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用于人与宠物之间互动的智能装置的制作方法

萌宠菠菠乐园
2024-11-23 21:53

本发明涉及人机交互智能装置领域，尤其涉及一种用于人与宠物之间互动的智能装置。

背景技术：

在人们的日常生活中，越来越多的人开始饲养宠物，猫、狗等宠物已成为大多数现代人生活中不可缺少的一份子，宠物与人亲密度的建立往往需要很长一段时间。由于现代人工作繁忙，用户如果长时间不与宠物进行交流互动，会造成宠物情绪上的低落，最终伤害到宠物的身心健康。为了解决这个，有人设计了能够与宠物进行互动的智能装置。目前的人与宠物进行互动的智能装置主要集中在两大块。

一、重点落在对宠物的监控和照顾上。如申请号2017208981921的中国实用新型专利，公开了一种智能宠物互动装置，包括移动平台、控制器、传感器扩展板、机器人专用舵机、mp3播放器、扬声器、锂电池、激光头装置、自动定量喂食装置、投食装置、一个或多个传感器及时钟装置。采用该装置后解决了主人没有时间带宠物去散步导致宠物健康受影响的问题，也解决了宠物日常生活枯燥乏味而致使情绪低落的问题，还解决了主人外出致使的宠物饮食不能及时、合理地提供的问题；在一定程度上，能够提高主人与宠物的亲密度又能为主人节省时间，为主人饲养宠物提供了规律、模块化的管理。

二、借助于网络实现与宠物的互动。如申请号2016109521272的中国发明专利，公开了一种智能宠物互动系统，包括：终端、智能宠物屋、宠物项圈及互动机器人；其中，所述智能宠物屋具备太阳能充电功能，用于给互动机器人充电；所述互动机器人具有对宠物的定位功能，语音视频通信功能，用于与宠物互动；终端通过国际互联网或局域网连接智能宠物屋、宠物项圈、互动机器人，用于对智能宠物互动系统的监控和控制。本发明的智能宠物互动系统允许用户在远程利用碎片时间通过移动智能终端或者电脑观察宠物，观察宠物周边环境，检测宠物生理信息，遥控互动机器人与宠物进行互动，增进主人与宠物的感情。智能宠物屋可以实现宠物的自动喂养、自动洗澡以及对互动机器人自动充电，节省了宠物主人的时间和精力。

对用户而言，饲养宠物的目的在于能够通过相互陪伴从宠物哪里获得愉悦和满足感，而目前的装置均是通过智能交互的方式来减少用户与宠物的相互陪伴时间。另外，借助于网络的智能装置对网络的依赖过强，一旦脱离了互联网的连接，整个装置将无法起到相应的作用。

如何实现在用户与宠物相互陪伴的过程中，增加用户与宠物之间的互动，且在脱离互联网连接的情况下也能正常进行交互是申请人致力于解决和想要克服的课题。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种在没有网络，即离线状态下也能实现人与宠物进行互动的智能装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于人与宠物之间互动的智能装置，包括壳体和设置在壳体内的控制板及电池；电池对控制板进行供电；控制板上设有微处理芯片；壳体内还设有分别与控制板的微处理芯片相连的语音输入单元、语音输出单元和无线通讯模块；语音输入单元接收用户的语音指令并将其输送给微处理芯片；微处理芯片将接收的语音指令后与预先存储在微处理芯片内的问题文本信息做匹配对比，匹配对比完成后将预先存储在微处理芯片内的相应的结果文本信息输送给语音输出单元；语音输出单元将接收到的结果文本信息转换为语音信息后以声音的方式输出与用户进行互动。

采用本技术方案后，问题文本信息和相应的结果文本信息被预制在微处理芯片内。借助于无线通讯模块用户可以通过手机、平板电脑等终端设备与智能装置实现无线互联，无线连接后用户可以借助于app程序(app程序对本领域技术人员而言属于常规设计，且不是本技术方案要保护的设计要点，故不对app程序做过多说明)将个性化定制的问题文本信息和相应的结果文本信息预制到微处理芯片内。当用户或第三人与宠物进行互动交流时，智能设备的语音输入单元会采用用户的语音信息，采用的语音信息会被输送给微处理芯片，微处理芯片对接收到的语音信息进行匹配对比，如果语音信息与预制的问题文本信息相吻合，会将相应的结果文本输送给语音输出单元，语音输出单元将其转换成语音信息反馈给用户，进而实现与用户的互动。如果语音信息与预制的问题文本不相符，微处理芯片会输出相应的结果文本输出语音输出单元，并将其反馈给用户。由于问题文本信息和相应的结果文本信息是预制在微处理芯片内的。因此不需要借助于网络，也能够实现用户与宠物之间的互动。实现了用户与宠物相互陪伴的过程中，增加用户与宠物之间的互动，且在脱离互联网连接的情况下也能正常进行交互。

进一步的改进，语音输入单元包括语音识别芯片和麦克风；语音识别芯片分别与麦克风和微处理芯片相连；麦克风和语音识别芯片设置在控制板上。采用本方案后，通过麦克风实现对用户声音的采集，通过语音识别芯片将语音信息输送给微处理芯片供其匹配对比。

进一步的改进，语音输出单元包括语音合成芯片、音频功放芯片和喇叭；语音合成芯片分别与微处理芯片和音频功放芯片相连；音频功放芯片与喇叭相连；语音合成芯片及音频功放芯片设置在控制板上；喇叭设置在控制板上或壳体的内侧壁上。采用本方案后，智能装置将反馈的文本结果通过语音合成芯片转换为声音信息，声音信息通过音频功放芯片处理后通过喇叭进行播放，实现与用户的互动。

进一步的改进，壳体与麦克风对应处设有收音孔；壳体与喇叭对应处设有扩音孔。收音孔和扩音孔的设计使得收音效果和扩音效果更好。

进一步的改进，无线通讯模块设置在控制板上，无线通讯模块采用wifi模块或蓝牙模块。wifi模块或蓝牙模块属于目前主流的通讯方式，成本较低及实现方便与用户的手机或平板电脑进行无线互联，进而方便用户对智能装置进行个性化的预制。

进一步的改进，电池与控制板之间设有控制开关；控制开关设置在壳体上。控制开关的设置可以在智能装置不使用的时候关闭电池的供电，起到节能的目的。

进一步的改进，电池为锂电池或纽扣电池或干电池。

进一步的改进，壳体包括上壳体和下壳体；下壳体上设有固定槽，上壳体上设有与固定槽相互配合的固定块；上壳体和下壳体通过固定槽与固定块卡接后固定相连。采用上、下壳体的设计方式，优化了装配工艺，节省了装配时间，提高了生产效率。

进一步的改进，用于人与宠物之间互动的智能装置还包括一卡扣，下壳体上设有对卡扣进行限位的定位槽；定位槽内设有贯穿壳体的限位孔；下壳体的内部设有限位块；卡扣包括第一限位块、第二限位块、第三限位块和第四限位块；卡扣卡接固定在定位槽内；卡接状态下：第一限位块与限位块相互配合；第二限位块与限位块相互配合；第三限位块与限位槽相互配合；第三限位块与第四限位块及下壳体围绕形成项圈连接区。卡扣的设计，使得智能装置可以非常方便地与宠物的项圈进行卡接固定相连。

进一步的改进，第四限位块与下壳体接触处设有凸起；凸起采用弧形或椭圆形。凸起的设置起到阻止智能装置从项圈上滑落的风险。

附图说明

图1是用于人与宠物之间互动的智能装置的整体结构示意图；

图2是用于人与宠物之间互动的智能装置的爆炸结构示意图；

图3是用于人与宠物之间互动的智能装置的截面结构示意图。

图4是用于人与宠物之间互动的智能装置的控制原理图。

其中：1、上壳体，2、下壳体，3、收音孔，4、扩音孔，5、卡扣，51、定位槽，52、限位孔，53、限位块，54、第一限位块，55、第二限位块，56、第三限位块，57、第四限位块，58、项圈连接区，59、凸起，6、电池，7、usb充电接口，8、控制开关，9、led指示灯，10、led指示灯安装座，11、微处理芯片，12、语音识别芯片，13、麦克风，14、语音合成芯片，15、音频功放芯片，16、喇叭。

具体实施方式

下面结合附图对本发明优选的方案做进一步的阐述：

如图1至4所示，一种用于人与宠物之间互动的智能装置，包括壳体和设置在壳体内的控制板、语音输入单元、语音输出单元、无线通讯模块及电池。控制板上设有微处理芯片；微处理芯片预制有问题文本系统和相应的结果文本信息。在本申请中无线通讯模块采用的是wifi模块或蓝牙模块。

壳体采用蛋状造型，壳体包括上壳体1和下壳体2；上壳体上设有收音孔3和扩音孔4；上、下壳体首先借助于卡槽和卡块卡接进行定位，然后通过锁紧螺丝将其锁紧固定，为了实现防水，在上、下壳体之间还设有防水密封圈。

为了将用于人与宠物之间互动的智能装置与宠物的项圈固定相连；用于人与宠物之间互动的智能装置上设置一个卡扣5；下壳体上设有对卡扣进行限位的定位槽51；定位槽内设有贯穿壳体的限位孔52；下壳体的内部设有限位块53；卡扣包括第一限位块54、第二限位块55、第三限位块56和第四限位块57；卡扣卡接固定在定位槽内；卡接状态下：第一限位块与限位块相互配合；第二限位块与限位块相互配合；第三限位块与限位槽相互配合；第三限位块与第四限位块及下壳体围绕形成项圈连接区58，第四限位块与下壳体接触处设有凸起59；凸起采用弧形或椭圆形。

电池与控制板相连并对其进行供电，本申请优选采用可重复充电的锂电池；锂电池可以通过设置在壳体上的usb充电接口7对电池6进行充电。锂电池只是本申请优选的方式，电池还可以采用纽扣电池和干电池，只要能够对控制板进行供电实现智能装置正常工作即可。电池与控制板之间设有控制开关8；控制开关设置在壳体上，控制开关为拨动开关。为了增强产品的趣味性和提升互动效果，上壳体上固定设置有led指示灯9，具体结构为，led指示灯固定设置在上壳体上的led指示灯安装座10内，led指示灯起到显示智能装置的状态及在互动时可以通过灯光色彩的变化来提升互动效果。

语音输入单元接收用户的语音指令并将其输送给微处理芯片11；微处理芯片接收语音输入单元输送的语音质量并与预先存储在微处理芯片内的问题文本信息做匹配对比；匹配对比完成后将相应的结果文本信息输送给语音输出单元；语音输入单元包括语音识别芯片12和麦克风13；语音识别芯片分别与麦克风和微处理芯片相连；麦克风对应壳体上的收音孔；麦克风和语音识别芯片设置在控制板上，为了保证语音识别芯片的准确率，本申请优选采用科大讯飞的语音识别芯片。

语音输出单元将接收到的微处理芯片处理后的文本信息转换为语音信息后以声音的方式输出与用户进行互动。语音输出单元包括语音合成芯片14及音频功放芯片15和喇叭16；语音合成芯片分别与微处理芯片和音频功放芯片相连；音频功放芯片与喇叭相连；语音合成芯片及音频功放芯片设置在控制板上；为了保证语音识别芯片的准确率，本申请优选采用科大讯飞的语音合成芯片。喇叭设置在控制板上或壳体的内侧壁上，喇叭对应壳体上的扩音孔。

为了更好地说本申请的技术方案进行说明，现对用于人与宠物之间互动的智能装置的使用做进一步的说明。

智能装置在生产完成之前，已经预制了常用的用户与宠物互动的用语。内容如下所示：

输入语音：唤醒语音，智能装置的互动模式将会被开启。

输入语音：关闭语音，智能装置的互动模式将会被关闭。

用户输入的语音在微处理芯片内找不到对应的问题文本信息，

结果：我还在学习人类的语言。

问题：你好你好.

结果：你好，被你发现了。

问题：你叫什么？

结果：我叫小白，很高兴遇见你。

问题：你的名字？

结果：我是小白，我喜欢美女。

问题：我喜欢你？

结果：我会陪伴你一生一世。

问题：你真聪明？

结果：聪明是一种天赋，而善良是一种选择。

问题：你是谁？

结果：我是你最好的朋友。

问题：早上好？

结果：早上好，昨晚睡得好吗。

问题：晚安。

结果：晚安，做个好梦。

问题：你记得我吗？

结果：我永远不会忘记你。

问题：我回来了。

结果：你走后我再也没有长大，因为我怕你回来找我的时候，认不得我的样子。

问题：你的主人是谁？

结果：我的主人是大美女，送我回家，请你吃饭。

问题：你家在哪？

结果：我主人电话13812345678。

问题：哈楼！

结果：hellonicetomeetu。

如果用户想对智能装置进行个性化设置，用户可以借助手机、平板电脑等智能终端通过wifi模块或蓝牙模块与用于人与宠物之间互动的智能装置建立无线互联。然后借助于app程序将个性化的问题和相应要回复的答案(即问题文本信息和结果文本信息)预制到智能装置的微处理芯片内。

为了方便将智能装置佩戴在宠物身上，智能装置设置有卡扣，用户可以直接将智能装置采用卡接的方式直接固定在在宠物的项圈上；由于卡扣的第四限位块与下壳体接触处设有弧形或椭圆形的凸起；凸起的设置起到阻止智能装置从项圈上滑落的风险。将智能装置卡接固定在宠物身上后就可以与宠物进行互动了。如用户可以问宠物的名字，用户的声音会被设置在智能装置上的麦克风采集，语音识别芯片对麦克风采集的声音进行转换后会被微处理芯片采集并与预制的问题文本信息进行匹配比对。比对完成后，微处理芯片将预先存储的结果文本信息(如你的名字？)输送给语音合成芯片，语音合成芯片将结果文本信息(如我是小白，我喜欢美女。)转换为声音信息然后通过音频功放芯片，最后通过喇叭将最终的“我是小白，我喜欢美女”以声音的方式反馈给用户，进而实现用户与宠物的互动。其它类似的问题与你是谁的互动方式相同，不再累述。如果用户输入的语音微处理芯片找不到相应匹配的问题，此时输出语音“我还在学习人类的语言。”

通过上述方式，宠物听到在它附近的声音时会产生强烈的好奇心，并通过此种方式获得愉悦和满足感。本发明和现有技术的智能装置最大的区别就是内置有语音识别芯片和语音合成芯片。现有技术都是将对话内容传到云端，通过云端数据对比再回传到终端。一旦脱离网络，将无法实现互动交流。而本申请的互动的信息是预制在智能装置内，因此不需要借助网络也能实现与宠物进行正常的互动交流。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。