一种家用机器人的语音人机交互系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种家用机器人的人机交互系统，尤其是涉及一种家用机器人的语音 人机交互系统。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的快速发展，机器人已应用到社会的很多方面，机器人的进步与应 用是二十世纪自动控制最有说服力的成就，是当代最高意义的自动化，尤其在当今的工业 制造中，机器人学已取得了最伟大的成功。进入二十一世纪，人们已经愈来愈切身地感受到 机器人深入生产、生活和社会的坚实步伐。家庭中由于家用设备及环境的复杂性，使家用机 器人的发展具有显著的优势，在家庭无人的情况下，对家用电器及家庭环境的变化不能及 时了解，尤其是出现明火、煤气泄漏事件时，将会导致火灾等严重损害，因此，将机器人应用 到家庭中，为家庭安全提供一种保证就显得尤为重要。另外随着现代科技和计算机技术的 不断发展，人们在与机器的信息交流中，需要一种更加方面，自然的交互方式，实现人机之 间的语音交互，让机器听懂人话是人们梦寐以求的事情，语音识别技术的发展，使得这一理 想得以实现，机器人的快速发展，给人们的生产生活带来方便，对于家用机器人，希望能够 方便的进行语音操作。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种家用机器 人的语音人机交互系统，其结构简单，设计合理，能够使机器人与用户进行语音互动，并通 过语音操控机器人按照用户需求进行工作，操作简单便捷，智能化程度高，性能安全可靠， 使用效果好，推广价值高。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种家用机器人的语音人机交 互系统，其特征在于：包括用于对输入的语音信号进行预处理的前端处理单元、语音信号输 出电路、用于对输入输出的语音信号进行处理的单片机和用于操控机器人按照用户指令进 行工作的ARM微处理器，所述前端处理单元包括采样电路、信号放大电路、整形电路、滤波 电路和A/D转换器，麦克风依次经过采样电路、信号放大电路、整形电路、滤波电路和A/D转 换器与单片机的输入端相接，所述单片机的输入端还接有用于将单片机和ARM微处理器进 行双向通信的RS232串行通信接口、用于存储语音信息的数据存储器以及用于为各单元模 块供电的电源模块，所述语音信号输出电路包括语音播放电路模块和功率放大电路模块， 单片机的输出端依次通过语音播放电路模块和功率放大电路模块与扬声器相接，所述ARM 微处理器的输出通过驱动模块与执行单元相接。
[0005] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0006] 1、本发明结构简单，设计合理，安装方便。
[0007] 2、本发明能够通过语音交互系统使用户与机器人进行互动，通过语音输入命令操 控机器人按照用户需求进行工作，智能化程度高，性能稳定可靠。
[0008] 3、本发明适合于家庭使用，有助于帮助用户对家庭进行管理，同时通过与机器人 互动，也为用户增添了生活乐趣，使得用户的日常生活变得轻松有趣。
[0009] 4、本发明操作简单便捷，使用效果好，推广价值高。
[0010] 综上所述，本发明结构简单，设计合理，能够使机器人与用户进行语音互动，并通 过语音操控机器人按照用户需求进行工作，操作简单便捷，智能化程度高，性能安全可靠， 使用效果好，推广价值高。
[0011] 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。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明的原理框图。
[0013] 附图标记说明：
[0014] 1一ARM微处理器； 2-单片机； 3-麦克风； 4 -扬声器； 5-RS232串行通信接口； 6-执行单元； 7-数据存储器； 8-釆样电路； 9 一信号放大电路； 10-整形电路； 11 一滤波电路； 12-A/D转换电路； 13-语音播放电路模块；14 一功率放大电路模块；15-驱动模块； 16-电源模块。
【具体实施方式】
[0015] 如图1所示，本发明其特征在于：包括用于对输入的语音信号进行预处理的前端 处理单元、语音信号输出电路、用于对输入输出的语音信号进行处理的单片机2和用于操 控机器人按照用户指令进行工作的ARM微处理器1，所述前端处理单元包括采样电路8、信 号放大电路9、整形电路10、滤波电路11和A/D转换器12,麦克风3依次经过采样电路8、 信号放大电路9、整形电路10、滤波电路11和A/D转换器12与单片机2的输入端相接，所 述单片机2的输入端还接有用于将单片机2和ARM微处理器1进行双向通信的RS232串行 通信接口 2、用于存储语音信息的数据存储器7以及用于为各单元模块供电的电源模块16， 所述语音信号输出电路包括语音播放电路模块13和功率放大电路模块14,单片机2的输出 端依次通过语音播放电路模块13和功率放大电路模块14与扬声器4相接，所述ARM微处 理器1的输出通过驱动模块15与执行单元6相接。
[0016] 本发明的工作原理是：启动系统，用户通过麦克风3输入语音信号指令，语音信号 经前端处理后送入单片机2,单片机2对所接收的语音信号进行分析处理后通过RS232串行 通信接口 5将信息送给ARM微处理器1，ARM微处理器1按照所接收的指令信息通过驱动模 块15控制执行单元6执行相应的操作命令，同时微处理器1通过RS232串行通信接口 5将 相应的语音输出信号传给单片机2,由单片机2通过语音播放电路模块13和功率放大电路 模块14控制扬声器4输出语音信号，从而实现机器人与用户的互动。
[0017] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
【主权项】
1. 一种家用机器人的语音人机交互系统，其特征在于：包括用于对输入的语音信号进 行预处理的前端处理单元、语音信号输出电路、用于对输入输出的语音信号进行处理的单 片机（2 )和用于操控机器人按照用户指令进行工作的ARM微处理器（1 )，所述前端处理单元 包括采样电路（8 )、信号放大电路（9 )、整形电路（10 )、滤波电路（11)和A/D转换器（12 )，麦 克风（3)依次经过采样电路（8)、信号放大电路（9)、整形电路（10)、滤波电路（11)和A/D转 换器（12)与单片机（2)的输入端相接，所述单片机（2)的输入端还接有用于将单片机（2) 和ARM微处理器（1)进行双向通信的RS232串行通信接口（2)、用于存储语音信息的数据存 储器（7) W及用于为各单元模块供电的电源模块（16)，所述语音信号输出电路包括语音播 放电路模块（13)和功率放大电路模块（14)，单片机（2)的输出端依次通过语音播放电路模 块（13)和功率放大电路模块（14)与扬声器（4)相接，所述ARM微处理器（1)的输出通过驱 动模块（15)与执行单元（6)相接。
【专利摘要】本发明公开了一种家用机器人的语音人机交互系统，包括用于对输入的语音信号进行预处理的前端处理单元、语音信号输出电路、单片机和ARM微处理器，麦克风经前端处理单元与单片机的输入端相接，单片机的输入端还接有数据存储器、电源模块和用于将单片机和ARM微处理器进行双向通信的RS232串行通信接口，单片机的输出端经语音信号输出电路与扬声器相接，ARM微处理器的输出端通过驱动模块与执行单元相接。本发明结构简单，设计合理，能够使机器人与用户进行语音互动，并通过语音操控机器人按照用户需求进行工作，操作简单便捷，智能化程度高，性能安全可靠，使用效果好，推广价值高。
【IPC分类】G10L17-22
【公开号】CN104681027
【申请号】CN201310642670
【发明人】李卫红
【申请人】西安奥赛福科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月30日