本發(fā)明涉及陪伴機(jī)器人，尤其涉及一種智能學(xué)習(xí)陪伴機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)前的市場(chǎng)環(huán)境中，陪伴機(jī)器人作為應(yīng)對(duì)老齡化社會(huì)的一種創(chuàng)新解決方案，正逐漸受到廣泛關(guān)注。隨著科技的進(jìn)步和老年人對(duì)生活質(zhì)量要求的提升，陪伴機(jī)器人的種類和功能不斷豐富，形成了多樣化的產(chǎn)品生態(tài)，陪伴機(jī)器人可以大致分為幾類：

2、情感陪伴機(jī)器人，如paro(海豹機(jī)器人)和aibo(索尼機(jī)器狗)，主要通過可愛的外觀和自然的行為模式來提供情感支持。這些產(chǎn)品專注于與用戶進(jìn)行情感互動(dòng)，幫助老年人減輕孤獨(dú)感，盡管其功能相對(duì)簡(jiǎn)單，但在滿足老年人情感需求方面發(fā)揮了積極作用。健康監(jiān)測(cè)型機(jī)器人，如elliq和robear，則結(jié)合了健康監(jiān)測(cè)功能，能夠?qū)崟r(shí)采集和分析老年人的健康數(shù)據(jù)。這類機(jī)器人不僅提供健康建議，還能提醒老年人按時(shí)服藥或進(jìn)行適當(dāng)鍛煉，幫助他們更好地管理健康，這一類產(chǎn)品尤其受到家庭照護(hù)者的青睞，因?yàn)槠淠軌蛴行p輕照護(hù)負(fù)擔(dān)。多功能智能機(jī)器人，如buddy和leka，集成了情感陪伴、健康監(jiān)測(cè)、娛樂和社交等多種功能，能夠與用戶進(jìn)行豐富的互動(dòng)。這些機(jī)器人不僅可以播放音樂、視頻，還能通過社交媒體連接，增強(qiáng)老年人與家人之間的聯(lián)系，促進(jìn)社交互動(dòng)。服務(wù)型機(jī)器人，如care-o-bot和pepper，主要用于提供服務(wù)與支持，包括信息查詢、智能家居控制和緊急呼叫等，這些產(chǎn)品通過語音與用戶進(jìn)行交互，具有一定的情感交流能力，但其核心功能仍側(cè)重于服務(wù)性。

3、盡管陪伴機(jī)器人市場(chǎng)前景廣闊，但仍面臨一些挑戰(zhàn)。市面上的陪伴機(jī)器人功能單一，無法兼顧健康監(jiān)測(cè)和陪伴。陪伴機(jī)器人往往通過語音識(shí)別使用者的語音指令進(jìn)行工作，但是，在有些使用者說話夾帶口音、口齒不清的情況下，在不同環(huán)境、使用者身體狀態(tài)不同會(huì)發(fā)出不同聲音的情況下，陪伴機(jī)器人往往不能識(shí)別這些聲音，造成陪伴機(jī)器人無法使用，特別是使用者遇到危險(xiǎn)的時(shí)候，若陪伴機(jī)器人離使用者較遠(yuǎn)而分辨不出求救的語音指令，容易造成使用者危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種智能學(xué)習(xí)陪伴機(jī)器人，能夠進(jìn)行智能語音學(xué)習(xí)，精準(zhǔn)識(shí)別使用者的語音指令，功能豐富，兼顧健康監(jiān)測(cè)和陪伴。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種智能學(xué)習(xí)陪伴機(jī)器人，包括藍(lán)牙耳機(jī)、機(jī)器人本體；

3、所述藍(lán)牙耳機(jī)具備獲取語音功能；

4、所述機(jī)器人本體包括：觸摸模塊、語音接收模塊、語音學(xué)習(xí)系統(tǒng)、中央控制器、指令存儲(chǔ)單元和無線信息傳輸模塊；所述觸摸模塊用于接收使用者的觸摸信號(hào)；所述藍(lán)牙通信模塊無線連接藍(lán)牙耳機(jī)用于接收使用者通過藍(lán)牙耳機(jī)發(fā)出的聲音信號(hào)；語音學(xué)習(xí)系統(tǒng)包括語音接收系統(tǒng)、語音識(shí)別模塊、a/d轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)器；所述語音接收系統(tǒng)包括外置的收集裝置和語音接收器；所述收集裝置設(shè)有語音學(xué)習(xí)按鈕、學(xué)習(xí)模塊；所述語音學(xué)習(xí)按鈕能夠?qū)⑹占b置收集到的聲音信號(hào)傳送到語音接收器并能夠通過語音學(xué)習(xí)模塊進(jìn)行語音學(xué)習(xí)；所述語音接收器分別連接藍(lán)牙通信模塊和中央控制器；所述中央控制器分別連接語音識(shí)別模塊、學(xué)習(xí)模塊；所述語音識(shí)別模塊連接a/d轉(zhuǎn)換器；所述a/d轉(zhuǎn)換器連接存儲(chǔ)器；所述指令存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)指令及指令對(duì)應(yīng)的觸摸信號(hào)和聲音控制信號(hào)；所述中央控制器根據(jù)聲音控制信號(hào)或觸摸信號(hào)比對(duì)指令存儲(chǔ)單元輸出對(duì)應(yīng)的指令控制機(jī)器人本體；

5、所述機(jī)器人本體還包括生活陪伴模塊、健康管理模塊、應(yīng)急模塊、電源模塊、電量檢測(cè)模塊；所述生活陪伴模塊包括語音交互模塊、語音通訊模塊、ai情感陪伴模塊；所述健康管理模塊用于測(cè)量指定住院老人的健康數(shù)據(jù)，并對(duì)健康數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；應(yīng)急模塊用于通過語音或觸摸操作呼救并向監(jiān)管人員端和醫(yī)護(hù)人員端發(fā)出呼救信號(hào)；電源模塊可充電且用于為機(jī)器人本體供電；所述電量檢測(cè)模塊用于檢測(cè)機(jī)器人本體的電量；所述健康管理模塊包括健康監(jiān)測(cè)模塊，健康監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接若干種健康監(jiān)測(cè)設(shè)備；所述健康監(jiān)測(cè)設(shè)備包括心率測(cè)量裝置、血氧測(cè)量裝置、血壓測(cè)量裝置、微循環(huán)測(cè)量裝置。

6、進(jìn)一步地，所述語音學(xué)習(xí)具體包括以下步驟：

7、(1)在存儲(chǔ)器中建立源數(shù)據(jù)域所述源數(shù)據(jù)域?yàn)轭A(yù)設(shè)的語音指令的標(biāo)準(zhǔn)語音通過a/d轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化得到的數(shù)據(jù)域；每個(gè)源數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)語音指令；其中，第n個(gè)源樣本數(shù)據(jù)為

8、(2)源數(shù)據(jù)域vs通過離線學(xué)習(xí)得到聚類函數(shù)

9、(3)當(dāng)使用者按下語音學(xué)習(xí)按鈕，并發(fā)出陪伴機(jī)器人的執(zhí)行語音指令，中央控制器收到后，分別經(jīng)過語音接收系統(tǒng)、語音識(shí)別模塊、a/d轉(zhuǎn)換器得到學(xué)習(xí)樣本域數(shù)據(jù)將學(xué)習(xí)樣本域數(shù)據(jù)與源數(shù)據(jù)域vs的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配；若有完全相同的數(shù)據(jù)，則停止學(xué)習(xí)；若不完全相同，進(jìn)行步驟(4)；

10、(4)將學(xué)習(xí)樣本域數(shù)據(jù)分為兩部分為和其中，為與源數(shù)據(jù)域vs具有相同特征的學(xué)習(xí)樣本域數(shù)據(jù)；為與源樣本數(shù)據(jù)特征不同的學(xué)習(xí)樣本域數(shù)據(jù)；

11、(5)預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)樣本域數(shù)據(jù)的標(biāo)簽為：其中l(wèi)t為學(xué)習(xí)樣本域數(shù)據(jù)集，為學(xué)習(xí)樣本域數(shù)據(jù)的聚類函數(shù)，是表達(dá)樣本域數(shù)據(jù)特征的數(shù)據(jù)標(biāo)簽；

12、(6)制定標(biāo)簽校正策略；

13、(7)根據(jù)和步驟(5)計(jì)算出相同特征聚類函數(shù)根據(jù)和步驟(5)計(jì)算出不同特征聚類函數(shù)

14、(8)設(shè)計(jì)相同特征損失函數(shù)和相同特征損失條件，計(jì)算相同特征損失函數(shù)，若滿足相同特征損失條件，則將作為訓(xùn)練樣本對(duì)相同特征聚類函數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練；

15、(9)設(shè)計(jì)不同特征損失函數(shù)和不同特征損失條件，計(jì)算不同特征損失函數(shù)，若滿足不同特征損失條件，則將作為訓(xùn)練樣本對(duì)不同特征聚類函數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練；

16、(10)根據(jù)標(biāo)簽校正策略對(duì)訓(xùn)練集數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)簽校正；

17、(11)賦權(quán)重值α、β、γ，根據(jù)步驟(2)獲得的聚類函數(shù)相同特征聚類函數(shù)不同特征聚類函數(shù)構(gòu)建聚類函數(shù)：

18、

19、(12)訓(xùn)練步驟(11)的聚類函數(shù)獲得權(quán)重δ；獲得樣本標(biāo)簽的訓(xùn)練模型：

20、

21、(13)將樣本標(biāo)簽ft(lt)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器里，下一次使用者發(fā)出的語音指令就可以通過樣本標(biāo)簽轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的聲音控制信號(hào)。

22、進(jìn)一步地，所述機(jī)器人本體還包括影音娛樂模塊；所述影音娛樂模塊能夠播放音樂、動(dòng)畫、電視劇。

23、進(jìn)一步地，所述健康管理模塊還包括睡眠監(jiān)測(cè)，睡眠監(jiān)測(cè)模塊對(duì)接睡眠監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)采集老年人睡眠數(shù)據(jù)，生成睡眠報(bào)告。

24、進(jìn)一步地，所述機(jī)器人本體還包括數(shù)據(jù)分析模塊；所述數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)健康數(shù)據(jù)進(jìn)行分析報(bào)告，并獲得老年人定期進(jìn)行健康檢查的周期和檢查項(xiàng)目。

25、進(jìn)一步地，所述應(yīng)急模塊還包括跌倒檢測(cè)預(yù)警模塊，對(duì)接毫米波雷達(dá)設(shè)備，當(dāng)使用者發(fā)生跌倒時(shí)，立即檢測(cè)并觸發(fā)生成報(bào)警信號(hào)通過無線信息傳輸模塊發(fā)送至指定終端。

26、進(jìn)一步地，所述自然語音交互模塊用于對(duì)自然語言處理，使得使用者通過語音與機(jī)器人進(jìn)行互動(dòng)，能夠從語音中識(shí)別使用者的基本需求，并依據(jù)預(yù)設(shè)的使用者喜歡的機(jī)器人性格進(jìn)行對(duì)話。語音通訊模塊用于與監(jiān)管人員端進(jìn)行實(shí)時(shí)語音交互，雙向撥打語音電話，支持機(jī)器人本體向制定終端發(fā)起語音電話。ai情感陪伴模塊用于分析使用者的語音、表情和行為模式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)使用者的情緒狀態(tài)，及時(shí)發(fā)出提醒。

27、進(jìn)一步地，還包括管理后臺(tái)；管理后臺(tái)包括云數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)字健康檔案模塊、健康數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)服務(wù)器用于接收使用者的健康數(shù)據(jù)；所述數(shù)字健康檔案模塊用于根據(jù)使用者的健康數(shù)據(jù)建立數(shù)字健康檔案；所述健康數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)用于根據(jù)健康檔案分析使用者的情況并輸出報(bào)告。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

29、1.本發(fā)明能夠提供智能化的情感陪伴和基本生活照護(hù)，有效緩解使用者孤獨(dú)感，提升生活質(zhì)量，兼顧健康監(jiān)測(cè)和陪伴，不僅能為使用者提供情感陪伴，減少孤獨(dú)感，還能結(jié)合健康監(jiān)測(cè)與緊急呼救功能，提供全方位的照護(hù)支持。通過智能交互，老年人可以享受更多個(gè)性化的娛樂和社交體驗(yàn)，提升心理健康，減少精神壓力，從而改善整體生活質(zhì)量。

30、2.本發(fā)明設(shè)置語音學(xué)習(xí)功能，使用者通過語音學(xué)習(xí)鈕，具備訓(xùn)練機(jī)器人語音學(xué)習(xí)的功能，通過語音學(xué)習(xí)避免使用者說話夾帶口音、口齒不清，在不同環(huán)境、使用者身體狀態(tài)不同會(huì)發(fā)出不同聲音的情況下陪伴機(jī)器人還能夠識(shí)別這些聲音，正常使用；在使用者遇到危險(xiǎn)的時(shí)候，陪伴機(jī)器人不會(huì)因?yàn)槭褂谜咻^遠(yuǎn)而分辨不出求救的語音指令，避免使用者危險(xiǎn)。

31、3.本發(fā)明設(shè)置應(yīng)急模塊，通過語音或觸摸操作呼救并向監(jiān)管人員端和醫(yī)護(hù)人員端發(fā)出呼救信號(hào)，還能夠結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)，感應(yīng)使用者跌倒。