一种基于AI技术的3D自动打印方法与流程

一种基于ai技术的3d自动打印方法
技术领域
1.本发明属于3d打印技术领域，具体涉及一种基于ai技术的3d自动打印方法。


背景技术：

2.目前现有的3d打印都是完全需要用户对3d打印软件进行手动操作，需要用户对3d打印技术有较强的掌握，对3d打印软件需要有较熟悉的操作。这对用户使用3d打印技术设置了较高的壁垒，不利于3d打印技术的普及和发展。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于ai技术的3d自动打印方法，解决了现有技术中3d打印系统，用户操作繁琐，技术要求高的问题。
4.本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
5.一种基于ai技术的3d自动打印方法，通过发送语音指令控制3d打印机系统打印出3d物体，包括如下步骤：
6.步骤1、用户向3d打印机的语音接收模块发送语音指令，语音接收模块接收到语音指令后发送至客户端；
7.步骤2、客户端接收到语音指令并存储为音频文件，将音频文件发送至语音识别模块；
8.步骤3、语音识别模块将音频文件转换为自然语言文字数据，并将自然语言文字数据发送至gru模型；
9.步骤4、gru模型将自然语言文字数据转换为具体指令集，并发送至3d模型库；
10.步骤5、3d模型库通过查找，选取最匹配的3d物体，将选取的3d物体发送至显示器显示，并向用户发送打印确认提醒信息；
11.步骤6、用户确认打印后，3d打印模块进行打印。
12.系统启动时，首先进行客户端初始化，具体过程如下：
13.步骤a、判断是否有语音库模型、gru模型和3d模型库，如果有，执行步骤b，否则执行步骤c；
14.步骤b、判断语音库模型、gru模型和3d模型库是否为最新版本，如果是最新版本，初始化结束；否则，客户端设备通过服务器下载最新的语音库模型、gru模型和3d模型库，初始化结束；
15.步骤c、从后台服务器上下载安装语音库模型、gru模型和3d模型库，初始化结束。
16.客户端初始化结束后，在系统运行的空闲时段，自动定时连接到后台服务器中，更新并下载最新的语音库模型、gru模型和3d模型库。
17.所述3d打印机系统包括语音接收模块、客户端、3d打印模块；其中，语音接收模块接收用户发送的语音指令，并发送至客户端，客户端对接收到的语音指令进行处理后，选取相匹配的3d物体，发送至3d打印模块，并在显示器上进行显示；3d打印模块根据用户的确认
指令打印相应的物品。
18.客户端包括语音转换模块、语音库模型、gru模型和3d模型，其中，语音转换模块将自然语音数据转换为自然语言数据发送至gru模型，gru模型将自然语言数据转换成具体的指令集；根据具体指令集查找3d模型库中匹配的3d模型，匹配成功后在显示器上进行显示并向用户发出确认打印提醒信息。
19.所述语音接收模块包括内置或外置的麦克风。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
21.1、本方案用户与客户端之间主要通过自然语言交互，用户只需要通过说话对系统下达打印具体3d物体的指令，即可实现3d打印，不需要先学习如何操作技术难度大、方式繁琐的应用软件，即可快速打印3d物体。
22.2、提供友好的人机交互功能，简化了操作过程，降低了用户的使用门槛。
23.3、对3d打印技术的普及和发展提供了有力支持。
附图说明
24.图1为本发明3d打印客户端设备初始化流程图。
25.图2为本发明语音控制3d自动打印工作流程图。
26.图3为本发明3d打印具体实例的工作流程图。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
28.本发明的目的在于解决现有3d打印技术都需要用户通过专业的3d软件来进行设计和开发出3d物体，对用户的技术使用要求较高，使用方式繁琐的问题，而提出基于ai的3d自动打印技术实现方法。
29.首先对本发明可能使用及出现的术语及定义进行说明：
30.asr：自动语音识别(automatic speech recognition)。
31.gru：门控循环单元(gated recurrent unit),是一种自然语言处理的神经网络算法模型。
32.如图1、图2所示，一种基于ai技术的3d自动打印方法，通过发送语音指令控制3d打印机系统打印出3d物体，所述3d打印机系统包括语音接收模块、客户端、3d打印模块；其中，语音接收模块接收用户发送的语音指令，并发送至客户端，客户端对接收到的语音指令进行处理后，选取相匹配的3d物体，发送至3d打印模块，并在显示器上进行显示；3d打印模块根据用户的确认指令打印相应的物品。
33.客户端包括语音转换模块、语音库模型、gru模型和3d模型，其中，语音转换模块将自然语音数据转换为自然语言数据发送至gru模型，gru模型将自然语言数据转换成具体的指令集；根据具体指令集查找3d模型库中匹配的3d模型，匹配成功后在显示器上进行显示并向用户发出确认打印提醒信息。具体的工作过程如下：
34.系统启动时，进行客户端初始化，具体过程如下：
35.步骤a、判断是否有语音库模型、gru模型和3d模型库，如果有，执行步骤b，否则执行步骤c；
36.步骤b、判断语音库模型、gru模型和3d模型库是否为最新版本，如果是最新版本，初始化结束；否则，客户端设备通过服务器下载最新的语音库模型、gru模型和3d模型库，初始化结束；
37.步骤c、从后台服务器上下载安装语音库模型、gru模型和3d模型库，初始化结束。
38.初始化结束后，执行如下步骤：
39.步骤1、用户向3d打印机的语音接收模块发送语音指令，语音接收模块接收到语音指令后发送至客户端；
40.步骤2、客户端接收到语音指令并存储为音频文件，将音频文件发送至语音识别模块；
41.步骤3、语音识别模块将音频文件转换为自然语言文字数据，并将自然语言文字数据发送至gru模型；
42.步骤4、gru模型将自然语言文字数据转换为具体指令集，并发送至3d模型库；
43.步骤5、3d模型库通过查找，选取最匹配的3d物体，将选取的3d物体发送至显示器显示，并向用户发送打印确认提醒信息；
44.步骤6、用户确认打印后，3d打印模块进行打印。
45.客户端初始化结束后，在系统运行的空闲时段，自动定时连接到后台服务器中，更新并下载最新的语音库模型、gru模型和3d模型库。
46.具体实施例，如图3所示，
47.实现本发明方法的客户端设备除包含有应用程序客户端之外，还包含有显示器及3d打印机系统，上述文字中已作出说明，应用程序客户端中需包括有特定的asr语音识别模块、gru神经网络模型、3d模型库。
48.下面通过打印一个红色的茶杯作为例子，对本发明的3d自动打印工作流程做出详细的说明：
49.a、用户向应用程序客户端发送语音指令，即对准麦克风直接清晰说出“打印红色的茶杯”，音量确保麦克风能接收并识别到；
50.b、应用程序客户端在接收到语音指令后，将音频文件发送给asr语音识别并转换成自然语言文字数据，即“打印红色的茶杯”这串文字；
51.c、将“打印红色的茶杯”这串文字发给gru神经网络模型；
52.d、gru模型将“打印红色的茶杯”这串文字转换成具体指令集“红色的”“茶杯”，这里将接收到的文字分为多个关键词或者具体的短语；
53.e、将“红色的”“茶杯”这两个短语发给3d模型库；
54.f、3d模型库根据“红色的”“茶杯”这两个关键词进行查找，3d模型库通过相关词进行匹配筛选，选取最匹配的3d物体，例如，与“红色的”相关的词有“茶杯”“水壶”等物品，与“茶杯”相关的有“红色的”“绿色的”“白色的”等修饰词，根据匹配筛选，选出“红色的茶杯”这个物体；
55.g、将选取的“红色的茶杯”显示在显示器中；
56.h、显示器显示3d物体，并提示用户确认是否打印该“红色的茶杯”，此处可以通过屏幕中按钮和发出语音提示进行确认信息；
57.i、用户确认打印，可以通过确认按钮确认，也可通过发送语音指令确认打印；
58.j、3d打印机接收到确认信息后，打印“红色的茶杯”。
59.本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
60.以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。