具体实施方式】中，所述全指向麦克风8可以设置在所述头部I上，如图2所示，在其它实施方式中，全指向麦克风8也可以设置在主体部上，本实用新型不对此进行限制。所述转动组件可以包括驱动电机和转轴7，所述驱动电机可以设置在所述主体部6中，其与所述处理模块电连接。所述转轴7的一端与驱动电机连接，转轴7的另一端从所述主体部6中伸出并与所述头部I连接。所述驱动电机通过驱动所述转轴7旋转使所述头部I向左、右以及后方转动。本实用新型并不限制所述转动组件的具体结构，本领域技术人员可以根据实际产品的性能要求选择其它的传动机构。
[0038]经过本实用新型的发明人验证，如果从所述智能机器人的第一方向发出声音指令，则所述第一单指向麦克风2与全指向麦克风8的灵敏度差异小于2dB，根据这一条件可以判断用户位于第一方向上。而当用户从与第一方向完全相反的方向发出声音指令时，所述第一单指向麦克风2的灵敏度比全指向麦克风8的灵敏度至少低10dB，所以，根据这一条件可以判断用户位于智能机器人的正后方。在这种情况下，所述处理模块可以发出驱动信号，所述转动组件根据驱动信号驱动所述头部I转动180度，使所述第一方向朝向用户。
[0039]如果用户在所述智能机器人的侧面发出声音指令，则所述第一单指向麦克风2的灵敏度比全指向麦克风8的灵敏度低最少5dB。由于通过第一单指向麦克风2和全指向麦克风8无法直接判断声音指令来自左侧还是右侧，所以所述转动组件可以先驱动头部I向任意一侧转动。这样，第一方向可能朝向用户也可能与用户所在的方向相反。根据后续的声音指令，第一单指向麦克风2与全指向麦克风8能够配合判断用户所在的方向。特别需要说明的，所述全指向麦克风8只用于与第一单指向麦克风2配合判断声音指令的来源方向，并不参与声音指令的识别。通过所述第一单指向麦克风收集的声音指令噪音较少、清晰度较高。
[0040]更优地，为了能够方便快捷的判断声源位置是在智能机器人的左侧还是右侧，本实用新型提供了进一步改进的实施方式。所述智能机器人的头部I上还可以设置有第二单指向麦克风9，所述第二单指向麦克风9的收声方向朝向第二方向。所述第二方向与第一方向不同，通常，所述第二方向沿着所述头部I的旋转方向与所述第一方向呈预定角度。这样，所述第二单指向麦克风9对声音指令的灵敏度与第一单指向麦克风2也存在差异，第二单指向麦克风9与全指向麦克风8以及第一单指向麦克风2配合，即能准确判断声源相对于智能机器人的位置。在本实用新型的一种实施方式中，如图2所示，所述预定角度可以为90度，也即，所述第二单指向麦克风9的收声方向朝向所述头部I的侧面。这样，如果用户在第二方向上发出声音指令，则第二单指向麦克风9的灵敏度应与全指向麦克风8的灵敏度几乎没有差另Ij;而如果用户在所述头部I的另一侧发出声音指令，则第二单指向麦克风9的灵敏度应比全指向麦克风8的灵敏度至少低10dB。通过上述条件，可以判断用户在所述智能机器人的左侧或者右侧，进而所述转动组件可以驱动所述头部I转动使第一方向朝向用户，以使第一单指向麦克风2准确的接收声音指令。需要说明的是，由于所述第一单指向麦克风2组成了麦克风阵列，其能够准确的接收声音指令、排出噪音，所以，所述智能机器人优先将第一方向朝向用户，而不是将第二方向朝向用户、使用第二单指向麦克风9接收声音指令。但是，本实用新型并不对此进行具体限制，如果所述头部上设置有多个收声方向朝向第二方向的第二单指向麦克风的话，则也可以用第二单指向麦克风接收声音指令。
[0041]虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
【主权项】
1.一种智能机器人，其特征在于，包括: 头部(I)，所述头部(I)上设置有至少两个第一单指向麦克风(2)，所述第一单指向麦克风(2)的收声方向朝向第一方向； 主体部(6)，所述头部(I)设置在所述主体部(6)上； 处理模块、通信模块以及扬声器，所述通信模块和扬声器与所述处理模块电连接，所述第一单指向麦克风(2)与所述处理模块电连接，所述处理模块、通信模块以及扬声器设置在所述头部(I)和/或主体部(6)中。2.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人包括全指向麦克风(8)和用于驱动所述头部(I)旋转的转动组件，所述全指向麦克风(8)设置在所述头部(I)或主体部(6)上，所述全指向麦克风(8)与所述处理模块电连接。3.根据权利要求2所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人包括设置在所述头部(I)上的第二单指向麦克风(9)，所述第二单指向麦克风(9)的收声方向朝向第二方向，所述第二方向沿所述头部(I)的旋转方向与所述第一方向呈预定角度，所述第二单指向麦克风(9)与所述处理模块电连接。4.根据权利要求3所述的智能机器人，其特征在于，所述预定角度为90度。5.根据权利要求2所述的智能机器人，其特征在于，所诉转动组件包括驱动电机和转轴(7)，所述驱动电机设置在所述主体部(6)中，所述转轴(7)的一端与所述驱动电机连接，另一端从所述主体部(6)中伸出并与所述头部(I)连接，所述驱动电机驱动所述转轴(7)以及头部(I)转动。6.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述头部(I)包括平面前盖(11)和壳体(12)，所述平面前盖(11)扣合在所述壳体(12)上构成容纳腔，所述平面前盖(11)具有与所述第一单指向麦克风(2)的数量相匹配的声孔(111)，所述第一单指向麦克风(2)设置在所述容纳腔中，每支所述第一单指向麦克风(2)分别与一个声孔(111)位置对应。7.根据权利要求6所述的智能机器人，其特征在于，所述容纳腔中设置有麦克风槽，所述麦克风槽与所述声孔(111)的位置对应，所述第一单指向麦克风(2)设置在所述麦克风槽中。8.根据权利要求6所述的智能机器人，其特征在于，所述第一单指向麦克风(2)与所述声孔(111)之间设置有防护网(3)。9.根据权利要求1所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人包括2至4个第一单指向麦克风(2)。10.根据权利要求3所述的智能机器人，其特征在于，所述智能机器人包括I个或2个第二单指向麦克风(9)。
【文档编号】B25J11/00GK205704209SQ201620348129
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】赵志刚, 罗志平, 张向东
【申请人】歌尔股份有限公司
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