本申請涉及智能控制領域,且更為具體地,涉及一種語音控制的智能升降控制方法及系統。
背景技術:
1、隨著健康辦公理念的深入人心與智能家居技術的快速迭代,智能升降桌憑借其調節靈活、符合人體工程學等優勢,已成為現代辦公及居家環境中的重要配置。為了進一步提升交互的便捷性與智能化水平,引入語音控制技術以替代傳統的手動按鍵,實現非接觸式的精確高度調節,已成為行業發展的重要趨勢。
2、然而,現有的語音控制智能升降方案在實際應用中仍面臨嚴峻的技術挑戰,主要表現為運動過程中的“自我掩蔽”效應及變結構聲學特征導致的語音打斷失敗問題。由于升降桌在運行過程中,驅動電機帶動的齒輪嚙合、絲桿摩擦以及機械框架共振會產生復雜的機械噪聲,這些噪聲不僅包含線性的低頻振動,還伴隨大量具有非線性特征的高頻瞬態成分。與此同時,隨著桌面高度的變化,機械結構的物理特性會導致聲學環境發生動態演變,使得傳統的固定降噪算法難以適配全行程的變結構聲學特征。在電機運轉產生的強干擾下,系統往往無法精準從背景噪聲中分離并識別用戶指令,導致嚴重的“耳聾”現象。特別是在緊急干預場景下,若系統因噪聲掩蓋而無法及時識別用戶發出的停止指令,將直接導致語音打斷功能失效,進而引發設備碰撞、財產損失甚至人員受傷的安全風險。這種在運動狀態下語音識別的低可靠性與安全性隱患,已成為制約語音控制智能升降桌大規模商用的關鍵技術瓶頸。
3、因此,期待一種優化的語音控制的智能升降控制方法。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題,本申請提供了一種語音控制的智能升降控制方法及系統。
2、根據本申請的一個方面,提供了一種語音控制的智能升降控制方法,其包括:
3、s1:采集升降桌控制端的聲學數據流、貼附于機械框架上的結構振動數據流以及驅動電機的霍爾脈沖數據;
4、s2:對聲學數據流、結構振動數據流和霍爾脈沖數據進行基于時間軸的同步對齊與信號解析以得到包含當前高度值的同步信號幀;
5、s3:基于同步信號幀中的當前高度值,在預置的結構聲學映射庫中進行索引匹配與參數插值,以得到與當前機械結構狀態相適配的預估傳遞函數;
6、s4:基于預估傳遞函數,對同步信號幀中的結構振動數據流進行結構振動自適應對消濾波以獲得純凈語音向量;
7、s5:對純凈語音向量進行抗噪語義特征提取與意圖解碼以得到歸一化控制指令;
8、s6:基于歸一化控制指令對驅動電機的運行參數進行安全約束校驗與運動軌跡規劃以控制升降桌執行物理升降動作。
9、根據本申請的另一個方面,提供了一種語音控制的智能升降控制系統,其包括:
10、數據采集模塊,用于采集升降桌控制端的聲學數據流、貼附于機械框架上的結構振動數據流以及驅動電機的霍爾脈沖數據;
11、同步對齊與信號解析模塊,用于對聲學數據流、結構振動數據流和霍爾脈沖數據進行基于時間軸的同步對齊與信號解析以得到包含當前高度值的同步信號幀;
12、索引匹配與參數插值模塊,用于基于同步信號幀中的當前高度值,在預置的結構聲學映射庫中進行索引匹配與參數插值,以得到與當前機械結構狀態相適配的預估傳遞函數;
13、自適應對消濾波模塊,用于基于預估傳遞函數,對同步信號幀中的結構振動數據流進行結構振動自適應對消濾波以獲得純凈語音向量;
14、特征提取與意圖解碼模塊,用于對純凈語音向量進行抗噪語義特征提取與意圖解碼以得到歸一化控制指令;
15、升降控制模塊,用于基于歸一化控制指令對驅動電機的運行參數進行安全約束校驗與運動軌跡規劃以控制升降桌執行物理升降動作。
16、與現有技術相比,本申請提供的一種語音控制的智能升降控制方法及系統,其通過同步采集聲學、結構振動及霍爾脈沖數據,利用霍爾脈沖實時解算當前高度值,并以此為索引在預置映射庫中進行參數插值,從而構建出與當前機械形態動態適配的預估傳遞函數。在此基礎上,將貼附于框架的結構振動作為參考信號,利用自適應對消濾波還原純凈語音向量,有效濾除電機運轉產生的非線性機械噪聲。通過這樣的方式,使得設備在電機全速運轉工況下仍能保持極高的指令識別準確度,從根本上解決了語音打斷失敗帶來的碰撞風險,顯著提升了智能升降交互的實時性與物理安全性。
1.一種語音控制的智能升降控制方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1的語音控制的智能升降控制方法,其特征在于,步驟s2,包括:
3.根據權利要求1的語音控制的智能升降控制方法,其特征在于,步驟s3,包括:
4.根據權利要求1的語音控制的智能升降控制方法,其特征在于,步驟s4,包括:
5.根據權利要求1的語音控制的智能升降控制方法,其特征在于,步驟s5,包括:
6.根據權利要求1的語音控制的智能升降控制方法,其特征在于,步驟s6,包括:
7.根據權利要求2的語音控制的智能升降控制方法,其特征在于,基于霍爾脈沖數據的脈沖計數值與脈沖間隔時間,計算升降桌面的當前高度值及電機的電機轉速值,包括:以如下公式計算升降桌面的當前高度值及電機的電機轉速值,所述公式為:
8.根據權利要求4所述的語音控制的智能升降控制方法,其特征在于,對同步信號幀的預處理音頻數據與預測結構噪聲信號進行聲學對消與信號重構以得到純凈語音向量,包括:
9.一種語音控制的智能升降控制系統,其特征在于,包括: