使用 Python 实现一个简单的智能聊天机器人

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2023-10-10 14:17 78阅读 0赞

简要说明

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最近两天需要做一个python的小程序, 就是实现人与智能机器人（智能对话接口）的对话功能，目前刚刚测试了一下可以实现， 就是能够实现个人与机器的智能对话(语音交流)。

总体的思路

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大家可以设想一下, 如果要实现人与机器的智能对话, 肯定要有以下几个步骤:

1.  计算机接收用户的**语音输入**
2.  将用户输入的语音输入转化为**文本信息**
3.  调用智能对话接口, 发送请求文本信息, 获取接口返回的**智能回答文本信息**
4.  将回答文本信息转化为**语音格式输出**

这里可以安装很多现成的库函数, 辅助我们系统的实现。

需要准备的环境

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以下是需要安装的一些python依赖包

*  pip install pyaudio *安装pyaudio依赖包, 用于录音、生成wav文件*
 *  pip install baidu-aip *安装百度AI的sdk, 调用语音技术接口将音频识别为文本数据返回*
 *  pip install pyttsx3 *安装pyttsx3依赖包, 将文本信息以音频的格式播放出来*

接下来我会逐步实现以上每个功能，最后再组合起来。

接收用户的语音输入，并将其存为音频文件

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import time
    import wave
    from pyaudio import PyAudio, paInt16
    
    framerate = 16000  # 采样率
    num_samples = 2000  # 采样点
    channels = 1  # 声道
    sampwidth = 2  # 采样宽度2bytes
    FILEPATH = '../voices/myvoices.wav'      #该文件目录要存在
    
    
    #用于接收用户的语音输入, 并生成wav音频文件(wav、pcm、mp3的区别可详情百度)
    class Speak():
    
        #将音频数据保存到wav文件之中
        def save_wave_file(self, filepath, data):
            wf = wave.open(filepath, 'wb')
            wf.setnchannels(channels)
            wf.setsampwidth(sampwidth)
            wf.setframerate(framerate)
            wf.writeframes(b''.join(data))
            wf.close()
    
    
        # 进行语音录制工作
        def my_record(self):
            pa = PyAudio()
            # 打开一个新的音频stream
            stream = pa.open(format=paInt16, channels=channels,
                             rate=framerate, input=True, frames_per_buffer=num_samples)
            my_buf = []  # 存放录音数据
    
            t = time.time()
            print('正在讲话...')
    
            while time.time() < t + 5:  # 设置录音时间（秒）
                # 循环read，每次read 2000frames
                string_audio_data = stream.read(num_samples)
                my_buf.append(string_audio_data)
    
    
            print('讲话结束')
            self.save_wave_file(FILEPATH, my_buf)    #保存下录音数据
            stream.close()

调用百度AI接口， 识别音频文件并以文本信息返回

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之前使用过好几次百度AI的接口，我的毕业设计<在线课堂学生异常行为与分析>也是使用到了百度的智能平台，个人调试的话有很多免费产品，总体来说百度在人工智能领域做得还是相当不错的。

在调用百度AI接口之前，需要首先进入**百度AI开放平台**，搜索**语音识别。**

![f29767bc16bc51fe543e9246becf155f.png][]

点击立即使用，没有账号的话可以先创建一个账号，然后领取免费的资源使用

![3234f7c096ab23f1f7828a9eb416097c.png][]

我之前已经创建1个了, 假设再次点击创建

![29d5102fd65c6928a03de79d32bd5382.png][]

系统会自动勾选上**语音识别**接口，直接创建应用即可，之后会有 **AppID、 API Key、Secret Key**，之后调用百度接口直接调用即可。

![e59f4ed82aacad5aff4a926a342ac50d.png][]

![676735e66f2c16e2527bf8a2df3c8c26.png][]

![86648b69093fc8f99fa709ceec40bef2.png][]

可以查看接口文档，进行具体的接口操作

![d4d4162b5022bd7e5ef1f741b3fa70e8.png][]

前奏准备好, 便可以直接调用接口进行语音识别

from aip import AipSpeech
    
    """ 你的 APPID AK SK """
    APP_ID = '25990397'
    API_KEY = 'iS91n0uEOujkMIlsOTLxiVOc'
    SECRET_KEY = ''              #此处填写自己的密钥
    
    """调用接口, 调用BaiDu AI 接口进行录音、语音识别"""
    client = AipSpeech(APP_ID, API_KEY, SECRET_KEY)
    
    class ReadWav():
        # 读取文件
        def get_file_content(self, filePath):
            with open(filePath, 'rb') as fp:
                return fp.read()
    
        def predict(self):
            # 调用百度AI的接口, 识别本地文件
             return client.asr(self.get_file_content('../voices/myvoices.wav'), 'wav', 16000, {
                'dev_pid': 1537,
            })
            
            
            
    readWav = ReadWav()          #实例化方法
    print(readWav.predict())      #调用识别方法, 并输出

执行结果 ( 音频文件存的录音是: 你叫什么名字呀？)

{'corpus_no': '7087884083428433929', 'err_msg': 'success.', 'err_no': 0, 'result': ['你叫什么名字呀？'], 'sn': '255158586831650276613'}

请求智能机器人, 发送文本信息, 返回智能聊天内容

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之前我们老师推荐我使用图灵机器人的智能聊天，后来发现认证一直无法通过，且需要付费。

后来发现了一个免费、无需注册、只需要发送get请求就可实现聊天的**青云客智能机器人**，直接调用接口即可。

代码如下:

输出(详情访问**青云客官网**)

哟~ 都好都好

将回答信息转化为语音文件并输出

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此处需要导入pyttsx3包，具体代码如下:

import pyttsx3
    
    
    class RobotSay():
    
        def __init__(self):
            # 初始化语音
            self.engine = pyttsx3.init()  # 初始化语音库
    
            # 设置语速
            self.rate = self.engine.getProperty('rate')
            self.engine.setProperty('rate', self.rate - 50)
    
    
        def say(self, msg):
            # 输出语音
            self.engine.say(msg)  # 合成语音
            self.engine.runAndWait()
            
    robotSay = RobotSay()
    robotSay.say("你好呀")          #会讲出    ~你好呀(女声)

组合成为自动聊天机器人（它很硬气）

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代码如下：

def talkWithRobot(msg):
        url = 'http://api.qingyunke.com/api.php?key=free&appid=0&msg={}'.format(urllib.parse.quote(msg))
        html = requests.get(url)
        return html.json()["content"]
    
    
    robotSay = RobotSay()
    speak = Speak()
    readTalk = ReadWav()
    while True:
    
        speak.my_record()                               #录音
    
        text = readTalk.predict()['result'][0]          #调用百度AI接口, 将录音转化为文本信息
    
        print("本人说:", text)                           #输出文本信息
        response_dialogue = talkWithRobot(text)         #调用青云客机器人回答文本信息并返回
        print("青云客说:", response_dialogue)             #输出回答文本信息
    
        robotSay.say(response_dialogue)                 #播放回答信息

运行结果（发现它很硬气）

"""
    正在讲话...
    讲话结束...
    本人说: 你好呀。
    青云客说: 哟~ 都好都好
    正在讲话...
    讲话结束...
    本人说: 你叫什么名字呀？
    青云客说: 我是小美人菲菲呀~
    正在讲话...
    讲话结束...
    本人说: 哇，那你多美呀。
    青云客说: 你似有問題多啲囉!
    正在讲话...
    讲话结束...
    本人说: 我好看吗？
    青云客说: 你真是个地道的美人啊。就是说你只有在地道里才算美人，因为地道里没灯
    正在讲话...
    讲话结束...
    本人说: 你可真是个小可爱呀。
    青云客说: 呀，你怎么知道。。。我就是啊。。
    正在讲话...
    讲话结束...
    本人说: 不和你说了。
    青云客说: 不说拉倒
    """

[f29767bc16bc51fe543e9246becf155f.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/f29767bc16bc51fe543e9246becf155f.png
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