總的而言本發(fā)明涉及機(jī)器人,特別涉及一種機(jī)器人動(dòng)作方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著科技的不斷發(fā)展,機(jī)器人的發(fā)展也越來越快,種類也越來越多了。從工業(yè)機(jī)器人到家政機(jī)器人、娛樂機(jī)器人,機(jī)器人技術(shù)正朝著以下四個(gè)方向大步前進(jìn):感官功能越來越豐富、制作成本越來越低廉、設(shè)計(jì)編程越來越簡(jiǎn)化,以及使用起來越來越安全。機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一,自60年代初問世以來,經(jīng)歷40年的發(fā)展已取得長足的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)歷了誕生——成長——成熟期后,已成為制造業(yè)中不可少的核心裝備,世界上有約75萬臺(tái)工業(yè)機(jī)器人正與工人朋友并肩戰(zhàn)斗在各條戰(zhàn)線上。特種機(jī)器人作為機(jī)器人家族的后起之秀,由于其用途廣泛而大有后來居上之勢(shì),仿人形機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、娛樂機(jī)器人等各種用途的特種機(jī)器人紛紛面世,而且正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。
目前機(jī)器人不能很好的與人溝通,理解語言方面容易出現(xiàn)答非所問等情況,在機(jī)器人與人溝通時(shí)一般僅僅簡(jiǎn)單的問答形式,如圖1所示,人向機(jī)器人1發(fā)出提問,機(jī)器人1通過麥克接收到語音后,進(jìn)行語音識(shí)別,根據(jù)識(shí)別的內(nèi)容做出相應(yīng)的回答,這一回答通過機(jī)器人1上的揚(yáng)聲器播放。然而,在這一過程中機(jī)器人1的肢體或面部表情沒有任何變化,即機(jī)器人1并不輸出與對(duì)話情景相適應(yīng)的表情/動(dòng)作,對(duì)話過程呆板、枯燥。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供了一種機(jī)器人動(dòng)作方法和系統(tǒng)。
一種機(jī)器人動(dòng)作方法,包括以下步驟:S110:預(yù)存儲(chǔ)不同對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令;S120:接收語音輸入,根據(jù)所述語音輸入判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景;S130:執(zhí)行至少一條與當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景向?qū)?yīng)的動(dòng)作指令。
可選的,所述步驟S120具體包括:S121:預(yù)存代表不同對(duì)話場(chǎng)景的場(chǎng)景詞句庫;S122:接收對(duì)話語音;S123:將所述對(duì)話語音轉(zhuǎn)換為對(duì)話文本;S124:當(dāng)判定所述場(chǎng)景詞句庫中存在與所述對(duì)話文本相匹配的詞句時(shí),將匹配的場(chǎng)景詞句所對(duì)應(yīng)的對(duì)話場(chǎng)景設(shè)置為當(dāng)前場(chǎng)景。還包括以下步驟:S210:通過云端服務(wù)器預(yù)存儲(chǔ)不同對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令;S220:接收本地語音輸入,將本地語音輸入發(fā)送至所述云端服務(wù)器,根據(jù)所述語音判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景;S230:獲取至少一組與當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景向?qū)?yīng)的動(dòng)作數(shù)據(jù);S240:將所述動(dòng)作數(shù)據(jù)發(fā)送至本地機(jī)器人,以執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。所述步驟S130包括:同時(shí)隨機(jī)執(zhí)行多條與當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景向?qū)?yīng)的動(dòng)作指令。所述步驟S130包括:獲取與所述動(dòng)作指令相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作數(shù)據(jù),根據(jù)所述動(dòng)作數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。
一種機(jī)器人動(dòng)作系統(tǒng),包括以下單元:存儲(chǔ)單元,用于預(yù)存儲(chǔ)不同對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令;接收單元,用于接收語音輸入;處理單元,用于根據(jù)所述語音輸入判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景;動(dòng)作單元,用于執(zhí)行至少一條與當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景向?qū)?yīng)的動(dòng)作指令。
可選的,所述存儲(chǔ)單元,還用于預(yù)存代表不同對(duì)話場(chǎng)景的場(chǎng)景詞句庫;接收單元,還用于接收對(duì)話語音;處理單元,還用于將所述對(duì)話語音轉(zhuǎn)換為對(duì)話文本,當(dāng)判定所述場(chǎng)景詞句庫中存在與所述對(duì)話文本相匹配的詞句時(shí),將匹配的場(chǎng)景詞句所對(duì)應(yīng)的對(duì)話場(chǎng)景設(shè)置為當(dāng)前場(chǎng)景。還包括云端服務(wù)器:通過所述云端服務(wù)器預(yù)存儲(chǔ)不同對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令;接收本地語音輸入,將本地語音輸入發(fā)送至所述云端服務(wù)器,根據(jù)所述語音判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景;獲取至少一組與當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景向?qū)?yīng)的動(dòng)作數(shù)據(jù);將所述動(dòng)作數(shù)據(jù)發(fā)送至本地機(jī)器人,以執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。
本發(fā)明的有益效果是:通過建立不同動(dòng)作指令與對(duì)話場(chǎng)景間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在獲取到語音輸入后,根據(jù)場(chǎng)景詞庫判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景,從而可以根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系做出與對(duì)話場(chǎng)景相適應(yīng)的動(dòng)作。使得人與機(jī)器人之間的對(duì)話過程變的富有娛樂性,使得機(jī)器人變得更加擬人化;通過云端服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理與存儲(chǔ)有利于機(jī)器人的小型化。
附圖說明
圖1為本背景技術(shù)示意圖;
圖2為本發(fā)明機(jī)器人的外觀圖;
圖3為本發(fā)明動(dòng)作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的流程圖;
圖5為步驟S120的流程圖;
圖6為機(jī)器人第一動(dòng)作示意圖;
圖7為機(jī)器人第二動(dòng)作示意圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例2的流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明,使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖,重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。
請(qǐng)參閱圖2和圖3,首先對(duì)本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做一概括介紹。本發(fā)明中的機(jī)器人可以是如圖2所示的類人形機(jī)器人,其具有可活動(dòng)的四肢和頭部,當(dāng)然還可以具有顯示屏、語音輸入/輸出裝置等等。在圖3中,機(jī)器人包括有處理單元以及與處理單元相連的接收單元、通信單元、語音單元、動(dòng)作單元和存儲(chǔ)單元,接收單元可以是麥克,其用于接收語音輸入;通信單元用于與后續(xù)所述的云端服務(wù)器進(jìn)行通信;語音單元可以是揚(yáng)聲器,其用于輸入應(yīng)答語音;動(dòng)作單元用于接收處理單元的動(dòng)作數(shù)據(jù),根據(jù)動(dòng)作數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人上的電機(jī)等致動(dòng)器,從而使得機(jī)器人做出相應(yīng)的動(dòng)作;存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù)。系統(tǒng)也可以進(jìn)一步包括云端服務(wù)器,在后續(xù)詳細(xì)說明中可以明了,云端服務(wù)器并非本發(fā)明必不可少之部分。機(jī)器人可以通過通信單元與云端服務(wù)器進(jìn)行雙向通信,通信可以采用有線或無線連接,例如可以采用wifi、3G/4G等,對(duì)于通信的具體形式本發(fā)明不做限定。
實(shí)施例1
本實(shí)施例公開了一種機(jī)器人動(dòng)作方法。如圖4所示,該方法通過對(duì)接收到的語音進(jìn)行識(shí)別,根據(jù)識(shí)別結(jié)果在存儲(chǔ)單元中查找與對(duì)話場(chǎng)景相適應(yīng)的動(dòng)作數(shù)據(jù),機(jī)器人根據(jù)該動(dòng)作數(shù)據(jù)在發(fā)出語音應(yīng)答的同時(shí)做出相應(yīng)的動(dòng)作。
S110:預(yù)存儲(chǔ)不同對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令。
在本發(fā)明中,存儲(chǔ)單元中預(yù)存儲(chǔ)有不同對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令。對(duì)話場(chǎng)景可以是例如見面相互問候、歡樂、悲傷、疑問、拒絕等等,針對(duì)每一對(duì)話場(chǎng)景可以設(shè)置不同的動(dòng)作,與這些動(dòng)作相對(duì)應(yīng)的指令稱為動(dòng)作指令,其與對(duì)話場(chǎng)景共同存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元內(nèi),如表1所示。
表1
在表1中列出了不同對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令,在后續(xù)闡述中可以發(fā)現(xiàn)機(jī)器人會(huì)根據(jù)這些對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令來做出相應(yīng)的動(dòng)作。需要說明的是,每一對(duì)話場(chǎng)景可以對(duì)應(yīng)多條動(dòng)作指令,如表1中“見面”這一對(duì)話場(chǎng)景便與“伸出右手”、“微笑”、“向前移動(dòng)”、“抬起右手”這4條動(dòng)作指令相對(duì)應(yīng)。
S120:接收語音輸入,根據(jù)所述語音判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景。
參閱圖5,在開始人與機(jī)器人對(duì)話后,機(jī)器人通過其上的接收單元接收人的語音輸入,獲取語音信號(hào)(S122),之后處理單元對(duì)接收到的語音信號(hào)進(jìn)行語音識(shí)別,將其轉(zhuǎn)換為文本格式,即對(duì)話文本(S123),根據(jù)對(duì)話文本內(nèi)容判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景。語音識(shí)別技術(shù)是一種較為成熟的技術(shù),語音識(shí)別的具體方法可以參考相關(guān)技術(shù),本發(fā)明對(duì)其不再贅述。下面重點(diǎn)介紹,如何根據(jù)獲取到的對(duì)話文本判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景。
預(yù)存代表不同對(duì)話場(chǎng)景的場(chǎng)景詞句,即建立場(chǎng)景詞句庫(S121)。所謂場(chǎng)景詞句是指一些可以表示當(dāng)前對(duì)話主要內(nèi)容的詞或句子。返回表1,例如對(duì)于“見面”這一場(chǎng)景,其表達(dá)見面相互問候的詞句可以是:“你好”、“hello”、“hi”、“很高見到你”等等。這些場(chǎng)景詞句與相應(yīng)的場(chǎng)景由存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)。在獲取到對(duì)話文本之后,處理單元查詢?cè)搶?duì)話文本中是否存在與場(chǎng)景詞句相匹配的詞句,當(dāng)判定存在與場(chǎng)景詞句相匹配的詞句時(shí),將匹配的場(chǎng)景詞句所對(duì)應(yīng)的對(duì)話場(chǎng)景設(shè)置為當(dāng)前場(chǎng)景(S124),由此便可以根據(jù)所述語音判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景。
例如,某人在開始與機(jī)器人進(jìn)行對(duì)話時(shí)其發(fā)出的語音為:你好機(jī)器人阿呆!,機(jī)器人(阿呆)通過麥克接收到這一語音,處理單元對(duì)接收到的語音信號(hào)進(jìn)行語音識(shí)別,將其轉(zhuǎn)換為文本:“你好機(jī)器人阿呆”。之后,處理單元查詢場(chǎng)景詞句庫中是否存在與“你好機(jī)器人阿呆”這一對(duì)話文本相匹配的項(xiàng),通過查詢其獲取到場(chǎng)景詞句庫中匹配項(xiàng)為:你好,這一匹配的場(chǎng)景詞句“你好”所對(duì)應(yīng)的對(duì)話場(chǎng)景為“見面”,則處理單元判定當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景為:見面。
由此可見,步驟S120是通過以下順序執(zhí)行的步驟來實(shí)現(xiàn)的:S121:預(yù)存代表不同對(duì)話場(chǎng)景的場(chǎng)景詞句庫;S122:接收對(duì)話語音;S123:將所述對(duì)話語音轉(zhuǎn)換為對(duì)話文本;S124:當(dāng)判定所述場(chǎng)景詞句庫中存在與所述對(duì)話文本相匹配的詞句時(shí),將匹配的場(chǎng)景詞句所對(duì)應(yīng)的對(duì)話場(chǎng)景設(shè)置為當(dāng)前場(chǎng)景。
S130:執(zhí)行至少一條與當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景向?qū)?yīng)的動(dòng)作指令。
在判定出當(dāng)前場(chǎng)景后,處理單元進(jìn)一步的獲取至少一條與該對(duì)話場(chǎng)景相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令。接上例,當(dāng)判定當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景為:“見面”后,處理單元隨機(jī)在與“見面”這一場(chǎng)景相對(duì)應(yīng)的四條動(dòng)作指令中選取至少一條來執(zhí)行動(dòng)作。例如其選中的動(dòng)作指令為“抬起右手”,則機(jī)器人查詢存儲(chǔ)單元中的本地?cái)?shù)據(jù)庫,獲取與“抬起右手”這一動(dòng)作相匹配的動(dòng)作數(shù)據(jù)。動(dòng)作數(shù)據(jù)可以是數(shù)組,其包含控制的位置,持續(xù)的時(shí)間,轉(zhuǎn)動(dòng)的速率等。控制單元將動(dòng)作數(shù)據(jù)發(fā)送給動(dòng)作單元,動(dòng)作單元根據(jù)動(dòng)作數(shù)據(jù)控制機(jī)器人的馬達(dá)等致動(dòng)器來使機(jī)器人做出相應(yīng)動(dòng)作。如圖6中機(jī)器人所示,在執(zhí)行完動(dòng)作數(shù)據(jù)后,機(jī)器人會(huì)抬起右手。在機(jī)器人抬起右手的同時(shí)語音單元會(huì)根據(jù)對(duì)話文本做出語音回應(yīng),例如發(fā)出:你好!這一語音。機(jī)器人如何根據(jù)對(duì)話文本做出語音回應(yīng)其并非本發(fā)明的核心所在,在此不再詳述。
當(dāng)然上述過程中機(jī)器人僅僅執(zhí)行了一條動(dòng)作指令,完成了一個(gè)動(dòng)作。更為優(yōu)選的是,處理單元可以隨機(jī)選取多條動(dòng)作指令,使得機(jī)器人同時(shí)做出多個(gè)動(dòng)作。例如,當(dāng)判定當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景為:“見面”后,處理單元隨機(jī)在與“見面”這一場(chǎng)景相對(duì)應(yīng)的四條動(dòng)作指令中選取三條:微笑、抬起右手、向前移動(dòng)。如圖7中機(jī)器人所示,在執(zhí)行完動(dòng)作數(shù)據(jù)后,機(jī)器人會(huì)同時(shí)抬起右手、微笑并向前移動(dòng)。
通過以上步驟S110-S130的描述可以看出,本發(fā)明通過建立不同動(dòng)作指令與對(duì)話場(chǎng)景間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在獲取到語音輸入后,根據(jù)場(chǎng)景詞庫判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景,從而可以根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系做出與對(duì)話場(chǎng)景相適應(yīng)的動(dòng)作。使得人與機(jī)器人之間的對(duì)話過程變的富有娛樂性,使得機(jī)器人變得更加擬人化。
實(shí)施例2
該實(shí)施例重點(diǎn)介紹與實(shí)施例1的不同之處,相同之處不再贅述。在實(shí)施例1中機(jī)器人要完成語音識(shí)別、場(chǎng)景詞庫存儲(chǔ)、和動(dòng)作執(zhí)行等,這需要為機(jī)器人設(shè)置大容量的存儲(chǔ)設(shè)備和高效率的處理器,這不利于機(jī)器人的小型化。
返回參閱圖3,在該實(shí)施例中通過云端服務(wù)器完成語音識(shí)別、場(chǎng)景詞句庫的存儲(chǔ)、動(dòng)作數(shù)據(jù)的計(jì)算/存儲(chǔ)等。機(jī)器人中的存儲(chǔ)單元僅保存一些機(jī)器人運(yùn)行中的必要基礎(chǔ)參數(shù),如電機(jī)參數(shù)等,而處理單元?jiǎng)t主要負(fù)責(zé)完成與云端服務(wù)器間的通信,這樣可以降低對(duì)于存儲(chǔ)單元和處理單元的性能要求,有利于小型化。機(jī)器通過麥克風(fēng)監(jiān)聽語音輸入,通過處理音頻數(shù)據(jù),服務(wù)器把解析的結(jié)果,文本,場(chǎng)景等內(nèi)容保存為json數(shù)據(jù)返回給機(jī)器人,機(jī)器人通過解析json,獲取到場(chǎng)景、回答內(nèi)容等數(shù)據(jù)。機(jī)器人查詢本地?cái)?shù)據(jù)庫,匹配與場(chǎng)景相符合的數(shù)據(jù),通過隨機(jī)算法,提取其中一種動(dòng)作數(shù)據(jù)。動(dòng)作數(shù)據(jù)是數(shù)組,包含控制的位置,持續(xù)的時(shí)間,轉(zhuǎn)動(dòng)的速率等,遍歷數(shù)組,控制機(jī)器人馬達(dá),按既定的流程執(zhí)行動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)話聊天時(shí)的隨機(jī)動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。即如圖8所示,本實(shí)施例包括以下步驟:
S210:通過云端服務(wù)器預(yù)存儲(chǔ)不同對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令;
S220:接收本地語音輸入,將本地語音輸入發(fā)送至所述云端服務(wù)器,根據(jù)所述語音判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景。
S230:獲取至少一組與當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景向?qū)?yīng)的動(dòng)作數(shù)據(jù);
S240:將所述動(dòng)作數(shù)據(jù)發(fā)送至本地機(jī)器人,以執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。
實(shí)施例3
相應(yīng)的,本發(fā)明還提供了一種機(jī)器人動(dòng)作系統(tǒng),包括以下單元:存儲(chǔ)單元,用于預(yù)存儲(chǔ)不同對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令;接收單元,用于接收語音輸入;處理單元,用于根據(jù)所述語音輸入判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景;動(dòng)作單元,用于執(zhí)行至少一條與當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景向?qū)?yīng)的動(dòng)作指令。
其中,所述存儲(chǔ)單元,還用于預(yù)存代表不同對(duì)話場(chǎng)景的場(chǎng)景詞句庫;接收單元,還用于接收對(duì)話語音;處理單元,還用于將所述對(duì)話語音轉(zhuǎn)換為對(duì)話文本,當(dāng)判定所述場(chǎng)景詞句庫中存在與所述對(duì)話文本相匹配的詞句時(shí),將匹配的場(chǎng)景詞句所對(duì)應(yīng)的對(duì)話場(chǎng)景設(shè)置為當(dāng)前場(chǎng)景。還包括云端服務(wù)器:通過所述云端服務(wù)器預(yù)存儲(chǔ)不同對(duì)話場(chǎng)景所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令;接收本地語音輸入,將本地語音輸入發(fā)送至所述云端服務(wù)器,根據(jù)所述語音判斷當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景;獲取至少一組與當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景向?qū)?yīng)的動(dòng)作數(shù)據(jù);將所述動(dòng)作數(shù)據(jù)發(fā)送至本地機(jī)器人,以執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。所述動(dòng)作單元,用于同時(shí)隨機(jī)執(zhí)行多條與當(dāng)前對(duì)話場(chǎng)景向?qū)?yīng)的動(dòng)作指令。獲取與所述動(dòng)作指令相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作數(shù)據(jù),根據(jù)所述動(dòng)作數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。
本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似的部分互相參見即可。對(duì)于本申請(qǐng)的方法實(shí)施例而言,由于其與裝置實(shí)施例基本相似,所以描述的比較簡(jiǎn)單,相關(guān)之處參見裝置實(shí)施例的部分說明即可。
在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是以上描述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施,因此本發(fā)明不受上面公開的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下,都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾,或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。