具有居家养老功能的电子宠物的制作方法

文档序号:13454383阅读:330来源:国知局

本实用新型涉及智能家居领域,尤其涉及一种具有居家养老功能的电子宠物。



背景技术:

随着科技的进步和社会的发展,智能机器人逐渐走入千家万户,代替人们处理日常家务。尤其是针对老年人群体,老年人是一个弱势群体,他们为社会贡献了所有的力量之后,应该享受社会和家庭的照顾,安度晚年。但是由于现代人生活节奏的加速,一般很少有年轻人能够在家里照顾老年人。一方面;老年人单独在家时,由于身体原因,有时候需要人照顾,帮忙做简单的家务;另一方面,由于老年人的身体状况,会有一些突发状况发生,这些突发情况发生时,需要进行应急处理,紧急情况下,需要快速操作,拨打电话请求救援。



技术实现要素:

本实用新型的目的提供一种具有居家养老功能的电子宠物,该一种具有居家养老功能的电子宠物可以根据老人的动作和语音指令,帮助老人实现简单的动作,并完成一些简单的家务。基于该目的,本实用新型采用的技术方案如下:

一种具有居家养老功能的电子宠物,包括采集器,身份识别模块,摄像头,仿肢体模块,信息传输模块以及与采集器、身份识别模块、摄像头、仿肢体模块、信息传输模块相连的处理器;所述采集器采集人体动作和语音发送到处理器;所述身份识别模块识别用户的身份信息;所述摄像头采集周围环境信息发送给处理器;所述仿肢体模块用于一种具有居家养老功能的电子宠物本体的移动和做一些基本动作。身份识别模块识别用户身份,采集器采集用户的动作和语音信息或者指令通过信息传输模块传输给处理器,处理器通过信息传输模块把采集的指令发送给仿肢体模块,仿肢体模块开始执行指令的动作。

进一步地,还包括遥控器模块,所述遥控器模块和处理器相连。遥控器模块识别并控制家中的电器。

进一步地,所述处理器内置科大讯飞语音平台,所述采集器包括人体动作捕捉器和语音捕捉模块。

进一步地,还包括有人机对讲模块,所述人机对讲模块包括有两个麦克风,所述人机对讲模块连接所述处理器。采集器采集人体的动作和语音信息后,人机对讲模块选择与之对应的语音信息进行回答。

进一步地,还包括有体征检测模块,所述体征检测模块设于该电子宠物的外部,和处理器无线连接。

进一步地,所述摄像头内置自适应去马赛克滤波器。

进一步地,所述有居家养老功能的电子宠物内置一键呼叫模块和通信模块,所述一键呼叫模块和通信模块与摄像头相连。

进一步地,所述具有居家养老功能的电子宠物还有扫地模块,所述扫地模块连接处理器。

进一步地,所述扫地模块设有遥控接收器,复眼系统,自动识别跌落系统,智能避障系统,所述复眼系统连接设有侦测仪,所述自动识别跌落系统连接设有红外线传感器;所述遥控接收器,复眼系统,自动设别跌落系统,智能避障系统均连接处理器。

进一步地,所述扫地模块还设有边刷和滚刷。

相比较现有技术,本实用新型具有的有益效果:

(1)采集器自动采集人体的动作和语音信息,并传输给处理器进行处理后,然后控制器控制一种具有居家养老功能的电子宠物的动作;

(2)设有双麦克风,进行抗噪音处理,保证了语音通话质量;

(3)具有居家养老功能的电子宠物内置摄像头可以实现监控功能,并可把老人所处的环境信息的视频发送给子女或者所拨打的电话,方便对方判断目前老人所处的位置及老人的身体及心情状况;

(4)采集器采集语音信息和动作信息,通过语音对讲模块和老人进行语音互动,仿肢体模块可以进行与之匹配的动作,并执行指令。

(5)具有居家养老功能的电子宠物内置扫地模块,可以进行清扫工作,且扫地模块可以自动识别障碍物,产生障碍记忆,防止碰到障碍物侧翻。

附图说明

图1为本实用新型具有居家养老功能的电子宠物结构示意图;

图2为本实用新型双麦克风降噪技术原理图;

图3为本实用新型科大讯飞语音平台的网络拓扑结构图;

图4为本实用新型科大讯飞语音平台的主要功能组成模块和组成结构;

图5为智能扫地模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例以及附图对本实用新型作进一步描述。

实施例1

一种具有居家养老功能的电子宠物,包括采集器,身份识别模块,摄像头,仿肢体模块,信息传输模块以及与采集器、身份识别模块、摄像头、仿肢体模块、信息传输模块相连的处理器;所述采集器采集人体动作和语音发送到处理器;所述身份识别模块识别用户的身份信息;所述摄像头采集周围环境信息发送给处理器;所述仿肢体模块用于电子宠物本体的移动和做一些基本动作。处理器是一种电子宠物的核心,内置科大讯飞语音平台,开启电子宠物的电源后,通过身份识别模块进行身份识别,然后启动电子宠物,采集器和摄像头开始工作,所述采集器包括人体动作捕捉器和语音捕捉模块采集器采集到的信息和指令通过信息传输给处理器。人体动作捕捉器捕捉使用者的动作,而语音捕捉模块捕捉外界声音,通过动作和语音的捕捉,电子宠物可有效识别人给出的指令进行工作,处理器控制电子宠物的仿肢体模块进行动作,执行用户的指令和动作,比如端茶、倒水等功能。同时具有居家养老功能的电子宠物内预先存储有音乐,和对话问答信息,处理器根据采集到的语音选择需要回答的话语,并通过语音对讲系统说出来,说的时候,仿肢体模块配合有相应的动作。

仿肢体模块运用机械手的原理进行动作。

还包括遥控器模块,所述遥控器模块和处理器相连。遥控器模块内置在具有居家养老功能的电子宠物中,可以识别电器的类别、型号,然后控制家用电器。

该电子宠物还包括有体征检测模块,所述体征检测模块设于电子宠物的外部,和处理器无线连接,体征检测模块检测到的数据保存在与处理器相连的数据存储模块中。体征检测模块可以用来检测人体的心率和血压等体征指数。

所述处理器内置科大讯飞语音平台。科大讯飞语音平台系统采用分布式架构,继承了科大讯飞成熟的电信级语音平台高稳定的特点,可以满足电信级应用的高可靠性、高可用性要求。针对传统语音应用集成开发困难,业务设计繁琐的问题,MSP产品大大简化了集成开发和业务开发的复杂度,为系统集成人员和业务开发人员提供了便捷、高效的开发环境。

语音技术带来的交互优势更加明显,可以大大提高移动终端的交互体验和交互效率。智能语音技术包含语音识别和语音合成技术,这两个技术使得终端具备了能听会说的能力。

语音识别(Auto Speech Recognize,ASR)技术,是让机器通过识别和理解过程使之听懂人类语言的技术。语音识别技术是信息技术中人机交互的关键技术,目前已经在呼叫中心、电信增值业务、企业信息化系统中有了广泛的应用。随着语音识别在语音搜索、语音控制等全新应用领域的深入应用,语音识别技术被业界权威人士誉为有可能引发人机界面领域革命的关键技术。自动语音识别技术所要解决的问题是让计算机能够“听懂”人类的语音,将语音中包含的文字信息“提取”出来。ASR技术在“能听会说”的智能计算机系统中扮演着重要角色,相当于给计算机系统安装上“耳朵”,使其具备“能听”的功能,进而实现信息时代利用“语音”这一最自然、最便捷的手段进行人机通信和交互。

语音合成(Text To Speech,TTS)技术能够自动将任意文字实时转换为连续的自然语音,是一种能够在任何时间、任何地点,向任何人提供语音信息服务的高效便捷手段,非常符合信息时代海量数据、动态更新和个性化查询的需求。

讯飞语音云平台(MSP)采用基于互联网的C/S架构,基本拓扑结构如图3所示,系统部署在互联网上,通过运营商的三网接入,无论是传统的互联网终端还是移动互联网终端都能够通过网络获得语音服务。MSP在互联网上建立多个云服务中心,每个服务中心能够独立提供稳定的互联网语音服务,云服务中心之间自动同步数据。通过这种机制,用户可以获得高度可用、流畅的语音功能支持。

其主要功能组成模块和组成结构如图4所示,系统主要包括语音应用接口(Speech Programming Interface,SPI)、客户端(Mobile Speech Client,MSC)、服务器(Mobile Speech Server,MSS)和基础支撑(MSP Infrastructure)四个层次,这四个逻辑层从用户到服务器操作系统底层,共同构成了完整的MSP 系统架构。

应用接口是MSP系统提供的开发接口,集成开发人员应关注这些接口的定义、功能和使用方法。MSC负责实现这些接口,同时封装了网络通讯、音频编解码(Audio Codec)、语音检测(VAD)、协议解析(MSSP)等功能,同时为了便于开发和使用,系统在这一层提供了一系列高效、易用的工具。MSS提供语音服务的服务端实现,使用服务端的识别引擎提供语音功能,同时提供管理和维护功能;基础支撑层是MSP的服务基础,负责提供适合云计算架构的负载均衡、并行计算、数据存储等功能。

MSP作为一个向互联网和移动互联网开放的语音引擎,提供了功能完善、简单易用的集成开发接口,以便开发人员能够将其与应用程序进行集成,实现具有完整语音能力的应用。MSP提供的主要开发接口从提供功能考虑可以分为语音识别(包含语音听写)、语音合成开发接口和语音检测开发接口:

(1) 语音识别开发接口 语音识别接口(QISR接口)是应用开发者使用识别引擎和语音听写引擎进行语音应用开发所必需使用的接口,该接口接受用户输入的语音,把语音识别结果返回给应用程序。

(2) 语音合成开发接口 语音合成接口(QTTS)可以让应用开发者在应用程序中集成讯飞语音合成引擎的功能,该接口接受应用程序传入的文本内容,返回符合应用要求格式的音频数据。

(3) 语音检测开发接口 语音检测(VAD)是语音识别一个重要的输入环节,用于判断用户语音何时开始、何时结束,该接口集成在MSC客户端内部,通过QISR接口的参数来返回语音状态。

MSP提供了架构于互联网的语音云服务和一套移动互联网语音解决方案、应用示例,把语音服务的应用范围拓宽到移动互联网领域,为语音服务产品走向移动互联网市场开辟全新的应用模式。实现可面向移动2G/3G网络及互联网提供语音服务的服务器,在现有科大讯飞电信级语音服务平台ISP基础上为移动终端应用程序提供多路并发的语音合成、语音识别、语音听写功能,通过架设在互联网的语音应用服务器,用户可以随时随地获得高质量的语音服务;实现基于移动终端以及桌面平台的语音应用客户端,提供统一的语音应用开发接口,通过该接口用户可以方便、快速地开发语音应用;同时,MSP也将开放一些基于移动以及桌面平台的语音应用,用于展示MSP语音服务平台的功能和使用方法,让用户直接体验到最新的语音技术。

所述处理器连接设有两个麦克风。两个麦克风形成双降噪技术,一个稳定保持清晰通话,另一个麦克风物理主动消除噪音。如图2所示,是双麦克风降噪的原理示意图,手机设有A、B两个性能相同的电容式麦克风,其中A是主话筒,用于拾取通话的语音,话筒B是背景声拾音话筒,它通常安装在手机话筒的背面,并且远离A话筒,两个话筒在内部有主板隔离。正常语音通话时,嘴巴靠近话筒A,它产生较大的音频信号Va,与此同时,话筒B多多少少也会得到一些语音信号Vb,但它要比A小得多,这两个信号输入话筒处理器,其输入端是个差分放大器,也就是把两路信号相减后再放大,于是得到的信号是Vm=Va-Vb。 如果在使用环境中有背景噪音,因为音源是远离手机的,所以到达手机的两个话筒时声波的强度几乎是一样的,也就是Va≈Vb,于是对于背景噪音,两个话筒虽然是都拾取了,但Vm=Va-Vb≈0 从上面的分析可以看出,这样的设计可以有效地抵御周边的环境噪声干扰,大大提高正常通话的清晰度。

所述摄像头内置自适应去马赛克滤波器。基于块的视频编码会产生块失真,这是由块的预测和变换导致的。自适应去马赛克滤波器是提高视频质量的有效方法,如果设计合理,可以大大提高主观和客观视频质量。H.264将去马赛克滤波器应用于运动补偿预测环路内,这样,提高了质量的帧作为后续帧间编码帧的预测帧,从而提高了预测的质量。

所述电子宠物内置一键呼叫模块和通信模块,所述一键呼叫模块和通信模块与摄像头相连。一键呼叫模块可以连接急救中心或者子女电话,及时把摄像头拍摄的信息传输给子女。视频编码可使用H.264视频编码标准。

所述电子宠物还有扫地模块,所述扫地模块连接处理器。所述扫地模块设有遥控接收器,复眼系统,自动识别跌落系统,智能避障系统,所述复眼系统连接设有侦测仪,所述自动识别跌落系统连接设有红外线传感器;所述遥控接收器,复眼系统,自动设别跌落系统,智能避障系统均连接处理器。可以预先在处理器中设定扫地时间和扫地线路,也可以根据认得动作或者语音指令实现扫地功能。扫地模块的遥控接收器配合遥控器使用,控制扫地模块的工作、暂停或者结束或这宠物扫地的行走路线;机器人内置复眼系统,全方位搭载多组侦侧仪,测侦范围达到270度,自动识别碰面;配有红外线传感器的自识别跌落系统,额可以识别前方是否有台阶,避免电子宠物掉落台阶而损坏,智能避障系统前端采集模块,所述前端采集模块设有超声波测距系统和GPS测距系统,前端采集模块采集到的信息发送给处理器后,处理器传输信号给控制执行模块,所述控制执行模块进行转向控制及速度控制,然后控制电子宠物的行动轨迹。电子宠物执行扫地功能时的路线可以被记忆并储存在处理器中,可在首次碰撞后产生记忆,形成地图区域,这样机器人可在下次碰撞前提前缓冲,并通过红外扫射躲避悬崖地带,防止外翻等事故。下次可沿着上次清扫记忆的路线进行扫地。

所述扫地模块还设有边刷和滚刷。对一些卫生死角和桌子,沙发等角落或者底下,电子宠物无法移动到死角处,则依靠增加扫地模块的边刷长度及滚刷的功能来实现。

一种具有居家养老功能的电子宠物的扫地模块也可以单独配备电池,方便扫地时使用。

本实用新型的工作原理和过程是:通过采集器采集人的动作和语音信号,处理器收到采集器的信号信息,进行处理,并进行语音对讲,控制一种具有居家养老功能的电子宠物的动作。采集器在采集人体动作信号和语音信号时,为避免噪音太多,影响信号采集的真实度,采用双麦克风抗噪技术。一种具有居家养老功能的电子宠物安装的摄像头采集一种具有居家养老功能的电子宠物周围的环境和人,采集到的信号通过无线通信模块发送给亲人,出现意外时,可以发送给急救中心。扫地模块设有遥控接收器,遥控器接收信号,控制电子宠物扫地模块的工作或者暂停;复眼系统全方位搭载多组侦侧仪,测侦范围达到270度,自动识别碰面;自动识别跌落系统设有红外线传感器,红外线传感器检测到前方有台阶或者障碍物时,把信号传输给自识别跌落系统;智能避障系统,在第一次扫地时,碰到障碍物后就记录下来,形成地图区域,电子宠物在下次碰撞前提前缓冲,并通过红外扫射躲避悬崖地带,防止外翻等事故。针对角落、转角或者沙发、桌子下面等不容易清扫的地方,在扫地模块上配有超长边刷,可以伸进桌子和沙发底下,针对转角处,采用滚刷进行清扫。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换;而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

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