一种全息鲁棒识别智能语音交互装置的制作方法

1.本发明涉及智能语音交互技术领域，特别涉及一种全息鲁棒识别智能语音交互装置。


背景技术：

2.随着ai技术的发展，智能语音交互系统也得到大力发展，载体就是语音智能交互装置，其是通过一些硬件设施再结合ai技术而制成的，简单来说，智能语音交互装置就是通过收音模块接收外部的声音，再通过ai分析声音，主要是识别并解读其中包含的命令，并通过一些硬件进行执行，比如播放音乐与控制智能家电等命令，实现智能语音交互。
3.语音智能交互装置主要包括语音识别技术以及智能交互技术，其中语音识别技术具体表现是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的数字输入内容，智能交互技术是通过基础大数据库以及云端数据库对数字输入内容进行语义分析以及指令反馈，并在分析结束后将分析结果发送回交互装置本体上，并通过显示屏或者耳机等设备终端进行语音播报或者指令操作等，现有的一种全息鲁棒识别智能语音交互装置有着拾音识别率与唤醒率低、整体缺少移动防撞机构以及结构过于简单等问题，为此我们提出了一种全息鲁棒识别智能语音交互装置。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种全息鲁棒识别智能语音交互装置，可以有效解决背景技术中拾音识别率与唤醒率低、整体缺少移动防撞机构以及结构过于简单等问题。
5.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种全息鲁棒识别智能语音交互装置，包括外壳与第二旋转座，以及设置于外壳上的环绕拾音机构与防撞机构，以及设置于第二旋转座上的智能显示机构，所述外壳为长方体结构，且呈内部中空，所述环绕拾音机构包括连接杆、环绕圆架、滑架、安装柱以及拾音器，四个所述连接杆均设于外壳外侧壁，且等分圆周排列，四个所述连接杆另一端均与环绕圆架周侧面连接，所述滑架与环绕圆架活动连接，所述安装柱设于滑架远离环绕圆架的一侧，所述安装柱另一端与拾音器侧壁连接，所述防撞机构包括第一滑柱、第一滑杆、第一弹簧以及防护板，所述外壳外截面为矩形，八个所述第一滑柱分别与四个截面连接，八个所述第一滑柱另一端分别与八个第一滑杆活动连接，八个所述第一滑杆另一端分别与四个防护板临近外壳的侧壁连接，八个所述第一弹簧分别设置于四个防护板与外壳之间，且八个所述第一弹簧与八个所述第一滑柱位置相适应，所述显示机构包括安装板、显示屏、置笔架、活动架以及按钮，所述安装板设于第二旋转座上方，所述安装板另一端与显示屏下方连接，所述置笔架设于安装板一侧壁，所述活动架设于安装板另一侧壁，且所述置笔架与所述活动架相互远离，两个所述按钮均设于显示屏临近外壳的一侧，外壳内部设有控制电路板，控制电路板上集成有拾音模块、语音输入模块、辨声定位模块、鲁棒控制模块、云处理模块、防撞模块以及智能输出模块，对整
体的语音交互装置提供系统数据控制，当出现声音指令时，鲁棒控制模块主要对装置的机械传递与电信号传递进行安全保护，辨声定位模块内部设有预先声音阈值标准模块以及声音阈值判定模块，语音输入模块主要由拾音器组成，辨声定位模块主要由方位传感器组成，云处理模块主要集成了大数据库与ai处理的数据分析模组，防撞模块主要由第一滑柱、第一滑杆以及防护板组成，智能输出模块主要由显示屏与喇叭组成，拾音模块控制语音输入模块中的拾音器进行智能拾音，不需要移动拾音器位置，当声音指令处于超过辨声定位模块设定的声音阈值内时，拾音器容易出现拾音识别率与唤醒率低等情况，此时拾音模块驱动滑架与环绕圆架活动连接来将拾音器移动至最佳拾音位置进行拾音，随后经过鲁棒控制模块过滤后，将语音识别的内容通过电信号传递至云处理模块，进行语义分析以及指令反馈，随后将分析结果通过电信号在智能输出模块上显示，也就是通过显示屏上或者喇叭来进行指令显示与操作，当语音指令中包括手写输入或者接触命令时，鲁棒控制模块分析可行性，确定必要性与可行性之后，传递至智能移动组件，其中防撞模块对智能移动组件的移动进行精确位置控制。
6.优选地，所述外壳还包括底板、透音孔、辨位组件以及交互组件，所述底板设于外壳外部下方，四个所述透音孔均设于外壳内部，所述辨位组件设于外壳外部上方，所述交互组件设于外壳内部，透音孔方便将喇叭的反馈声音放大输出，方便指令人听取。
7.优选地，所述辨位组件包括固定柱、转环、安装架以及方位传感器，四个所述固定柱均设于外壳外部上方，且四个所述固定柱呈等分圆周排列，四个所述转环分别与四个固定柱活动连接，四个所述方位传感器与四个所述转环分别通过四个安装架连接，滑架与环绕圆架之间活动连接，在拾音模块的控制下，智能移动拾音器，使其可以准确达到最佳的拾音位置，提高拾音识别率与唤醒率，方位传感器的使用主要由辨声定位模块控制驱动。
8.优选地，所述防撞机构还包括安装座以及距离传感器，所述安装座与距离传感器各设置四个，且相互对应，所述安装座设于防护板临近外壳的一侧，所述距离传感器设于安装座上方，第一滑柱与第一滑杆之间活动连接，具体的是第一滑柱与第一滑杆之间滑动配合，进而改变防护板与外壳之间的位置，也就是完成智能防撞缓冲，第一弹簧对防撞缓冲过程进行弹性调节，提高防撞效果，其中主要的机械运动过程由鲁棒控制模块与防撞模块驱动控制。
9.优选地，所述安装组件还包括底座、卡座以及螺钉，所述底座设于外壳外部上方，且处于中心位置，四个所述卡座均设于底座侧壁，且四个所述卡座呈等分圆周排列，四个所述卡座内部均设有螺孔，四个所述螺钉穿过螺孔并与外壳活动连接，螺钉将卡座与外壳之间进行固定，进而加强底座与外壳之间的安装稳定性，确保显示屏在使用过程中处于稳定状态下。
10.优选地，所述第二旋转座还包括第一旋转座以及活动杆，所述第一旋转座与底座活动连接，且围绕底座中心位置转动，所述第一旋转座另一端与活动杆活动连接，所述活动杆另一端与第二旋转座活动连接，第一旋转座与底座之间旋转连接改变显示屏的显示方向，活动杆两端分别与第一旋转座与第二旋转座旋转连接，改变显示屏在某一方向上的显示角度，方便指令人视线与显示屏显示方位处于最佳位置下，提高使用舒适性，显示屏的显示效果由智能输出模块调整控制。
11.优选地，所述交互组件包括喇叭以及固定架，四个所述固定架均设于喇叭侧壁，且
四个所述固定架呈等分圆周排列，四个所述固定架另一端分别与外壳内部四个侧壁连接，固定架可以很好地固定喇叭的位置，喇叭的播报效果由智能输出模块调整控制。
12.优选地，所述底板还包括定位螺杆以及智能移动组件，所述定位螺杆设于底板下方，且处于中心位置，所述智能移动组件包括第二滑柱、第二滑杆以及吸盘，四个所述第二滑柱均设于底板下方，且四个所述第二滑柱呈等分圆周排列，四个所述第二滑柱另一端分别与四个第二滑杆活动连接，所述吸盘与定位螺杆活动连接，定位螺杆与吸盘之间旋转连接，改变吸盘与地面的位置，方便在需要吸盘吸紧的时候调整吸盘的位置。
13.优选地，所述智能移动组件还包括第二弹簧、第三旋转座、定位架以及滑轮，四个所述第二弹簧分别设于四个第三旋转座与外壳之间，且四个所述第二弹簧与四个第二滑柱位置相对应，四个所述滑轮分别与四个第三旋转座活动连接，所述定位架设于底板下方，所述定位架内部设有滑孔，所述吸盘与滑孔活动连接，滑轮滑动改变整个装置的位置，满足指令人手写输入或者接触指令。
14.本发明具有如下有益效果：1、本发明中，当指令人声音处于超过辨声定位模块设定的声音阈值后，拾音器在不需要移位状态下进行智能拾音，当声音指令处于超过辨声定位模块设定的声音阈值内时，拾音器容易出现拾音识别率与唤醒率低等情况，此时拾音模块进行指令驱动，其中拾音辨位工作由方位传感器来完成，滑架与环绕圆架活动连接来将拾音器移动至最佳拾音位置进行拾音，提高拾音的识别率与唤醒率；2、本发明中，当指令人发出手写输入或者接触指令后，整体设备需要移动，此时滑轮滑动来改变装置的位置，由于缺少防撞机构，会出现装置碰撞或者磕损的情况，影响装置安全性与指令人使用体验，因此增设了防撞机构，第一滑柱与第一滑杆之间滑动配合改变防护板与外壳之间的位置实现防撞防护，第一弹簧在防撞防护过程进行弹性调节，设置在安装架上的距离传感器可以精确控制滑轮的移动方向与移动距离，确保装置整体的智能性与移动准确性；3、本发明中，传统的语音交互装置反馈部件设置简单，一般为喇叭与显示屏，且使用丰富性不足，改进设计后的显示屏可以任意改变显示高度以及显示方位，更加方便指令人手写输入或者接触使用，在外壳侧壁四个方位均设置了透音孔，提高的喇叭的播报反馈效果。
15.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明一种全息鲁棒识别智能语音交互装置的整体结构示意图；图2为本发明一种全息鲁棒识别智能语音交互装置的正视结构示意图；图3为本发明一种全息鲁棒识别智能语音交互装置的侧视结构示意图；图4为本发明一种全息鲁棒识别智能语音交互装置的俯视结构示意图；
图5为本发明图1中a处的局部放大结构示意图；图6为本发明图2中b处的局部放大结构示意图；图7为本发明图4中c
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c处的剖视结构示意图；图8为本发明的控制流程示意图。
18.附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、外壳；2、连接杆；3、环绕圆架；4、滑架；5、安装柱；6、拾音器；7、第一滑柱；8、第一滑杆；9、第一弹簧；10、防护板；11、安装座；12、距离传感器；13、固定柱；14、转环；15、安装架；16、方位传感器；17、底座；18、卡座；19、螺钉；20、第一旋转座；21、活动杆；22、第二旋转座；23、安装板；24、显示屏；25、置笔架；26、活动架；27、按钮；28、喇叭；29、固定架；30、底板；31、第二滑柱；32、第二滑杆；33、第二弹簧；34、第三旋转座；35、定位螺杆；36、吸盘；37、定位架；38、透音孔；39、滑轮。
具体实施方式
19.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.参阅图1—8，本发明为一种全息鲁棒识别智能语音交互装置，包括外壳1与第二旋转座22，以及设置于外壳1上的环绕拾音机构与防撞机构，以及设置于第二旋转座22上的智能显示机构，外壳1为长方体结构，且呈内部中空，环绕拾音机构包括连接杆2、环绕圆架3、滑架4、安装柱5以及拾音器6，四个连接杆2均设于外壳1外侧壁，且等分圆周排列，四个连接杆2另一端均与环绕圆架3周侧面连接，滑架4与环绕圆架3活动连接，安装柱5设于滑架4远离环绕圆架3的一侧，安装柱5另一端与拾音器6侧壁连接，防撞机构包括第一滑柱7、第一滑杆8、第一弹簧9以及防护板10，外壳1外截面为矩形，八个第一滑柱7分别与四个截面连接，八个第一滑柱7另一端分别与八个第一滑杆8活动连接，八个第一滑杆8另一端分别与四个防护板10临近外壳1的侧壁连接，八个第一弹簧9分别设置于四个防护板10与外壳1之间，且八个第一弹簧9与八个第一滑柱7位置相适应，显示机构包括安装板23、显示屏24、置笔架25、活动架26以及按钮27，安装板23设于第二旋转座22上方，安装板23另一端与显示屏24下方连接，置笔架25设于安装板23一侧壁，活动架26设于安装板23另一侧壁，且置笔架25与活动架26相互远离，两个按钮27均设于显示屏24临近外壳1的一侧，外壳1内部设有控制电路板，控制电路板上集成有拾音模块、语音输入模块、辨声定位模块、鲁棒控制模块、云处理模
块、防撞模块以及智能输出模块，对整体的语音交互装置提供系统数据控制，当出现声音指令时，当超过辨声定位模块设定的声音阈值后，拾音模块控制语音输入模块中的拾音器6进行智能拾音，不需要移动拾音器6位置，当声音指令处于超过辨声定位模块设定的声音阈值内时，拾音器6容易出现拾音识别率与唤醒率低等情况，此时拾音模块驱动滑架4与环绕圆架3活动连接来将拾音器6移动至最佳拾音位置进行拾音，随后经过鲁棒控制模块过滤后，将语音识别的内容通过电信号传递至云处理模块，进行语义分析以及指令反馈，随后将分析结果通过电信号在智能输出模块上显示，也就是通过显示屏24或者喇叭28来进行指令显示与操作，当语音指令中包括手写输入或者接触命令时，鲁棒控制模块分析可行性，确定必要性与可行性之后，传递至智能移动组件，其中防撞模块对智能移动组件的移动进行精确位置控制。
23.进一步地，外壳1还包括底板30、透音孔38、辨位组件以及交互组件，底板30设于外壳1外部下方，四个透音孔38均设于外壳1内部，辨位组件设于外壳1外部上方，交互组件设于外壳1内部，透音孔38方便将喇叭28的反馈声音放大输出，方便指令人听取。
24.进一步地，辨位组件包括固定柱13、转环14、安装架15以及方位传感器16，四个固定柱13均设于外壳1外部上方，且四个固定柱13呈等分圆周排列，四个转环14分别与四个固定柱13活动连接，四个方位传感器16与四个转环14分别通过四个安装架15连接，滑架4与环绕圆架3之间活动连接，在拾音模块的控制下，智能移动拾音器6，使其可以准确达到最佳的拾音位置，提高拾音识别率与唤醒率。
25.进一步地，防撞机构还包括安装座11以及距离传感器12，安装座11与距离传感器12各设置四个，且相互对应，安装座11设于防护板10临近外壳1的一侧，距离传感器12设于安装座11上方，第一滑柱7与第一滑杆8之间活动连接，具体的是第一滑柱7与第一滑杆8之间滑动配合，进而改变防护板10与外壳1之间的位置，也就是完成智能防撞缓冲，第一弹簧9对防撞缓冲过程进行弹性调节，提高防撞效果。
26.进一步地，安装组件还包括底座17、卡座18以及螺钉19，底座17设于外壳1外部上方，且处于中心位置，四个卡座18均设于底座17侧壁，且四个卡座18呈等分圆周排列，四个卡座18内部均设有螺孔，四个螺钉19穿过螺孔并与外壳1活动连接，螺钉19将卡座18与外壳1之间进行固定，进而加强底座17与外壳1之间的安装稳定性，确保显示屏24在使用过程中处于稳定状态下。
27.进一步地，第二旋转座22还包括第一旋转座20以及活动杆21，第一旋转座20与底座17活动连接，且围绕底座17中心位置转动，第一旋转座20另一端与活动杆21活动连接，活动杆21另一端与第二旋转座22活动连接，第一旋转座20与底座17之间旋转连接改变显示屏24的显示方向，活动杆21两端分别与第一旋转座20与第二旋转座22旋转连接，改变显示屏24在某一方向上的显示角度，方便指令人视线与显示屏24显示方位处于最佳位置下，提高使用舒适性。
28.进一步地，交互组件包括喇叭28以及固定架29，四个固定架29均设于喇叭28侧壁，且四个固定架29呈等分圆周排列，四个固定架29另一端分别与外壳1内部四个侧壁连接，固定架29可以很好地固定喇叭28的位置。
29.进一步地，底板30还包括定位螺杆35以及智能移动组件，定位螺杆35设于底板30下方，且处于中心位置，智能移动组件包括第二滑柱31、第二滑杆32以及吸盘36，四个第二
滑柱31均设于底板30下方，且四个第二滑柱31呈等分圆周排列，四个第二滑柱31另一端分别与四个第二滑杆32活动连接，吸盘36与定位螺杆35活动连接，定位螺杆35与吸盘36之间旋转连接，改变吸盘36与地面的位置，方便在需要吸盘36吸紧的时候调整吸盘36的位置。
30.进一步地，智能移动组件还包括第二弹簧33、第三旋转座34、定位架37以及滑轮39，四个第二弹簧33分别设于四个第三旋转座34与外壳1之间，且四个第二弹簧33与四个第二滑柱31位置相对应，四个滑轮39分别与四个第三旋转座34活动连接，定位架37设于底板30下方，定位架37内部设有滑孔，吸盘36与滑孔活动连接，滑轮39滑动改变整个装置的位置，满足指令人手写输入或者接触指令。
31.本发明的工作原理为：当指令人声音处于超过辨声定位模块设定的声音阈值后，拾音器6在不需要移位状态下进行智能拾音，当声音指令处于超过辨声定位模块设定的声音阈值内时，拾音器6容易出现拾音识别率与唤醒率低等情况，此时拾音模块进行指令驱动，其中拾音辨位工作由方位传感器16来完成，转环14与固定柱13之间活动连接改变方位传感器16的接收角度，提高整体的拾音辨位准确性，随后指令滑架4与环绕圆架3活动连接来将拾音器6移动至最佳拾音位置进行拾音，当指令中包括手写输入或者接触使用等时，鲁棒控制模块分析可行性，满足要求的前提下，驱动滑轮39滑动改变装置的位置，其中整体位置改变的方位与距离由距离传感器12来智能控制，当需要位置固定时，吸盘36与定位螺杆35之间旋转连接改变吸盘36与地面的位置来吸紧固定，第一滑柱7与第一滑杆8滑动连接来改变防护板10与外壳1之间的位置来实现防撞防护，确保装置的安全性以及指令人的使用舒适性，输入主要由喇叭28与显示屏24来完成，四组透音孔38提高喇叭28的整体播报效果，第一旋转座20与底座17之间旋转连接改变显示屏24的显示方向，活动杆21两端分别与第一旋转座20与第二旋转座22旋转连接，改变显示屏24在某一方向上的显示角度，方便指令人视线与显示屏24显示方位处于最佳位置下，提高使用舒适性与丰富性。
32.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。