情景式智能机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域；具体涉及情景式智能机器人。

背景技术：

现有的智能机器人都是针对单一场景而设计，比如天气预报机器人仅应答与天气相关的输入，音乐盒子机器人仅用于用户点播的音乐等。单一场景设计的智能机器人仅仅能满足某一方面的用户需求，而无法满足用户多样化的情境应答需求，比如，用户既需要点播音乐，又需要打印所点播歌曲的歌词的场景，现有的智能机器人就无法很好地满足。另一方面，智能机器人的情境应答需要连接远端服务器，智能机器人与远端服务器的成功连接已经成为智能机器人情境应答的前提，只有连接成功，智能机器人才能实现情境应答，而现有的智能机器人连接远端服务器成功与否都无法给予用户任何提示，不利于用户迅速定位和排查智能机器人是否存在操作问题或者质量问题，用户体验较差。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：

提供情景式智能机器人，通过设置数据通讯模块，将其与内置了情境词库的远端服务器建立连接，从而解决智能机器人无法实现不同情境应答的多样化需求的技术问题；通过设置微型打印机，从而解决智能机器人无法将情境应答以书面形式输出的技术问题；通过在电路板设置触感反馈单元，从而实现智能机器人与远端服务器建立网络连接时及时通知或提醒用户，以解决用户体验差等技术问题。

本实用新型为解决上述技术问题的技术方案是：

提供了一种情景式智能机器人，包括外壳和内置于外壳的电路板，所述电路板包括处理器、与所述处理器均电连接的语音采集器、语音编码器、语音解码器、应答器和数据通讯单元，所述数据通讯单元通过无线网络与远端服务器连接，所述远端服务器内置情境词库。

优选地，所述电路板还包括定时器，所述定时器与所述处理器、所述语音采集器均电连接，所述定时器超过阈值时向所述语音采集器发送停止指令。

优选地，所述电路板还包括与所述处理器电连接的存储器，所述存储器的输入端连接所述数据通讯单元的输出端，用于储存来自所述远端服务器应答的音频文件。

优选地，所述存储器至少包括内置flash、内置e2prom、可插拔存储卡中的一种。

优选地，所述语音采集器的输出端与所述语音编码器的输入端、所述语音编码器的输出端与所述数据通讯单元的输入端均用串行总线连接。

优选地，所述数据通讯单元的输出端与所述语音解码器的输入端、所述语音解码器的输出端与所述应答器的输入端均用串行总线连接。

优选地，所述电路板还包括与所述处理器均电连接的电源和电量监测传感器，当监测到所述电源的电量低于预设阈值时，所述电量监测传感器驱动所述应答器发出告警语音。

优选地，所述电路板还包括与所述处理器电连接的网络监测传感器，当监测到所述数据通讯单元与所述远端服务器连接的网络发生异常时，所述网络监测传感器驱动所述应答器发出告警语音。

优选地，所述电路板还包括与所述处理器电连接的触感反馈单元，当所述数据通讯单元与所述远端服务器建立网络连接时，所述触感反馈单元被触发振动以提醒用户。

优选地，所述电路板还包括与所述处理器电连接的微型打印机，所述微型打印机的出纸口距所述外壳底面的距离不超过所述外壳高度的三分之一。

优选地，所述微信打印机的出纸口距所述外壳底面的距离不超过所述外壳高度的五分之一。

本实用新型的有益效果是：

1、数据通讯单元有效连接智能机器人和远端服务器，使智能机器人成为“瘦终端”，从而减轻智能机器人的处理器负担，降低制造成本。

2、智能机器人通过连接内置情境词库的远端服务器可以对不同情境给出相应的智能语音应答，适用场景较宽，用户体验较好。

3、智能机器人的电路板与微型打印机连接，可以将智能应答结果以纸质文本形式输出，从而满足用户个性化需求。

4、智能机器人的电路板与触感反馈单元连接，可以在智能机器人与远端服务器之间的网络连接成功时通过触觉振动以提醒或告之用户以便用户可以开始对智能机器人发起情境指令，用户体验较好。

5、智能机器人的电路板设置的语音采集器、语音编码器和语音解码器，可以实现用户自然语言输入和传输等语音识别功能，以缩短用户发起情境指令时间，从而满足用户语音式情境应答需求。

6、智能机器人的电路板的语音采集器的输出端与语音编码器的输入端、语音编码器的输出端与数据通讯单元的输入端均用串行总线连接，可以提升语音流的传输效率。

附图说明

图1为本实用新型的情景式智能机器人的主要结构示意框图。

其中，图中所示标记的含义为：1-电路板，2-处理器，3-语音采集器，4-语音编码器，5-语音解码器，6-应答器，7-数据通讯单元，8-远端服务器。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

一种情景式智能机器人，通过预先配置具有特定逻辑功能的程序代码，与内置情境词库的远端服务器连接，从而实现智能机器人针对多种情境给出不同应答的技术效果。情景式智能机器人包括外壳和内置于外壳的电路板1，所述外壳为人形、卡通动物造型、规则几何造型中的一种。比如，人形机器人、卡通猫咪形状机器人或是椭圆外形机器人。内置于外壳的电路板1包括处理器2、与所述处理器2均电连接的语音采集器3、语音编码器4、语音解码器5、应答器6和数据通讯单元7，所述数据通讯单元7通过无线网络与远端服务器8连接，所述远端服务器8内置情境词库。

所述语音采集器3与所述处理器2电连接，并接收用户的语音信息，将自然语言转化为语音信号。所述语音采集器3的输出端与所述语音编码器4的输入端通过串行总线连接，以提升语音信号传输效率。语音采集器3采集用户的自然语言，将自然语言转化为语音信号后输出到语音编码器4的输入端。

所述语音编码器4与所述处理器2连接，其输出端与所述数据通讯单元7的输入端通过串行总线连接。所述语音编码器4将语音采集器3输出的语音信号进行编码压缩成数字信号输出到所述数据通讯单元7，再由所述数据通讯单元7传输到远端服务器8。

应当理解，在上行方向，用户的自然语言首先被所述语音采集器3采集，并经由串行总线将语音信号传输给所述语音编码器4进行编码压缩，最后由所述数据通讯单元7将编码压缩后的数字信号传输给所述远端服务器8进行处理。用户的自然语言适用不同的情境，只要远端服务器8内置的情境词库能够识别匹配的情境都应当适用。

下行方向，所述远端服务器8对接收到的数字信号按照所述情境词库进行匹配和处理后，将匹配的情境应答结果的数字信号返回给所述数据通讯单元7，并由所述数据通讯单元7发送给所述语音解码器5进行解码。所述语音解码器5和所述数据通讯单元7均与所述处理器2电连接，所述数据通讯单元7的输出端与所述语音解码器5的输入端通过串行总线连接。

所述语音解码器5的输出端与所述应答器6的输入端均用串行总线连接，语音解码器5将所述数据通讯单元7输入的情境应答结果的数字信号进行解码解压成语音信号后，驱动所述应答器6执行语音应答任务。所述应答器6与所述处理器2电连接，当执行语音应答任务时，输出应答语音，比如音乐、语音故事、语音天气播报等。

进一步地，所述电路板1还包括定时器，所述定时器与所述处理器2、所述语音采集器3均电连接，所述定时器超过阈值时向所述语音采集器3发送停止指令。触发所述语音采集器3停止采集自然语言是由所述定时器来控制，比如所述定时器预设定时时长为5s，一旦所述语音采集器3没有采集到自然语言的持续时间达到定时器预设时长5s时，所述定时器就向所述语音采集器3发送停止采集指令，所述语音采集器3接收到该停止采集指令后随即终止语音采集。

进一步地，所述电路板1还包括与所述处理器2电连接的存储器，所述存储器的输入端连接所述数据通讯单元7的输出端，用于储存来自所述远端服务器8应答的音频文件，以便于下次语音采集器3采集到相同或相似的情境问题时无需再由所述数据通讯单元7向所述远端服务器8发起请求，从而提高情境应答效率，减轻所述远端服务器8的处理负荷。此时的所述存储器就相当于计算机系统中的缓存，避免每次情境应答都需要所述远端服务器8的参与。此外，所述存储器还存储有一些预设数据和临时数据，所述预设数据为所述定时器的定时时长、所述应答器6的音频音量、所述语音编码器4的编码格式或类型、电源低电量阈值等。

进一步地，所述存储器至少包括内置flash、内置e2prom、可插拔存储卡中的一种。其中可插拔存储卡的设置在操作时随时插拔替换，便捷性较高。

进一步地，所述电路板1还包括与所述处理器2均电连接的电源和电量监测传感器，电源为所述智能机器人提供工作所需的电能，电量检测传感器用于检测所述电源的电量。当所述电量检测传感器监测到所述电源的电量低于预设阈值时，所述电量监测传感器驱动所述应答器6发出告警语音。比如，所述阈值预设为10％，一旦所述电量检测传感器监测到所述电源的电量低于10％，所述电量监测传感器驱动所述应答器6发出语音告警，如“电量不足，请及时充电”的语音告警。

应当理解，智能机器人与所述远端服务器8之间建立网络连接是所述智能机器人情景应答的必要条件和前提条件，先有成功的网络连接，后有情景语音应答。此外，网络连接成功与否，也是快速判断和排查所述智能机器人故障的依据之一。比如，智能机器人无法情景应答时，无法快速定位是用户操作问题还是机器人本身故障。但是如果知晓网络连接成功与否的结论时，便可以加快问题定位速度和准确度：在情境应答不工作时，如果网络连接失败，意味着排查用户操作、检查网络连接应成为首要检查项；如果网络连接成功，意味着排查机器人功能模块应成为首要检查项。

所述电路板1还包括与所述处理器2电连接的网络监测传感器，当监测到所述数据通讯单元7与所述远端服务器8连接的网络发生异常时，所述网络监测传感器驱动所述应答器6发出告警语音。用户可以凭借所述应答器6的告警语音知晓网络连接是否成功，以便加速问题定位和排查。

通常，所述网络连接成功与否的告警语音只播放一遍，或者用户由于某种原因未及时获知该告警提示语音，因此，进一步，为了解决此技术问题，所述电路板1还包括与所述处理器2电连接的触感反馈单元，当所述数据通讯单元7与所述远端服务器8建立网络连接时，所述触感反馈单元被触发振动以提醒用户。

触感反馈单元的设置可以通过振动触觉感知的形式提醒用户，特别是在嘈杂环境中操作情境智能机器人的场景，环境噪声很容易干扰所述告警语音，因此，通过触觉反馈技术，使得获取网络连接成功与否多个新的技术渠道。

所述触感反馈单元与所述告警语音同时设置，可以提高用户获取网络连接状态的全面性和准确性，从而提升用户体验。比如，用户在展会现场，环境噪声较大，用户不仅可以藉由智能机器人的告警语音获知网络连接状态，也可以藉由触觉感知来获取，从而拓展了获知网络状态的途径，用户体验较好。

进一步地，所述电路板1还包括与所述处理器2电连接的微型打印机，所述微型打印机的出纸口距所述外壳底面的距离不超过所述外壳高度的三分之一，最好不超过所述外壳高度的五分之一。

应当理解，所述微信打印机的设置可以将文本类型的情境应当结果以纸质形式输出，以满足用户个性化需求，提升用户体验。比如，用户输入歌曲“茉莉花”语音后，所述智能机器人的所述应答器6播放歌曲“茉莉花”的同时，可以由所述微型打印机将歌曲“茉莉花”的歌词打印出来。所述微型打印机的出纸口距所述外壳底面的距离不超过所述外壳高度的三分之一，是为了将打印出来的纸张快速平稳地落到放置所述智能机器人的桌面或地面等平面。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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