一種愛心智能機器的製作方法

2023-05-23 03:12:51

專利名稱：一種愛心智能機器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能機器，也稱機器人，尤其涉及一種便於一方對另 一方進行真正的貼心關懷和幫助的愛心智能機器，屬於智慧機器人的生產領域。
背景技術：
在現代社會，隨著競爭的日趨激烈、人才的日趨飽和，人們的壓力越來越 大，也不得不花更多的時間在工作上，尤其是中年人，在"上有老，下有小" 的家庭結構中扮演中流砥柱的角色，必須花更多的時間幹事業才有可能過上比 較理想的生活。然而，在忙碌的背後，必然會導致家庭生活的減少，特別是現 在己經逐漸成為社會主流的獨生子女一代，他們面臨一個家庭、四個老人的狀 況，不但會擔負更多的家庭責任，而且更是社會的重要發展力量。為了社會進 步、家庭需要及個人發展，他們必然會將大部分時間用於工作，從而可能在無 形中疏遠與父母甚至子女的親情關係，甚至造成不孝或不教等有違中國傳統道 德的不良事實，其實這是每個子女都不願卻又無奈的逸擇。
另一方面，作為父母，他們也知道子女的辛苦，也不願意給子女增加精神 負擔，所以會儘量將自己的不良情緒隱藏起來，時間長了可能會造成嚴重的心
理疾病；而作為小孩，可能會因為父母太忙，沒時間談心而缺乏必要的人生教 誨，甚至走上歧途。即使專門抽出時間來交流，但礙於為對方著想或時間太少 同樣很難達到良好的效果。
不管怎樣，在現代社會的快節奏中，中年一代尤其是成為社會主流的獨生 子女一代，都有可能難以兼顧事業和家庭，造成工作與生活、事業與家庭、忠 道與孝道的脫節，不但讓人生充滿缺陷，也不利於社會的發展。
發明內容本實用新型的目的就是為了實現在快節奏的現代社會中儘可能兼顧事業和 家庭而提供一種愛心智能機器，這種智能機器可以實現一方隨時隨地地與另一 方真情溝通以便於進行真正的貼心關懷和幫助的目的。
為了達到上述目的，本實用新型採用以下技術方案
本實用新型包括頭部、軀體和四肢，由智能系統和機械系統組成，所述智 能系統包括預設智能系統，預設智能系統包括中央控制器、預存資料庫、臨時 資料庫、麥克風、語音識別系統、變聲處理系統、語音播放器、人體感應器、 鍵盤、數據顯示器、攝像頭，其創新之處在於所述智能系統還包括實時智能 系統，實時智能系統包括中央控制器、預存資料庫、臨時資料庫、麥克風、遠 程通訊系統、語音識別系統、變聲處理系統、語音播放器、圖像顯示器、攝像 頭，其中，中央控制器、預存資料庫、臨時資料庫、麥克風、語音識別系統、 變聲處理系統、語音播放器、攝像頭與所述預設智能系統共用部分，遠程通訊 系統的控制信號端與中央控制器的對應遠程通訊控制信號端雙向連接，遠程通 訊系統的語音信號輸出端分別與語音識別系統和變聲處理系統的語音信號輸入 端連接，語音識別系統的信號輸出端與中央控制器的對應語音信號輸入端連接， 變聲處理系統的語音信號輸入端還與中央控制器的對應語音信號輸出端連接， 變聲處理系統的信號輸出端與語音播放器的信號輸入端連接，中央控制器的圖 像信號輸出端與圖像顯示器的信號輸入端連接，圖像顯示器安裝在頭部代表臉 的位置，預存資料庫、臨時資料庫的數據信號端與中央控制器的對應數據信號 端雙向連接，麥克風的信號輸出端分別與遠程通訊系統和語音識別系統的語音 信號輸入端連接，攝像頭的輸出端與中央處理器的對應攝像信號輸入端連接。
中央控制器(即CPU)是整個智能系統的核心，有如人的大腦，所有信息 都由中央控制器進行控制。預存資料庫和臨時資料庫均用於儲存文字、圖像或音頻信息，前者用於大 容量、長時間儲存，後者用於小容量、短時間儲存。資料庫內的內容受中央控 制器的統一存、取。
麥克風用於錄入產品周邊的所有語音信息，並經過語音識別系統後傳送給 中央控制器，或直接傳送給遠程通訊系統，再傳送給遠程通訊者。
遠程通訊系統用於建立一方與另一方的遠程通訊關係，這是本實用新型的 重點，雖然遠程通訊技術是現有成熟技術，但現在的遠程通訊系統都用於通訊 雙方都為互相了解的人，而本實用新型則是把機器人作為一個交流的載體，實 現一方與另一方的交流，其中遠程通訊的一方(即遠離產品的一方)知道近距 交流一方(即靠近產品的一方)是誰，而近距交流一方則認為是在與機器人本 身交流，而不知道實際在與另一個人進行遠程通訊。由於機器人本身的高科技 性和神秘性，以及其可愛性和友好性(其預存智能系統能讓近距交流一方與機 器人成為無話不談的好朋友)，所以近距交流一方非常願意利用不經常開啟的遠 程通訊功能(在應用中被稱為高級智能功能)開啟的時間與機器人進行真心交 流，把自己最開心的、最憂慮的、最不滿的、最困難的事告訴機器人，這樣遠 程通訊的一方就及時地了解了近距交流一方的真實想法及需求，可以非常準確 地解決問題，從而實現花不多的時間解決家庭問題的目的，使事業和家庭都得 以兼顧。
實時智能系統中的語音識別系統主要用於識別遠程通訊系統接收到的語音 信息，並傳送給中央處理器，在經過中央處理器判斷後將相關的語音信息傳送 給變聲處理系統，或由中央處理器重新從資料庫中調取相關音、視頻內容傳送 給變聲處理系統和圖像顯示器。另外，在遠程通訊系統啟動前，語音識別系統 則要把麥克風送來的語音信息傳送給中央處理器，由中央處理器進行判斷，再決定是按預存智能系統的內容處理還是啟動實施時智能系統中的遠程通訊系 統。
變聲處理系統則用於將預存的語音信息或遠程通訊系統傳送過來的語音信 息進行變聲處理，可以根據需要變為男聲、女聲、童聲、卡通聲等， 一方面是 為了增加趣味性，另一方面也是為了避免遠程通訊系統傳送過來的原聲播放， 使近距交流者不會識破遠程通訊的真相。變聲處理系統還會根據需要將語音內 容進行調速處理，使其發出的聲音不受遠程通訊一方的語速的影響(因為是實 施時傳送，所以原則上只能將快速變慢，而不能將慢速變快)。
語音播放器就是喇叭，將從變聲處理系統送來的語音信號以人們能聽懂的 方式播放出來，實現機器人說話的目的。
實時智能系統中的圖像顯示器就是機器人的臉，它可以在中央處理器的控 制改變成不同人的臉，或將同一張臉變化成不同的表情，並將表情與聲音相結
合，使其更加逼真。圖像顯示器可採用LCD顯示器，也可能採用技術更加先進 的弧面顯示器、投影顯示器等。
實時智能系統中的攝像頭主要用於對近距交流一方進行攝像，並將圖像內 容傳送給遠程通訊一方，這種過程是由遠程通訊一方發出指令，由中央處理器 控制實現的。
實時智能系統的啟動方式有兩種(1)由遠程通訊者啟動，(2)由近距交 流者啟動。在第一種啟動方法中，先由遠程通訊者通過通訊裝置向智能機器內 的通訊裝置發出呼叫信號，智能機器內的通訊裝置收到呼叫信號後，在中央控 制器的控制作用下，延時5——IO秒即自動啟動應答功能，雙向遠程通訊功能 啟動。在第二種啟動方法中，由近距交流者啟動的方法是先由近距交流者向
智能機器發出遠程通訊的請求信號，該請求信號可以為語音信號如"啟動高級智能"語音；智能機器收到近距交流者的請求信號後，在中央控制器的控制作 用下，通訊裝置立即向遠程通訊者的通訊裝置發出呼叫信號，遠程通訊者的通 訊裝置收到呼叫信號後，在遠程通訊者的控制下，通訊裝置有三種處理方式， 這三種處理方式及對應的智能機器的處理方式分別如下(1)遠程通訊者的通
訊裝置不作為，即不採取任何措施，在這種情況下，智能機器的通訊裝置在呼 叫過程自然結束後，在中央控制器的控制作用下，智能機器的語音播放器向近 距交流者發出無法啟動遠程通訊的語音信息如"高級智能暫時無法啟動，請稍
後再啟動"；(2)遠程通訊者的通訊裝置不應答，即給出拒絕應答的信號，在這 種情況下，智能機器的通訊裝置在收到拒絕應答的信號後，在中央控制器的控 製作用下，智能機器的語音播放器向近距交流者發出無法啟動遠程通訊的語音 信息如"對不起，我^處理重要的事情，高級智能暫時無法啟動，請晚點再啟 動，或者我主動和您聯繫"；(3)遠程通訊者的通訊裝置給出應答信號，在這種 情況下，智能機器的通訊裝置在收到應答信號後即開始啟動雙向通訊功能，同 時，在中央控制器的控制作用下，所述智能機器的語音播放器向近距交流者發 出已經啟動遠程通訊的語音信息如"高級智能已經啟動，請問，我能幫您做些 什麼"。
在通訊過程中，智能機器的遠程通訊系統將近距交流者的音頻和/或視頻信 息向遠程通訊者進行實時傳輸；智能機器的中央控制器將遠程通訊者的音頻信 息或文字信息進行處理後傳送給近距交流者。
作為本實用新型的進一步改進，所述實時智能系統還包括遠程通訊系統啟 動按鈕，遠程通訊系統啟動按鈕的信號輸出端與中央處理器的對應啟動信號輸 入端連接；遠程通訊系統啟動按鈕安裝在軀體外殼上。這樣，近距交流者就可 以在不便於用語音啟動時通過一鍵式按鈕實現遠程通訊系統的啟動，在某些特殊的情況(比如近距交流者突然發病，急需幫助而又無法正常發聲的情況)下， 可以發揮巨大的作用。
具體而言，所述遠程通訊系統可以為移動通訊收、發系統或Internet網絡 通訊系統等，只要能實現快速音(或音、視)頻信息傳輸就行。
所述預設智能系統還包括定時提醒按鈕，定時提醒按鈕的信號輸出端與中 央處理器的對應提醒信號輸入端連接；定時提醒按鈕安裝在軀體外殼上。目前 的機器人還未見有此功能設置，定時提醒按鈕可以方便家人特別是老年人記住 在某些時候做某些事。按下定時提醒按鈕後，就可以將需要提醒的時間和內容 告訴智能機器，完畢後鬆開按鈕即可。本實用新型在到了該時間後會自動說話， 以提醒主人。
本實用新型的有益效果在於
通過本實用新型，可以在不需面對面交流的情況下實現一方(遠程通訊者) 對另一方(近局交流者)的心理需求探測、貼心關愛和幫助，讓主動關心一方 不需付出太多時間和精力就能實現對家人負責的目的，從而兼顧了事業和家庭， 有利於整個社會的安定團結、和諧共贏。


圖1是本實用新型中智能系統的系統框圖； 圖2是本實用新型的外觀結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步具體說明 如圖1所示，本實用新型的智能系統包括預設智能系統和實時智能系統， 預設智能系統包括中央控制器、預存資料庫、臨時資料庫、麥克風、語音識別器、人體感應器、鍵盤、數據顯示器、攝像頭 和定時提醒按鈕，定時提醒按鈕的信號輸出端與中央處理器的對應提醒信號輸
入端連接；實時智能系統包括中央控制器、預存資料庫、臨時資料庫、麥克風、 遠程通訊系統、語音識別系統、變聲處理系統、語音播放器、圖像顯示器、攝 像頭和遠程通訊系統按鈕，其中，中央控制器、預存資料庫、臨時資料庫、麥 克風、語音識別系統、變聲處理系統、語音播放器、攝像頭與所述預設智能系 統共用部分，遠程通訊系統的控制信號端與中央控制器的對應遠程通訊控制信 號端雙向連接，遠程通訊系統的語音信號輸出端分別與語音識別系統和變聲處 理系統的語音信號輸入端連接，語音識別系統的信號輸出端與中央控制器的對 應語音信號輸入端連接，變聲處理系統的語音信號輸入端還與中央控制器的對 應語音信號輸出端連接，變聲處理系統的信號輸出端與語音播放器的信號輸入 端連接，中央控制器的圖像信號輸出端與圖像顯示器的信號輸入端連接，圖像 顯示器安裝在頭部代表臉的位置，預存資料庫、臨時資料庫的數據信號端與中 央控制器的對應數據信號端雙向連接，麥克風的信號輸出端分別與遠程通訊系 統和語音識別系統的語音信號輸入端連接，攝像頭的輸出端與中央處理器的對 應攝像信號輸入端連接，遠程通訊系統啟動按鈕的信號輸出端與、中央處理器的 對應啟動信號輸入端連接。所述遠程通訊系統可以為移動通訊收、發系統或 Internet網絡通訊系統等，只要能實現快速音(或音、視)頻信息傳輸就行。
如圖2所示，本實用新型包括頭部、軀體和四肢，其中l是圖像顯示器，2 是遠程通訊系統啟動按鈕，3是數據顯示器，5是鍵盤，6是功能鍵，8是定時 提醒按鈕，9是開、關機按鈕。圖像顯示器1安裝在頭部代表臉的位置，遠程 通訊系統啟動按鈕2、數據顯示器3、鍵盤5、功能鍵6、定時提醒按鈕8及開、 關機按鈕9均安裝在軀體外殼的前面，便於操作。
以下結合附圖分別以遠程通訊者(下稱王先生)啟動遠程通訊功能和近距 交流者(下稱王母，即王先生的母親)啟動遠程通訊功能這兩種情況對本實用 新型作進一步具體描述
實施例1:
由王先生啟動遠程通訊功能當王先生需要主動了解近距交流者的信息時， 便通過手機向智能機器的通訊裝置發出呼叫，智能機器的通訊裝置收到呼叫信 號後，在其中央控制器的控制作用下，延遲約5——IO秒後啟動應答功能，雙 方進入通訊狀態。進入通訊狀態後，智能機器的通訊裝置會將王母的音頻信息
(也可以是音頻和視頻信息，只要通訊流量許可)實時地原聲傳送給王先生， 而對於王先生的音頻信息，則會根據王先生的語言類別進行識別分類處理。為 了先引起王母的注意，王先生先用啟動指令信息進行交流，如王先生說"BIGIN"，
智能機器的通訊裝置收到該指令信息後，會進入臨時儲存狀態。接下來，王先 生就把想要向他母親表達的表情用指令名稱信息表達出來，如王先生說"大笑"，
接著王先生說"END"，智能機器的通訊裝置收到該指令信息後，會立即對臨時
存儲的"大笑"信息進行處理首先將與"大笑"這個指令名稱信息相對應的 表情信息(即相應的音、視頻信息)從資料庫中找出來，然後將相應的音頻信 息發送給變聲處理系統，並通過語音播放器播放出來，將相應的視頻信息發送
給圖像顯示器'3，這樣，智能機器就將王先生向其母親大笑的表情傳送給了王
母，以引起王母的注意並給她一個好心情。然後，王先生希望對其母親了解一
點身體及心理情況，於是王先生說"START",智能機器的通訊裝置收到該傳送 信息後，將對王先生接下來說的話經過變聲處理後進行實時播放，這樣王先生 就與王母建立了遠程通話關係，與我們使用手機通話一樣，只不過相當於王母 一端採用免提應答。在需要轉變通話信息類型或結束通話時，王先生說"OVER"，智能機器的通訊裝置則不再把王先生說的話傳送給王母，而進入等待、識別的 狀態。由於王母面對的是智能機器，也不知道智能機器"說"的話是自己兒子 說的話，所以會真心地表述自己真實的想法，這樣非常有利於王先生了解母親 的內心世界，然後根據具體情況，對母親存在的生理或心理問題進行最合適的 解決，達到事半功倍的效果。 實施例2:
王母啟動遠程通訊功能王母在某些情形下希望主動啟動智能機器的高級 智能功能(因為對一般人來說電腦世界永遠具有神秘的一面，所以會認為智能 機器真的具有超人的智慧而在某種程度上依賴於它)，比如特別高興、特別難過、 臨時遇到難題等情形。王母先要向智能機器發出遠程通訊的請求信號，比如對 智慧機器人說"啟動高級智能"(也可以啟動遠程通訊系統啟動按鈕2)，智能 機器收到王母的請求信號後，在中央控制器的控制作用下，其通訊裝置立即向 所述遠程通訊者王先生的手機發出呼叫信號，王先生收到呼叫信號後，可以採 取以下三種處理方式(1)王先生沒有聽見或比較忙，沒有做任何處理，在這 種情況下，智能機器的通訊裝置在呼叫過程自然結束後，在中央控制器的控制 作用下，智能機器的語音播放器向王母發出無法啟動遠程通訊的語音信息，如 "高級智能暫時無法啟動，請稍後再啟動"；(2)王先生有比較重要的事要做， 不方便接聽，給出拒絕應答的信號，在這種情況下，智能機器的通訊裝置在收 到拒絕應答的信號後，在中央控制器的控制作用下，智能機器的語音播放器向 王母發出無法啟動遠程通訊的語音信息，如"對不起，我在處理考慮重要的事
情，高級智能暫時無法啟動，請晚點再啟動，或者我主動和您聯繫"；(3)王先
生有時間接聽，則給出應答信號，在這種情況下，智能機器的通訊裝置在收到 應答信號後即開始啟動雙向通訊功能，同時，在中央控制器的控制作用下，智能機器的語音播放器向王母發出已經啟動遠程通訊的語音信息，如"高級智能 己經啟動，請問，我能幫您做些什麼"。以下的交流方式和內容與實施例l中差 不多，只是王先生應該多聽母親的需求，再作出相應的回答。如果出現上述(1)、 (2)情況，則王先生可以在空閒後主動呼叫智能機器，接下來的過程與實施例 l相同。
本實用新型還可以應用於父母對小孩的心理需求探測和指導，不但能對症 下藥地解決孩子成長中的各種問題，而且還充滿樂趣，讓孩子比較容易接受。
權利要求1、一種愛心智能機器，包括頭部、軀體和四肢，由智能系統和機械系統組成，所述智能系統包括預設智能系統，預設智能系統包括中央控制器、預存資料庫、臨時資料庫、麥克風、語音識別系統、變聲處理系統、語音播放器、人體感應器、鍵盤、數據顯示器、攝像頭，其特徵在於所述智能系統還包括實時智能系統，實時智能系統包括中央控制器、預存資料庫、臨時資料庫、麥克風、遠程通訊系統、語音識別系統、變聲處理系統、語音播放器、圖像顯示器、攝像頭，其中，中央控制器、預存資料庫、臨時資料庫、麥克風、語音識別系統、變聲處理系統、語音播放器、攝像頭與所述預設智能系統共用部分，遠程通訊系統的控制信號端與中央控制器的對應遠程通訊控制信號端雙向連接，遠程通訊系統的語音信號輸出端分別與語音識別系統和變聲處理系統的語音信號輸入端連接，語音識別系統的信號輸出端與中央控制器的對應語音信號輸入端連接，變聲處理系統的語音信號輸入端還與中央控制器的對應語音信號輸出端連接，變聲處理系統的信號輸出端與語音播放器的信號輸入端連接，中央控制器的圖像信號輸出端與圖像顯示器的信號輸入端連接，圖像顯示器安裝在頭部代表臉的位置，預存資料庫、臨時資料庫的數據信號端與中央控制器的對應數據信號端雙向連接，麥克風的信號輸出端分別與遠程通訊系統和語音識別系統的語音信號輸入端連接，攝像頭的輸出端與中央處理器的對應攝像信號輸入端連接。
2、 根據權利要求1所述的愛心智能機器，其特徵在於所述實時智能系統還 包括遠程通訊系統啟動按鈕，遠程通訊系統啟動按鈕的信號輸出端與中央 處理器的對應啟動信號輸入端連接;遠程通訊系統啟動按鈕安裝在軀體外殼上o
3、 根據權利要求1所述的愛心智能機器，其特徵在於所述遠程通訊系統為移動通訊收、發系統。
4、 根據權利要求1所述的愛心智能機器，其特徵在於所述遠程通訊系統為 Internet網絡通訊系統。
5、 根據權利要求1所述的愛心智能機器，其特徵在於所述預設智能系統還 包括定時提醒按鈕，定時提醒按鈕的信號輸出端與中央處理器的對應提醒 信號輸入端連接；定時提醒按鈕安裝在軀體外殼上。
專利摘要本實用新型公開了一種愛心智能機器，包括頭部、軀體和四肢，由智能系統和機械系統組成，所述智能系統包括預設智能系統，預設智能系統可實現簡單對話、攝像等功能，其特徵在於所述智能系統還包括實時智能系統，實時智能系統包括中央控制器、預存資料庫、臨時資料庫、麥克風、遠程通訊系統、語音識別系統、變聲處理系統、語音播放器、圖像顯示器、攝像頭，遠程通訊系統的控制信號端與中央控制器的對應遠程通訊控制信號端雙向連接，遠程通訊系統的語音信號輸出端分別與語音識別系統和變聲處理系統的語音信號輸入端連接。本實用新型通過在普通機器人中增加遠程通訊系統，可實現一方隱蔽地與另一方進行真心交流，達到關心和幫助另一方的目的。
文檔編號H04L12/28GK201307863SQ20082014142
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月14日 優先權日2008年11月14日
發明者蘭小平, 藍宦和 申請人:成都綠芽科技發展有限公司