[发明专利]机器人基于声源定位判断交互对象的方法和系统

权利要求书

1.机器人基于声源定位判断交互对象的方法，包括如下步骤：

S1.预处理信息；

S2.计算机器人周边人物相对于x轴单位向量的夹角；

S3.判断交互对象。

2.如权利要求1所述的机器人基于声源定位判断交互对象的方法，其特征在于：步骤S1具体包括：

S11.构建坐标系，以机器人所在位置的地面为原点，机器人水平方向为x轴，机器人右向为x轴正方向，机器人水平方向为y轴，机器人正后方为y轴正方向。机器人垂直方向为z轴，上方为z轴正方向；

S12.构建一个表示人物信息的集合S＝{id，x，y，θ}。

3.如权利要求2所述的机器人基于声源定位判断交互对象的一种方法，其特征在于：步骤S12具体包括：

视觉模块下发机器人周边人物位置信息x，y，分别表示人物的水平位置坐标；

视觉模块下发机器人周边人物id，id是机器人周边人物的唯一标识，对于同一个人物，id是固定的，且id为正数，且从1开始逐一增加；

声源定位模块下发声源定位水平角度θ(0＝θ2π，如人在机器人正右方，θ＝0；如人在机器人右后方，如人在机器人正后方，/如人在机器人左后方，/如人在机器人正左方，θ＝π；如人在机器人左前方，/如人在机器人正前方，/如人在机器人右前方，/如检测到此时无人说话，θ＝-1；

机器人采集以上信息的时间频率为f，即1秒时间内生成的信息总量，语音从输入开始至输入结束持续时间为t秒，在该t秒内生成的信息总量为一个集合E＝{S₁，S₂，S₃，…，S_tf}，在集合E中共有tf个集合S；

VAD后端超时时间为T。

4.如权利要求1所述的机器人基于声源定位判断交互对象的方法，其特征在于：步骤S2具体包括：

S21.构建初始以原点(机器人所在位置)为起点，机器人周边人物所在位置为终点的向量

S22.计算机器人周边人物的向量与x轴单位向量之间的夹角；

S23.计算第i(1＝i＝tf)个时刻第j个人物相对于x轴之间的夹角β_i,j。

5.如权利要求4所述的机器人基于声源定位判断交互对象的方法，其特征在于：步骤S22具体包括：

设第i个时刻机器人周边人物j的向量与x轴单位向量之间的夹角为/

则/

6.如权利要求4所述的机器人基于声源定位判断交互对象的方法，其特征在于：步骤S23所述的夹角β_i,j包括以下情形：

当人在机器人正右方，β_i,j＝0；

当人在机器人右后方，

当人在机器人正后方，

当人机器人左后方，

当人在机器人正左方，β_i,j＝π；

当人在机器人左前方，

当人在机器人正前方，

当人在机器人右前方，

7.如权利要求1所述的机器人基于声源定位判断交互对象的方法，其特征在于：步骤S3具体包括：

S31.计算第i(1＝i＝(t-T)f)个时刻机器人周边哪个人物的β_i,j与此时声源定位角度θ_i,j之间的绝对值最小；即min(|β_i,j-θ_i,j|)对应的人物id；

S32.构建一个集合N＝{min(|β_i,j-θ_i,j|)对应的人物id，(1＝i＝(t-T)f)}；

S33.统计集合N中人物id出现的次数，集合N中人物id出现的次数最多的人物id为交互对象。

8.机器人基于声源定位判断交互对象的系统，其特征在于：包括：

信息预处理模块，用于预处理信息；

向量夹角计算模块，用于计算机器人周边人物相对于x轴单位向量的夹角；

交互对象判断模块，用于判断交互对象。