[發明專利]一種智能家庭機器人控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201711421854.7
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN107861515A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 王俊;楊傳歡;劉新勇;李騰添;和子豪;李克儉;蔡啟仲
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙)45113
• 代理人: 余航

技術領域

本發明涉及一種機器人自動控制技術領域，尤其涉及一種智能家庭機器人控制系統及其控制方法。

背景技術

隨著時代的發展，各領域自動化程度的提高，越來越多機器人的出現，使得人們容易聯想到將機器人用于家庭生活以方便各自的需求，然而，目前市場上的機器人普遍成本較高，使得大多數人無法承擔機器人的費用，而且現在的智能家居機器人主要通過兩種方式進行解鎖，第一種是對比人類不同指紋的細節特征點來進行身份驗證解鎖，即指紋識別解鎖；第二種是通過采集人的面部圖像，進行分析比較人臉特征信息進行身份鑒別解鎖，即面部識別解鎖，以上兩種解鎖方式應用于家居機器人存在以下不足之處：

1．指紋識別解鎖需要采集指紋，人的指紋容易磨損，當指紋受到磨損時將無法解鎖；

2．指紋識別解鎖雖操作簡單，但在部分家庭場景中不適用，因為指紋識別解鎖對用戶手指所處的環境要求較高，例如手指處于太過濕潤的環境，指紋解鎖將會失效；

3．人臉識別解鎖具有不可復制性，雖然安全系數高，但是可見光強度的改變或是用戶的化妝與否和發型的改變都會對其產生影響，同時，應用于家庭機器人，人臉識別解鎖開發成本高，不實際；

4．人臉識別解鎖需要照到人的五官，指紋識別解鎖需要接觸到指紋，每一次解鎖都需要和機器人進行近距離短時間內的接觸才能解鎖成功，不僅操作復雜，還無法對機器人進行遠程控制。

因此，亟需開發一種低成本且適用于家庭的機器人。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種低成本、利用聲紋識別解鎖控制并能遠程監測家庭狀況、控制家庭電器的智能家庭機器人控制系統，以克服上述已有技術存在的不足。

為解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是：一種智能家庭機器人控制系統，該控制系統包括機體電路控制系統和傳感數據采集控制系統，所述機體電路控制系統設于機器人機體內，分別通過無線網絡與客戶端和傳感數據采集控制系統連接，所述傳感數據采集控制系統有n個，分別與家庭中的家電開關連接，所述n≤15；

所述機體電路控制系統用于：

一、接收客戶端發來的指令信號；

二、接收現場發出的聲音并以聲紋識別方式解鎖機器人并控制機器人動作；

三、識別并匹配從客戶端發來的指令信號或現場發出的聲音所要控制的傳感數據采集控制系統，然后向該一個或多個傳感數據采集控制系統發送通斷開關的指令信號；

四、接收傳感數據采集控制系統發來的數據并顯示出來；

五、將傳感數據采集控制系統發來的數據發送至客戶端；

所述傳感數據采集控制系統用于：

一、接收機體電路控制系統發來的控制信號，并控制對應家電開關閉合或斷開；

二、檢測空氣的溫濕度和有害氣體濃度，并將檢測值數據發送至機體電路控制系統，若檢測值超過設定值，則報警提示。

其進一步的技術方案是：所述機體電路控制系統包括微處理器Ⅰ，語音采集電路模塊，復位與晶振電路模塊Ⅰ，電源模塊Ⅰ，驅動電路模塊，wifi模塊Ⅰ和顯示模塊Ⅰ；

所述微處理器Ⅰ分別與語音采集電路模塊，復位與晶振電路模塊Ⅰ，電源模塊Ⅰ，驅動電路模塊，wifi模塊Ⅰ和顯示模塊Ⅰ連接，還與LED指示燈Ⅰ連接，所述語音采集電路模塊還分別與話筒和喇叭連接，所述驅動電路模塊還與機器人的輪子連接；

所述微處理器Ⅰ為機體電路控制系統的中央控制器，用于：

一、接收語音采集電路模塊發來的數字信號并儲存成音頻文件，與設定的解鎖聲音進行對比匹配，若匹配失敗，則將反饋信號發送至顯示模塊Ⅰ，若與預設解鎖聲音匹配成功，則解鎖機器人并進行下一步與行動指令聲音的匹配：①若與聲音“前進”或“后退”匹配成功，則將相應行動指令信號發送至驅動電路模塊；②若與某個傳感數據采集控制系統預設的聲音信號匹配成功，則將控制指令信號通過wifi模塊Ⅰ發送至該傳感數據采集控制系統；

二、通過wifi模塊Ⅰ接收從客戶端發來的指令信號并識別，后將控制指令信號通過wifi模塊Ⅰ發送至相應的傳感數據采集控制系統；

三、通過wifi模塊Ⅰ接收從傳感數據采集控制系統發來的溫濕度和有害氣體數據，發送至顯示模塊Ⅰ，同時通過wifi模塊Ⅰ發送至客戶端；

四、發送語音信號至語音采集電路模塊；

所述語音采集電路模塊用于：一、接收話筒采集的聲音信號，并將聲音信號濾波后轉換成數字信號，發送至微處理器Ⅰ存儲；二、接收微處理器Ⅰ發來的語音信號，并驅動喇叭播放；