人机交互系统、方法、设备及存储介质

本发明涉及人工智能计算领域，尤其是涉及一种人机交互系统、方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、在人机交互中，触摸或手写控制是最直观和方便的操作方式，使用触摸板设备，触摸板设备的操作原理分别有电阻式和电容式两类，两类均存在功耗高的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种人机交互系统，能够降低人机交互系统使用的触摸板设备的功耗。

2、本发明还提出一种人机交互方法。

3、本发明还提出一种人机交互设备。

4、本发明还提出一种计算机可读存储介质。

5、第一方面，本发明的一个实施例提供了人机交互系统，包括：

6、触摸输入模块，所述触摸输入模块包括若干摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机包括：薄膜层和导电电极层；

7、所述薄膜层内部的电荷分布根据表面滑动发生改变，得到电荷变化信号；其中，所述电荷变化信号表征电荷变化情况；

8、所述导电电极层包括若干导电电极，设置于所述薄膜层下方，所述导电电极层与所述薄膜层连接，所述导电电极根据所述电荷变化信号和地端产生电流，以得到滑动电信号；

9、信号传输模块，用于实时对所述滑动电信号进行采样，得到时序电信号；

10、指令识别模块，用于将所述时序电信号输入预设的指令生成模型进行指令生成，得到目标控制指令；

11、控制模块，用于将所述目标控制指令传输至外接设备，以使所述外接设备根据所述目标控制指令执行对应的操作。

12、本发明实施例的人机交互系统至少具有如下有益效果：用户在触摸输入模块的表面上滑动，滑动经过若干摩擦纳米发电机，摩擦纳米发电机的薄膜层内部的电荷分布根据表面滑动的轨迹发生改变，得到表征电荷变化情况的电荷变化信号，摩擦纳米发电机的导电电极层根据电荷变化信号在导电电极上产生静电电荷，导电电极层产生的静电电荷和地端产生电流，以得到滑动电信号，信号传输模块实时采样导电电极在不同时刻生成的滑动电信号，以得到若干时序电信号，指令识别模块将时序电信号输入预设的指令生成模型进行指令生成，得到目标控制指令，控制模块将目标控制指令传输至外接设备，以使外接设备根据目标控制指令执行对应的操作。通过基于若干摩擦纳米发电机设计触摸输入模块，用户在触摸输入模块上滑动，使摩擦纳米发电机的薄膜层上发生电荷变化，并在摩擦纳米发电机的导电电极层上产生静电电荷，静电电荷与地端产生电流，以得到滑动电信号，信号输入模块根据时间戳实时采样滑动电信号，得到时序电信号，指令识别模块将时序电信号输入指令生成模型生成目标控制指令，控制模块将目标控制指令传输至外接设备，使外接设备根据目标控制指令执行对应的操作，能够降低人机交互系统使用的触摸板设备的功耗。

13、根据本发明的另一些实施例的人机交互系统，若干所述导电电极根据预设的密铺规则排布，且排布的形状为蜂窝状；

14、所述导电电极为第一电极、第二电极和空电极中的任意一种，所述空电极设置于所述第一电极右侧，所述第二电极设置于所述空电极右侧，所述第一电极设置于所述第二电极右侧；

15、相邻的所述第一电极通过导电材料连接，相邻的所述第二电极通过导电材料连接，以使同一种所述导电电极之间形成导电通道。

16、根据本发明的另一些实施例的人机交互系统，所述第一电极包括第一窄条状结构，所述第二电极包括第二窄条状结构，所述第一窄条状结构和所述第二窄条状结构的形状不同，以产生不同的所述滑动电信号。

17、根据本发明的另一些实施例的人机交互系统，所述信号传输模块包括：

18、信号采集单元，用于通过所述信号采集单元内置的电阻分压电路实时采集所述滑动电信号，得到所述时序电信号；

19、信号传输单元，用于将所述时序电信号传输至所述指令识别模块。

20、第二方面，本发明的一个实施例提供了人机交互方法，应用于第一方面所述人机交互系统，所述人机交互系统包括触摸输入模块、信号传输模块、指令识别模块和控制模块，所述触摸输入模块包括若干摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机包括：薄膜层和导电电极层，所述方法包括：

21、所述导电电极根据电荷变化信号和地端产生电流，以得到滑动电信号；其中，所述电荷变化信号为所述薄膜层内部的电荷分布根据表面滑动发生改变得到；

22、所述信号传输模块实时对所述滑动电信号进行采样，得到时序电信号；

23、所述指令识别模块将所述时序电信号输入预设的指令生成模型进行指令生成，得到目标控制指令；

24、所述控制模块将所述目标控制指令传输至外接设备，以使所述外接设备根据所述目标控制指令执行对应的操作。

25、本发明实施例的人机交互方法至少具有如下有益效果：用户在触摸输入模块的表面上滑动，滑动经过若干摩擦纳米发电机，摩擦纳米发电机的薄膜层内部的电荷分布根据表面滑动的轨迹发生改变，得到表征电荷变化情况的电荷变化信号，摩擦纳米发电机的导电电极层根据电荷变化信号在导电电极上产生静电电荷，导电电极层产生的静电电荷和地端产生电流，以得到滑动电信号，信号传输模块实时采样导电电极在不同时刻生成的滑动电信号，以得到若干时序电信号，指令识别模块将时序电信号输入预设的指令生成模型进行指令生成，得到目标控制指令，控制模块将目标控制指令传输至外接设备，以使外接设备根据目标控制指令执行对应的操作。通过基于若干摩擦纳米发电机设计触摸输入模块，用户在触摸输入模块上滑动，使摩擦纳米发电机的薄膜层上发生电荷变化，并在摩擦纳米发电机的导电电极层上产生静电电荷，静电电荷与地端产生电流，以得到滑动电信号，信号输入模块根据时间戳实时采样滑动电信号，得到时序电信号，指令识别模块将时序电信号输入指令生成模型生成目标控制指令，控制模块将目标控制指令传输至外接设备，使外接设备根据目标控制指令执行对应的操作，能够降低人机交互系统使用的触摸板设备的功耗。

26、根据本发明的另一些实施例的人机交互方法，所述导电电极包括第一电极、第二电极和空电极，所述第一电极包括第一窄条状结构，所述第二电极包括第二窄条状结构，所述滑动电信号包括第一电信号、第二电信号、第三电信号、第四电信号和第五电信号，所述导电电极根据电荷变化信号和地端产生电流，以得到滑动电信号，包括：

27、若所述电荷变化信号为表面滑动经过所述空电极产生，所述导电电极根据电荷变化信号和地端产生电流以得到第一电信号；

28、若所述电荷变化信号为表面滑动经过所述第一电极产生，所述导电电极根据电荷变化信号和地端产生电流以得到第二电信号；

29、若所述电荷变化信号为表面滑动经过所述第一窄条状结构产生，所述导电电极根据电荷变化信号和地端产生电流以得到第三电信号；

30、若所述电荷变化信号为表面滑动经过所述第二电极产生，所述导电电极根据电荷变化信号和地端产生电流以得到第四电信号；

31、若所述电荷变化信号为表面滑动经过所述第二窄条状结构产生，所述导电电极根据电荷变化信号和地端产生电流以得到第五电信号。

32、根据本发明的另一些实施例的人机交互方法，所述信号传输模块实时对所述滑动电信号进行采样，得到时序电信号，包括：

33、所述信号传输模块获取当前的时间戳，得到当前时刻；

34、所述信号传输模块对所述当前时刻的所述滑动电信号进行采样，得到目标电信号；

35、所述信号传输模块根据所述当前时刻对所述目标电信号进行信号排列组合，得到所述时序电信号。

36、根据本发明的另一些实施例的人机交互方法，所述指令识别模块将所述时序电信号输入预设的指令生成模型进行指令生成，得到目标控制指令，包括：

37、所述指令识别模块将所述时序电信号输入所述指令生成模型进行轨迹识别，得到滑动轨迹信息；

38、所述指令识别模块根据所述滑动轨迹信息从候选控制指令筛选出所述目标控制指令。

39、第三方面，本发明的一个实施例提供了人机交互设备，包括：

40、至少一个处理器，以及，

41、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

42、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第二方面所述的人机交互方法。

43、第四方面，本发明的一个实施例提供了计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第二方面所述的人机交互方法。

44、本技术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，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。