膜切机及其语音控制装置、方法与流程

本发明涉及屏幕保护膜加工设备技术领域，尤其涉及一种膜切机及其语音控制装置、方法。

背景技术：

膜切机又叫啤机、裁切机，膜切机利用钢刀，通过压印版施加一定的压力，将印品或纸板轧切成一定形状，是印后包装加工成型的重要设备。现有的膜切机采用电机带动裁切刀，可对卷状手机膜进行裁边，将手机膜裁成规范的宽度。目前的膜切机在操作过程中一般通过控制面板来选择对应的模切型号，控制单元根据选定的模切型号控制电机对膜进行切割。由于模切型号众多，这种选择方式通常比较复杂，选定需要的型号需要大量的时间，使得切割一个膜的时间太长，效率很低，不利于需要来回变换裁切型号的应用场景。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述控制不便的缺陷，提供一种控制方便的膜切机及其语音控制装置、方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，构造一种膜切机的语音控制方法，所述方法包括：

语音控制装置进入唤醒模式，在唤醒模式下获取语音信息；

根据所述语音信息解析得到操作指令；

根据所述操作指令控制裁切机构工作。

优选地，所述的根据所述语音信息解析得到操作指令，包括：

对所述语音信息进行识别得到文字版的识别内容；

将所述识别内容与预存的所有的设备信息进行匹配，所述设备信息包括以下任一选项或任意选项的组合：设备的终端类型、设备的生产厂家、设备的型号；

从匹配度符合要求的设备信息中选择匹配度最高的设备信息作为目标设备信息；

选取所述目标设备信息所关联的预存的操作指令。

优选地，所述方法还包括，语音控制装置基于以下任一触发方式进入唤醒模式：接收到输入组件的触发信号；获取到测距传感器输出的代表检测到有用户处于膜切机的预定范围的有效检测信号；侦测到唤醒关键词。

优选地，所述方法还包括：

进入唤醒模式后，获取生物信息采集设备采集到的生物信息，基于所述生物信息判断用户是否为预定用户，若为预定用户再获取语音信息；

或者，获取语音信息后，对语音信息进行声纹识别，基于识别结果判断用户是否为预定用户，若为预定用户再对所述语音信息进行解析。

优选地，所述方法还包括：

获取用户输入的设置启动命令时进入设置模式；

在设置模式下，接收并保存用户录入的与操作指令关联的自定义语音信息，以便在唤醒模式下采集到所述自定义语音信息时直接找到关联的操作指令；

获取用户输入的设置结束命令时退出设置模式。

二方面，构造一种语音控制装置，所述装置包括：

第一语音获取单元，用于在进入唤醒模式，在唤醒模式下获取语音信息；

语音信息解析单元，用于根据所述语音信息解析得到操作指令；

裁切控制单元，用于根据所述操作指令控制裁切机构工作。

优选地，所述装置还包括第二语音获取单元，用于在第一语音获取单元未进入唤醒模式时侦测唤醒关键词；所述第一语音获取单元基于以下任一方式进入唤醒模式：接收到输入组件的触发信号；获取到测距传感器输出的代表检测到有用户处于膜切机的预定范围的有效检测信号；所述第二语音获取单元侦测到唤醒关键词；

用户身份验证单元，用于在第一语音获取单元进入唤醒模式后，获取生物信息采集设备采集到的生物信息，基于所述生物信息判断用户是否为预定用户，若为预定用户再通知第一语音获取单元获取语音信息；或者，在第一语音获取单元获取语音信息后,对语音信息进行声纹识别，基于识别结果判断用户是否为预定用户，若为预定用户再通知第一语音获取单元对所述语音信息进行解析。

三方面，构造一种语音控制装置，包括至少一处理器和至少一存储器，所述至少一存储器存储有至少一计算机程序，所述至少一计算机程序可被所述至少一处理器运行以实现如前任一项所述的方法的步骤。

四方面，构造一种膜切机，包括语音控制装置、语音信号输入单元、裁切机构、无线输入单元以及电源，所述语音控制装置分别与所述裁切机构、语音信号输入单元以及电源连接；所述语音信号输入单元用于采集用户输入的语音信号，以及将所述语音信号进行信号处理得到输出给所述语音控制装置的所述语音信息；所述语音控制装置为权利要求6-7任一项所述的语音控制装置，或者为如权利要求8所述的语音控制装置。

优选地，所述膜切机的上盖上开设有一个导音槽，导音槽的开口与竖直平面呈一锐角；所述语音信号输入单元包括麦克风和语音信号处理单元，所述麦克风设置在所述导音槽内；

所述膜切机还包括用于唤醒第一语音获取单元的输入组件、用于检测是否用户处于膜切机的预定范围的测距传感器以及用于采集生物信息的生物信息采集设备。

本发明的膜切机及其语音控制装置、方法，具有以下有益效果：基于本发明，用户可以直接语音控制膜切机，而且平时语音控制装置不需要对语音信息进行解析工作，处于低功耗模式，仅在进入唤醒模式后获取语音信息并解析得到操作指令，再根据所述操作指令控制裁切机构工作，如此既节省了功耗，又避免了误操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是本发明实施例一提供的语音控制方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的语音控制装置的结构示意图；

图3是本发明实施例四提供的膜切机的机械结构示意图；

图4是本发明实施例四提供的膜切机的电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

实施例一

参考图1，实施例一公开了一种膜切机的语音控制方法，膜切机包括语音控制装置和裁切机构。本实施例的方法适于由语音控制装置执行，所述方法包括：

s101、语音控制装置进入唤醒模式，在唤醒模式下获取语音信息；

平常情况下，语音控制装置处于低功耗模式，不会获取语音信息，更不会进行后续的解析工作，在使用时唤醒在一定程度上节省了功耗，同时也能防止一些误操作，例如，若语音控制装置不设置唤醒模式，将持续对环境中的声音信息进行采集，如此，将可能会采集到环境中与操作命令相同或相近的关键字词而使得膜切机误工作。本发明中，如果预定时间内没有采集到语音信息，则语音控制装置退出唤醒模式，切换回到低功耗模式。

其中，语音控制装置可以基于以下任一触发方式进入唤醒模式，唤醒方式可根据语音识别装置的外观设计而定：

1)语音控制装置接收到输入组件的触发信号。

比如，所述输入组件可以采用但不限于触摸板、开关按键，如果用户触摸触摸板或者按压开关按键，则触摸板或者开关按键会发送触发信号给语音控制装置。

2)语音控制装置获取到测距传感器输出的代表检测到有用户处于膜切机的预定范围的有效检测信号。

比如，测距传感器可以采用但不限于红外测距传感器、雷达测距传感器、激光测距传感器、超声波测距传感器。假设预定范围具体为小于某个阈值len，以红外测距传感器为例，红外测距传感器通过发射红外线以及接受反射回来的红外线，根据发射和接收的时间差来确定人体距离膜切机的距离l，如果人体距离膜切机的距离l小于阈值len，则可以认为用户在该范围内。

考虑到有时候用户是一直待在这个范围内，但是并未执行相关操作，则膜切机会切换回到低功耗模式，因此，优选地，可以对该前述唤醒方式进行进一步地的限制，在距离l小于阈值len时，还需继续监测距离l，判断距离l是否在持续减小，如果减小，则发送触发信号给语音控制装置以唤醒语音控制装置。

在另一些示例中，可设置红外测距传感器的功率，使得其仅能够在预定范围有效工作。较佳地，预定范围可以是0-1.5米。因为当用户与语音识别装置距离较远，距离或环境噪音的等因素可能影响后续提到的用户身份的某些检验操作以及对语音信息的接收效果，因此会导致识别准确率较差，所以预定范围的设定，可以在一定程度削弱干扰因素的影响。在一些示例中，语音识别装置还可以包括有降噪单元，以提高语音信息的接收效果。

3)语音控制装置侦测到唤醒关键词。

上面两种触发方式，使得膜切机在低功耗模式下完全不需要采集语音。而本触发方式，需要在低功耗模式下，获取语音信息，只不过在这种模式下，并不对语音信息进行过多的解析，仅判断采集的语音信息是否为唤醒关键词。比如说，唤醒关键词为“小立小立”，则语音控制装置仅判断语音信息是否是小立小立”，完全匹配时就认为侦测到唤醒关键词。显然，此时虽然需要采集语音解析，但是工作量相对于唤醒模式下的采集、解析工作，小很多。

s102、根据所述语音信息解析得到操作指令；

一种可行的方式中，根据所述语音信息解析得到操作指令，具体包括如下步骤：

1)对所述语音信息进行识别得到文字版的识别内容，此可以采用常见的语音识别算法解析。

2)将所述识别内容与预存的所有的设备信息进行匹配；

设备信息包括以下任一选项或任意选项的组合：设备的终端类型、设备的生产厂家、设备的型号。终端类型例如是“手机”、“平板”等，生产厂家例如是“苹果”、“华为”、“三星”等手机厂家，型号例如可以是“s1”、“iphonex”、“mate20pro”等型号等。

语音控制装置出厂时预置有指令表，指令表中包含了所有设备信息以及每一具体的设备信息所关联的操作指令，不同的设备对应的裁切图形是不同的，例如宽度、长度、膜的厚度，都是与设备相关的，所以每一设备信息对应关联有操作指令，以便控制裁切机构裁切出所需的长、款的膜。

可以将上述解析出来的识别内容与指令表中的所有设备信息进行逐一比对，比如某个设备信息的字数为m个，识别内容与该设备信息的匹配字数为n个，则匹配度可以定义为n/m，当然，此仅为一个示例，还可以采用其他方式定义匹配度。

3)从匹配度符合要求的设备信息中选择匹配度最高的设备信息作为目标设备信息；如果识别内容与所有设备信息的匹配度都不符合要求，则不对这条语音信息进行响应。

匹配度符合要求是指的匹配度大于一预设值，比如预设值是70％。

4)选取所述目标设备信息所关联的预存的操作指令。

当然，在其他示例中，还可通过语义识别语音信息，也即是与操作指令相同或相近的语音信息均可识别，关键词无需严格与操作指令相一致，如此方便用户操作。

优选的，本发明可以对膜切机的使用者进行限制，为此引入身份验证机制，下面提供两种可行的身份验证方式：

方式一：进入唤醒模式后，获取生物信息采集设备采集到的生物信息，基于所述生物信息判断用户是否为预定用户，若为预定用户再获取语音信息；

所述生物信息采集设备包括指纹采集设备、虹膜信息采集设备等等，在此不做限定，本实施方式中。显然，预定用户需要预先录入生物信息到语音控制装置本地。预定用户可以是膜切机的所有者或经常使用者。

方式二：获取语音信息后，对语音信息进行声纹识别，基于识别结果判断用户是否为预定用户，若为预定用户再对所述语音信息进行解析。

声纹识别，可以基于声纹识别算法实现，针对每一语音信息，本发明将经过声纹识别算法提取相关的音频波纹特征，比如梅尔倒谱系数mfcc，用来与预存的音频波纹特征进行对比，若高度相符的(达到预设定的比例，譬如99％)，则视为发指令的用户为预定用户。显然，操作前预定用户需要预先录入语音到语音控制装置中，语音控制装置根据用户录入的语音可以提取并预存该用户对应的音频波纹特征。

s103、根据所述操作指令控制裁切机构工作。

操作指令，主要是控制切膜机中的电机工作，以将待切膜裁切出与目标设备信息对应的设备所需的膜的尺寸。

在另一些示例中，用户还可根据自己的使用习惯预先录入语音并与操作指令相关联，如此，使得语音指令更具有个性化，方便用户操作，为此本发明的方法还包括：获取用户输入的设置启动命令时进入设置模式；在设置模式下，接收并保存用户录入的与操作指令关联的自定义语音信息，以便在唤醒模式下采集到所述自定义语音信息时直接找到关联的操作指令；获取用户输入的设置结束命令时退出设置模式。

可以理解的是，在设置模式下，就不能执行上述步骤s101-s103的语音控制过程。

实施例二

基于同一发明构思，本实施例构造了一种语音控制装置，参考图2，所述装置包括：

第一语音获取单元201，用于在进入唤醒模式，在唤醒模式下获取语音信息；

语音信息解析单元202，用于根据所述语音信息解析得到操作指令；

裁切控制单元203，用于根据所述操作指令控制裁切机构工作。

优选地，所述装置还包括第二语音获取单元，用于在第一语音获取单元201未进入唤醒模式时侦测唤醒关键词。

所述第一语音获取单元201基于以下任一方式进入唤醒模式：接收到输入组件的触发信号；所述第二语音获取单元侦测到唤醒关键词；获取到测距传感器输出的代表检测到有用户处于膜切机的预定范围的有效检测信号。

优选地，所述装置还包括用户身份验证单元，用于在第一语音获取单元201进入唤醒模式后，获取生物信息采集设备采集到的生物信息，基于所述生物信息判断用户是否为预定用户，若为预定用户再通知第一语音获取单元201获取语音信息；或者，在第一语音获取单元201获取语音信息后,对语音信息进行声纹识别，基于识别结果判断用户是否为预定用户，若为预定用户再通知第一语音获取单元201对所述语音信息进行解析。

更多内容可以参考上述的方法实施例，本发明实施例所述装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。

需要指出的是，上文对各种模块的描述中，分割成这些模块，是为了说明清楚。然而，在实际实施中，各种模块的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功能性模块可以共享各种硬件和/或软件元件。又例如，本文中的任何和/或所有功能模块可以由共有的处理器执行软件指令来全部或部分实施。另外，由一个或多个处理器执行的各种软件子模块可以在各种软件模块间共享。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受各种硬件和/或软件元件间强制性界限的限制。

实施例三

基于同一发明构思，本实施例构造了一种语音控制装置，包括至少一处理器和至少一存储器，所述至少一存储器存储有至少一计算机程序，所述至少一计算机程序可被所述至少一处理器运行以实现如实施例一所述的方法的步骤。

语音控制装置优选为包括两个处理器，第一个处理器负责语音信息的获取、解析相关的部分，第二个处理器负责裁切机构的控制其他所有电路的协调工作，包括第一个处理器、传感器等的协同工作。

实施例四

基于同一发明构思，本实施例构造了一种膜切机，参考图3，一个具体实施例中，机械结构上，所述膜切机包括底座1、位于所述底座1上的第一支撑部2和第二支撑部3、上盖、(图未示，与底座1配合形成容置其他所有结构的腔体)滑竿4、传动机构9和滚动机构7。参考图2，电路结构上，所述膜切机包括语音控制装置、语音信号输入单元、第一电机6、第二电机5、裁切机构8以及电源。裁切机构8的底部设置有刀头81，语音控制装置在膜切机不工作时可以控制相关的驱动结构(比如电气缸或者电机、丝杠等)收起刀头81，保护刀头81不被折断，在工作时可以控制刀头81伸出到指定高度，裁切不同厚度的膜。

优选地，所述膜切机的上盖上开设有一个导音槽，导音槽的开口与竖直平面呈一锐角，比如60°，所述语音信号输入单元包括麦克风和语音信号处理单元，所述麦克风设置在所述导音槽内。如此方便收集使用者的语音信息，在此方向上，声音传播路径上的干扰较少，方便与用户进行交互。语音信号处理单元可以将麦克风采集的语音信号进行滤波、降噪处理等后给到语音控制装置。

所述膜切机还包括用于唤醒第一语音获取单元201的输入组件、用于检测是否用户处于膜切机的预定范围的测距传感器以及用于采集生物信息的生物信息采集设备。输入组件、测距传感器、生物信息采集设备分别与语音控制装置连接，其具体功能可参考实施例一部分，此处不再赘述。

其中，所述第一电机6用于带动所述裁切机构8在第一方向移动，所述第二电机5用于带动待切膜在第二方向移动，所述第一方向与所述第二方向垂直。所述语音控制装置分别与所述裁切机构8、语音信号输入单元以及电源连接。所述语音信号输入单元用于采集用户输入的语音信号，以及将所述语音信号进行处理得到输出给所述语音控制装置的所述语音信息；所述语音控制装置为实施例二或三所述的语音控制装置。语音控制装置获取到操作指令后，一方面控制控制刀头81伸出到指定高度(不同的设备对应的膜的厚度不一样)，另一方面，驱动第一电机6、第二电机5对膜进行裁切以得到宽度、长度与设备匹配的膜，第一电机6、第二电机5的驱动顺序，以及各自对应的是长还是宽，并不限制。

其中，第一支撑部2和第二支撑部3竖直固定在底座1上表面且分立于底座1左右两侧。滑竿4水平连接于第一支撑部2和第二支撑部3之间。所述第一电机6位于所述第一支撑部2内，且第一电机6的转轴竖直向上。所述第二电机5位于所述第二支撑部3内，且第二电机5的转轴水平向右。所述裁切机构8可滑动地的安装于所述滑竿4上，比如还可以在裁切机构8上和滑竿4上分别设置滑轨，两者的滑轨是相互配合的。

其中，所述裁切机构8与所述第一电机6之间通过所述传动机构9连接，所述传动机构9可在所述第一电机6转动下拉动所述裁切机构8沿所述滑竿4滑动。比如，所述传动机构9包括皮带，滑竿4与第一支撑部2，皮带位于滑竿4内，皮带是闭合的，皮带一方面套于第一电机6的转轴外，另一方面还套于滑竿4中的某个固定轴外，皮带与裁切机构8连接。当第一电机6的转轴沿第一旋转方向转动时，皮带带动裁切机构8从左往右沿着滑竿4移动；当第一电机6的转轴沿第二旋转方向转动时，皮带带动裁切机构8从右往左沿着滑竿4移动。第一旋转方向与第二旋转方向为相反的两个方向。

其中，所述滚动机构7紧密贴覆于所述底座1上的待切膜上，即待切膜被滚动机构7和底座1共同夹紧，所述滚动机构7平行于所述滑竿4设置且与所述第二电机5连接，所述滚动机构7可随所述第二电机5的转动而转动，以带动所述待切膜移动。比如，所述滚动机构7为滚轴，滚轴与第二电机5的转轴连接，第二电机5的转轴转动即可带动滚轴转动，滚轴转动会带动其下方的待切膜沿垂直于滚轴的方向移动，显然，因为滚轴平行于所述滑竿4，所以待切膜移动的方向也就是与裁切机构8移动的方向垂直，从而实现从长度、宽度两个方向对待切膜进行裁切。

其中，语音控制装置、以及电源，设置在底座1内，底座1同时与第一支撑部2和第二支撑部3连通，以供线路通过。

综上所述，本发明的膜切机及其语音控制装置、方法，具有以下有益效果：基于本发明，用户可以直接语音控制膜切机，而且平时语音控制装置不需要对语音信息进行解析工作，处于低功耗模式，仅在进入唤醒模式后获取语音信息并解析得到操作指令，再根据所述操作指令控制裁切机构工作，如此既节省了功耗，又避免了误操作。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

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