一种开放式机器人交互控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种开放式机器人交互控制系统，涉及机器人技术领域，包括知识图谱构建模块

【技术实现步骤摘要】
一种开放式机器人交互控制系统


[0001]本专利技术涉及机器人
，具体是一种开放式机器人交互控制系统
。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，各种类型的机器人不断推陈出新，其应用范围也已由专业领域不断向人们的日常工作和生活领域扩展，并在智能化控制方面扮演着越来越重要的角色
。
人们对机器人的要求不仅仅是能够进行简单重复的机械动作，而是具有拟人回答
、
自主性以及与其他机器人进行交互的智能机器人，人机交互也就成为了决定智能机器人发展的重要因素；
[0003]现有技术中各类机器人主要是将各种各样的功能单元内置于机器人身上，通过遥控等手段使机器人接收用户发出指令，并根据指令内容完成要应的任务；但是机器人中的声音拾取模块拾取声音信号的范围有限，语音识别灵敏度低，而且主要根据话题热度确定话题信息，无法保证输入数据识别的准确性以及话题信息的贴合度，导致交互效率和准确度；基于以上不足，本专利技术提出一种开放式机器人交互控制系统
。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本专利技术提出一种开放式机器人交互控制系统
。
[0005]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面的实施例提出一种开放式机器人交互控制系统，包括知识图谱构建模块
、
交互触发模块
、
增益调节模块
、
对象识别模块以及交互追踪模块；
[0006]所述知识图谱构建模块用于解析交互历史数据获取若干交互对象，以及交互对象之间的关系；基于若干交互对象以及若干交互对象之间的关系建立交互知识图谱；
[0007]所述交互触发模块用于通过安装在智能终端中的麦克风来实时监控外在环境的声音强度，计算得到能量达标指数
Cs
；以判断音量是否满足开启状态；当满足开启状态，由麦克风来将声信号转化成电信号，通过与非门实现逻辑电路的高低电平转换；
[0008]所述交互触发模块与增益调节模块相连接；当满足开启状态时，所述增益调节模块用于对输入的交互信息进行增益调节，将交互信号的元音强度调节至强度谷值
QG
和强度峰值
QF
之间；
[0009]所述增益调节模块用于将增益调节后的交互信息发送至控制中心；所述控制中心用于驱动对象识别模块识别分析交互信息确定交互意图；并与交互知识图谱中的若干交互对象进行匹配，确定目标对象；
[0010]所述对象识别模块用于将交互意图和目标对象反馈至智能终端，用户通过智能终端发送确认信号至所述控制中心；所述控制中心根据确认信号或者直接根据交互意图生成控制信号，通过控制信号控制机器人针对所述目标对象执行交互意图，并将执行结果反馈至智能终端
。
[0011]进一步地，所述交互触发模块的具体步骤包括：
[0012]将声音信号转化为数字信号，按照预设间隔采集数字信号的周期能量值并标记为
NTi
；周期能量值是指对接收到的连续多个比特位数据的能量进行累加并求平均所得到的值；
[0013]建立周期能量值
NTi
随时间变化的曲线图，将周期能量值
NTi
与预设能量阈值相比较；若
NTi
大于预设能量阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段进行标注，记为达标曲线段；
[0014]在预设时间段内，统计达标曲线段的数量为
Pz
；将所有的达标曲线段对时间进行积分得到达标参考面积
M1
；利用公式
Cs
＝
Pz
×
a1+M1
×
a2
计算得到能量达标指数
Cs
，其中
a1、a2
均为预设系数因子；
[0015]将能量达标指数
Cs
与设定阈值相比较；若能量达标指数
Cs≥
设定阈值，则表示存在交互信息输入，接收到的不是噪声；此时满足开启状态；
[0016]若能量达标指数
Cs
＜设定阈值，则表示没有交互信息输入，接收到的是噪声；此时不满足开启状态
。
[0017]进一步地，所述增益调节模块的具体步骤为：
[0018]S1
：将输入的交互信息转化为数字信号并进行滤波；获取交互信号中每个元音的强度信息，得到元音强度信息组
Qm
；
[0019]S2
：根据接收到的
m
个元音强度信息计算强度峰值
QF
和强度谷值
QG
；
mi≥7
；具体步骤为：
[0020]按照平均值计算公式计算
m
个元音强度信息的平均值
Qz
；
[0021]遍历元音强度信息组，获取元音强度最大值和元音强度最小值并分别标记为
QKmax
和
QKmin
；利用公式
QF
＝
QKmax+(QKmax
‑
Qz)
×
f
计算得到强度峰值
QF
；其中
f
为预设均衡系数；
[0022]利用公式
QG
＝
QKmin
‑
(Qz
‑
QKmin)
×
f
计算得到强度谷值
QG
；
[0023]S3
：获取第
m+1
个元音强度信息，并标记为
Q(m+1)
；若
QG
＜
Q(m+1)
＜
QF
，则生成正常信号；否则生成调节信号；
[0024]所述增益调节模块接收调节信号后通过可编程增益放大电路对交互信号进行增益调整，将交互信号的元音强度调节至强度谷值
QG
和强度峰值
QF
之间；以此类推
。
[0025]进一步地，所述知识图谱构建模块的具体步骤包括：
[0026]提取存储的所述交互历史数据；其中，所述交互历史数据包括机器人与若干交互对象的交互数据和若干交互对象之间的交互数据；
[0027]识别所述交互历史数据中的机器人或者若干智能设备，作为交互对象；识别所述交互历史数据中的交互关系作为交互对象之间的关系；
[0028]通过知识图谱构建技术构建获取所述交互知识图谱；定期根据更新的交互数据对所述交互知识图谱进行更新；其中，交互数据与交互历史数据的内容属性一致
。
[0029]进一步地，所述对象识别模块的具体识别步骤包括：
[0030]解析交互对象的工作流程，从工作流程中提取该交互对象的工作内容；
[0031]将工作内容与交互意图进行匹配，获取特征匹配系数；具体包括：对工作内容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种开放式机器人交互控制系统，其特征在于，包括知识图谱构建模块
、
交互触发模块
、
增益调节模块
、
对象识别模块以及交互追踪模块；所述知识图谱构建模块用于解析交互历史数据获取若干交互对象，以及交互对象之间的关系；基于若干交互对象以及若干交互对象之间的关系建立交互知识图谱；所述交互触发模块用于通过安装在智能终端中的麦克风来实时监控外在环境的声音强度，计算得到能量达标指数
Cs
；以判断音量是否满足开启状态；当满足开启状态，由麦克风来将声信号转化成电信号，通过与非门实现逻辑电路的高低电平转换；所述交互触发模块与增益调节模块相连接；当满足开启状态时，所述增益调节模块用于对输入的交互信息进行增益调节，将交互信号的元音强度调节至强度谷值
QG
和强度峰值
QF
之间；所述增益调节模块用于将增益调节后的交互信息发送至控制中心；所述控制中心用于驱动对象识别模块识别分析交互信息确定交互意图；并与交互知识图谱中的若干交互对象进行匹配，确定目标对象；所述对象识别模块用于将交互意图和目标对象反馈至智能终端，用户通过智能终端发送确认信号至所述控制中心；所述控制中心根据确认信号或者直接根据交互意图生成控制信号，通过控制信号控制机器人针对所述目标对象执行交互意图，并将执行结果反馈至智能终端
。2.
根据权利要求1所述的一种开放式机器人交互控制系统，其特征在于，所述交互触发模块的具体步骤包括：将声音信号转化为数字信号，按照预设间隔采集数字信号的周期能量值并标记为
NTi
；周期能量值是指对接收到的连续多个比特位数据的能量进行累加并求平均所得到的值；建立周期能量值
NTi
随时间变化的曲线图，将周期能量值
NTi
与预设能量阈值相比较；若
NTi
大于预设能量阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段进行标注，记为达标曲线段；在预设时间段内，统计达标曲线段的数量为
Pz
；将所有的达标曲线段对时间进行积分得到达标参考面积
M1
；利用公式
Cs
＝
Pz
×
a1+M1
×
a2
计算得到能量达标指数
Cs
，其中
a1、a2
均为预设系数因子；将能量达标指数
Cs
与设定阈值相比较；若能量达标指数
Cs≥
设定阈值，则表示存在交互信息输入，接收到的不是噪声；此时满足开启状态；若能量达标指数
Cs
＜设定阈值，则表示没有交互信息输入，接收到的是噪声；此时不满足开启状态
。3.
根据权利要求1所述的一种开放式机器人交互控制系统，其特征在于，所述增益调节模块的具体步骤为：
S1
：将输入的交互信息转化为数字信号并进行滤波；获取交互信号中每个元音的强度信息，得到元音强度信息组
Qm
；
S2
：根据接收到的
m
个元音强度信息计算强度峰值
QF
和强度谷值
QG
；
mi≥7
；具体步骤为：按照平均值计算公式计算
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桥，吴平志，
申请(专利权)人：合肥中科深谷科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：