智能早教机器人方案设计

儿童智能机器人不是简单的“玩具”，而是人工智能的结合。它们可以主动发起沟通，更新智库，在互动过中教授孩子知识。随着技术进步，具有自学习能力的儿童智能机器人取代早教机构成为家长依赖的“早教师”也不是不可能。自2016年起，国内的儿童机器人产业发展很快，势头很猛，无论是传统玩企、科技新贵还是视频安防企业，有不少推出了功能各异的智能早教机器人。

一、智能早教机器人的现况

目前已上市的儿童智能机器人基本主打陪伴加娱乐，除远程监控、视频通话、安全警报等基础安防功能，相对的还有早教陪伴功能，包括讲故事、百科、单词、问答等，部分品牌还有智能家居功能。根据功能、材质、内存等不同，价格从数百到数干元不等。

育儿机器人的技术难点在于自学习和互动体验，而这必须依赖过硬的硬件技术、视频分析算法和云平台能力。

儿童智能机器人新品频发代表了眼下儿童科技领域发展的趋势，更让人憧憬人工智能与互联网产品相结合将给人类的生活带来的惊喜。专家认为，儿童智能机器人的诞生就像过去的智能手机一样，尽管刚面世时功能有限，但随着产品的进步，功能进一步丰富，人类对它们的依赖性将会越来越强。当机器人成为我们生活的助手，市场将会进一步爆发。

二、儿童智能机器人的方案需求

对于现有的儿童智能机器人，有的消费者使用之后觉得无非就是平板电脑套个卡通壳，再加上学习机和监控摄像头而己，智能性不足。因此不少家长对儿童机器人有如下呼声。

（1）语音识别及麦克风抗噪一般，必须保证环境安静，小朋友语音识别率不高，普通话要标准。

（2）反应较迟钝，需优化人机交互，提升识别速度与识别正确率。

（3）耗电量大，续航能力差，需要优化整机功耗。

（4）扩展性需要更强，希望能够自由安装第三方软件，部分付费的学习软件和内容能免费使用。内置资源较少，希望能完善早教资源。

（5）课件设计需要更科学合理，除时间设定之外，希望能让家长自主设计娱乐和学习方案。（6）要注意隐私泄露，避免无意中被远程监控。希望在视频通话时，孩子这一端能自动接听而不需孩子按键响应。

三、深圳的智能早教机器人/故事机产业状况

智能早教机器人属于近年来才发展起来的新兴产业，即便是站在技术前沿的深圳市，其智能早教机器人企业也大都是在2010年以后才进入该领域。深圳市目前有大大小小智能早教机器人企业200家左右。

智能早教机器人的兴起有赖于语音、人工智能等技术的成熟，以及大众对服务机器人的认可。由此可见，该产品属于融入了*科技，且具备早教功能的产品，如智能早教机、儿童视频早教机、儿童机器人等。除早教功能外，智能早教机器人还具备语音互动、思维训练、陪伴看护、娱乐等更多功能。丰富的功能决定了智能早教机器人的价格比一般产品要高。

同质化、模仿抄袭是深圳智能早教机器人行业存在的问题。其实，儿童早教市场潜力非常大，涉及的题材和内容很多。如果企业能沉下心来，遵循儿童心智成长的规律，用心研发生产出有助于提高儿童心智的产品，拉开与其他企业的差距，实施品牌战略，一定可以在市场上大有作为。而这需要企业保持长远的发展战略定力，更需要时间的沉淀。企业若一味地跟风模仿、图方便赚快钱，终将会被市场淘汰。

同时，企业需要增强保护知识产权意识，及时为产品申请；一旦遇到侵权行为，要及时收集相关资料，交由专业律师负责维权。我们相信，随着国家对知识产权保护力度的加大，未来也会更加完善知识产权保护方面的立法和。

四、微信语音识别机器人方案

现阶段的语音识别技术，主要分为在线识别、离线识别和离在线混合识别三种识别方式。可以说它们各有千秋，而在线识别是现今使用率的语音识别方式。在微信公众平台中也有一套相当出色并支持在线识别的语音识别引擎。

微信用户可以通过手机、电脑的微信终端向微信公众平台发送语音信息，该信息通过微信服务器调用微信语音识别高级接口进行语音识别，并且把所得的识别结果转发到该公众平台的服务器上，服务器可在接收到信息后，提取识别结果，再将识别结果上传到机器人服务器。

机器人服务器根据上传的信息，在大数据库中配对出的回复结果并将结果响应给服务器。服务器再把所得的回复结果存储至数据库，等待语音机器人的请求。这时语音机器人只需要通过网络向服务器发送请求语音识别结果的请求，服务器响应请求后，提取数据库中的机器人的回复结果，回调给机器人，机器人再将结果通过UART等通信方式发送给语音合成模块，就能将机器人所做出的回答合成语音并输出。

因为客户端会不间断地向服务器发送请求，所以为了不重复合成同样结果的语音，必须保证每个语音识别结果，只对应一次语音合成输出。在传输结果的同时，会附带上验证实时性和一次性的验证信息，语音合成模块只会合成通过验证的回复结果。

这样设计的好处是，用户既可以通过机器人本身的语音识别系统来进行语音的对话沟通，也可以通过微信公众平台发送语音信息，间接地与语音机器人进行语音对话。原因在于，机器人本身的语音识别系统词汇量有限，识别率会随着距离的增大而降低，极大地影响了用户与机器人的交互体验；而使用微信公众平台与机器人进行沟通，能够无限地延长用户与机器人的交互距离和提高语音的识别率，并且使用的是轻量级的语音识别，降低机器人对语音识别的运算负担，响应速度极快，能够提供更好的实时性语音对话。

另外这可以让机器人更加具有创新性，一般的语音机器人只能进行一对一语音交流，很难满足一对多的语音交流方式，而将机器人与微信公众平台的结合，能够使得机器人有了一对多的交互模式，相当于给机器人添加了更多的耳朵去聆听人们的心声。这样人们就能更好地去认识和了解这个机器人，借助互联网的特性，机器人也能够和广大的粉丝进行互动。除了可以通过文本和语音的方式与机器人互动以外，还可以给机器人发送表情、图片、小视频、定位等，只要微信支持的功能，用户都可以发送给机器人。机器人可以通过对表情、图片等进行分析和理解后，回复相应的文本、语音、表情或者图片，甚至是音乐或者是视频,可以逗你乐、播报新闻、讲笑话、讲故事等。

此外，它还具有良好的扩展性和相当大的发展潜力。除了简单的语音交互，在智能控制方面，还可以作为家居智能管家，帮助控制家里的每一个角落；在商业市场上，微信公众平台支持平台和微信支付方式，为产品的销售提供了极大的方便；并且语音机器人能够充当大批的客服人员，节省人力成本，为客户提供语音咨询服务，能够更快、更好地解决用户的问题。

语音机器人与微信公众平台有机地结合，能够更好地扩展机器人的服务范围和工作能力，赋予了机器人更多的功能和商业价值，刷新了更加智能的互联网时代。

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