一种智能作诗机器人的机械臂系统

技术领域

本发明涉及智能作诗机器人技术领域，具体为一种智能作诗机器人的机械臂系统。

背景技术

智能作诗机器人是一种基于人工智能技术的创作工具，它可以自动生成诗歌、韵文和其他形式的文学作品，智能作诗机器人通过深度学习、自然语言处理和生成模型等算法，能够模仿人类创作的方式和风格，创作出富有艺术性和情感的诗。

现有智能作诗机器人在交互方面存在一些问题，例如，用户只能通过触摸屏幕或按钮来与机器人进行互动，操作方式相对单一；同时，用户无法保存个人信息和查询历史记录等功能也限制了用户体验。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种智能作诗机器人的机械臂系统。

(二)技术方案

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种智能作诗机器人的机械臂系统，包括：机器人中控模块、机械臂模块、显示屏模块、手机端模块和云端服务模块，其中机器人中控模块通过接收来自传感器和用户输入的指令，计算并控制机械臂运动、轨迹规划、位置控制等以实现机器人的精确定位、路径跟踪和运动协调，机械臂模块根据机器人中控模块所发出的指令进行位移，以完成对诗词的书写，通过机器人中控模块生成诗歌，而显示屏模块则可以显示这些生成的诗歌作品以及向用户展示提示、选项或问题，以引导用户进行交互，手机端模块与机器人中控模块相互连接，手机端模块允许用户通过手机应用或浏览器与智能作诗机器人进行远程控制，用户可以通过手机端发送指令、设置参数、启动或停止机器人的作诗过程等，云端服务模块用于存储作诗数据，并提供给用户查询诗词和用户历史记录的功能，通过云端存储，机器人可以将生成的诗歌作品、用户输入和其他相关数据保存在云端服务器上，实现数据的长期存储和管理。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

更进一步的，所述机器人中控模块采用树莓派4B作为机器人中控，其中树莓派搭载Ubuntu系统，内部编写了Python文件，用于处理语音输入、语音识别、数据上传接受、gcode文件格式转换，发送串口指令等功能。

更进一步的，所述在机器人中控模块中还设置有语音输入模块，其中语音输入模块主要由USB麦克风组成，其中利用Python的库驱动麦克风，接受语音输入，语音输入模块中还包括语音识别组件和语音唤醒组件，其中语音识别组件采用百度云语音识别和语音合成技术，语音唤醒组件采用了离线的唤醒引擎snowBoy，实现语音唤醒，保证隐私安全，在数据交互上，和服务器交互的形式采用HTTP请求，树莓派发送HTTP请求到云端服务器，服务器接受请求，进行业务处理，如生成诗词、查询诗词，再把结果返回给树莓派，通过约定接口数据格式，可以实现数据的互通。

更进一步的，所述机械臂模块主要由双轴电动滑台和夹持件组成，其中双轴电动滑台与机器人中控模块电性连接，夹持件设置于双轴电动滑台的移动端，夹持件可夹持住书写笔，通过双轴电动滑台驱动夹持件和书写笔进行位移，以完成对诗词的书写。

更进一步的，所述显示屏模块主要由液晶显示屏组成，其中液晶显示屏可以呈现机器人生成的诗歌作品、提示信息、其他相关内容，它提供了一个可视化的界面，与此同时可以提供即时的反馈和提示信息，例如成功生成诗句的提示、错误输入的警告等，这使得用户能够及时了解机器人的状态和处理结果。

更进一步的，所述手机端模块包括微信小程序和微信公众号，可通过微信小程序和微信公众号来控制机器人中控模块，用户可以通过微信扫描小程序码或者搜索小程序名称进行访问，此外，还可以通过其他渠道，如分享链接、朋友推荐等方式进入小程序，用户还可以直接在微信搜索框输入公众号名称或者扫描公众号的二维码来关注该公众号，关注后，在聊天界面中即可与公众号进行交互。

更进一步的，所述在云端服务模块利用Java Spring Boot搭设业务服务器，利用Python Flask搭设AI作诗服务器，我们将请求分为两类，普通业务请求和AI作诗请求，对外暴露的接口导向Java服务器，当Java服务器收到普通业务请求时，自行进行处理；当收到AI作诗请求时，利用Java HTTP模块，向本机的Python服务器发出请求，将接受到的数据依据传入关键词的哈希值保存于Redis中，同时回传生成的诗词。

更进一步的，所述在云端服务模块中为防止用户恶意传入非法关键词，导致服务器出错或宕机，在Java服务器接受到AI作诗请求时，系统会对关键词进行检测，关键词出现错误时，会返回错误代码，当关键词检测通过时，将会向本机的Python服务器发出作诗请求，系统将接受到的数据依据传入关键词的哈希值保存于Redis中，过期时间设置为10分钟，在10分钟内如果传入相同的关键词作诗，将返回同一首诗词。

更进一步的，所述当关键词包含非中文、单个关键词长度大于4个字符，所有关键词个数大于4个、关键词为空时则会出现错误代码。

(三)有益效果

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

本发明的机械臂系统通过设置有机器人中控模块、机械臂模块、显示屏模块、手机端模块和云端服务模块，机械臂模块可接受机器人中控模块的指令，以此来完成作诗的书写，同时配合显示屏模块的使用，不仅可以将诗词展示出来，而且用户还可根据实际需求完成特殊化要求，还增设了手机端模块，用户可在手机上进行交互操作，配合云端服务模块的使用，可将用户的个人信息进行存储，可实施查询诗词、查询用户历史记录，提升整体的用户体验，解决现有智能作诗机器人在交互方面存在一些问题，例如，用户只能通过触摸屏幕或按钮来与机器人进行互动，操作方式相对单一；同时，用户无法保存个人信息和查询历史记录等功能也限制了用户体验的这些问题，有效提升智能作诗机器人的创作质量和用户体验。

附图说明

图1为本发明一种智能作诗机器人的机械臂系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1所示，本发明的一种智能作诗机器人的机械臂系统，包括：机器人中控模块、机械臂模块、显示屏模块、手机端模块和云端服务模块，其中机器人中控模块通过接收来自传感器和用户输入的指令，计算并控制机械臂运动、轨迹规划、位置控制等以实现机器人的精确定位、路径跟踪和运动协调，机械臂模块根据机器人中控模块所发出的指令进行位移，以完成对诗词的书写，通过机器人中控模块生成诗歌，而显示屏模块则可以显示这些生成的诗歌作品以及向用户展示提示、选项或问题，以引导用户进行交互，手机端模块与机器人中控模块相互连接，手机端模块允许用户通过手机应用或浏览器与智能作诗机器人进行远程控制，用户可以通过手机端发送指令、设置参数、启动或停止机器人的作诗过程等，云端服务模块用于存储作诗数据，并提供给用户查询诗词和用户历史记录的功能，通过云端存储，机器人可以将生成的诗歌作品、用户输入和其他相关数据保存在云端服务器上，实现数据的长期存储和管理。

进一步的，机器人中控模块采用树莓派4B作为机器人中控，其中树莓派搭载Ubuntu系统，内部编写了Python文件，用于处理语音输入、语音识别、数据上传接受、gcode文件格式转换，发送串口指令等功能；

进一步的，在机器人中控模块中还设置有语音输入模块，其中语音输入模块主要由USB麦克风组成，其中利用Python的库驱动麦克风，接受语音输入，语音输入模块中还包括语音识别组件和语音唤醒组件，其中语音识别组件采用百度云语音识别和语音合成技术，语音唤醒组件采用了离线的唤醒引擎snowBoy，实现语音唤醒，保证隐私安全，在数据交互上，和服务器交互的形式采用HTTP请求，树莓派发送HTTP请求到云端服务器，服务器接受请求，进行业务处理，如生成诗词、查询诗词，再把结果返回给树莓派，通过约定接口数据格式，可以实现数据的互通；

进一步的，机械臂模块主要由双轴电动滑台和夹持件组成，其中双轴电动滑台与机器人中控模块电性连接，夹持件设置于双轴电动滑台的移动端，夹持件可夹持住书写笔，通过双轴电动滑台驱动夹持件和书写笔进行位移，以完成对诗词的书写；

进一步的，显示屏模块主要由液晶显示屏组成，其中液晶显示屏可以呈现机器人生成的诗歌作品、提示信息、其他相关内容，它提供了一个可视化的界面，与此同时可以提供即时的反馈和提示信息，例如成功生成诗句的提示、错误输入的警告等，这使得用户能够及时了解机器人的状态和处理结果；

进一步的，手机端模块包括微信小程序和微信公众号，可通过微信小程序和微信公众号来控制机器人中控模块，用户可以通过微信扫描小程序码或者搜索小程序名称进行访问，此外，还可以通过其他渠道，如分享链接、朋友推荐等方式进入小程序，用户还可以直接在微信搜索框输入公众号名称或者扫描公众号的二维码来关注该公众号，关注后，在聊天界面中即可与公众号进行交互；

进一步的，在云端服务模块利用Java Spring Boot搭设业务服务器，利用PythonFlask搭设AI作诗服务器，我们将请求分为两类，普通业务请求和AI作诗请求，对外暴露的接口导向Java服务器，当Java服务器收到普通业务请求时，自行进行处理；当收到AI作诗请求时，利用Java HTTP模块，向本机的Python服务器发出请求，将接受到的数据依据传入关键词的哈希值保存于Redis中，同时回传生成的诗词；

进一步的，在云端服务模块中为防止用户恶意传入非法关键词，导致服务器出错或宕机，在Java服务器接受到AI作诗请求时，系统会对关键词进行检测，关键词出现错误时，会返回错误代码，当关键词检测通过时，将会向本机的Python服务器发出作诗请求，系统将接受到的数据依据传入关键词的哈希值保存于Redis中，过期时间设置为10分钟，在10分钟内如果传入相同的关键词作诗，将返回同一首诗词；

进一步的，当关键词包含非中文、单个关键词长度大于4个字符，所有关键词个数大于4个、关键词为空时则会出现错误代码。

机械臂模块可接受机器人中控模块的指令，以此来完成作诗的书写，同时配合显示屏模块的使用，不仅可以将诗词展示出来，而且用户还可根据实际需求完成特殊化要求，还增设了手机端模块，用户可在手机上进行交互操作，配合云端服务模块的使用，可将用户的个人信息进行存储，可实施查询诗词、查询用户历史记录，提升整体的用户体验。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。