CN106313113B - 一种对机器人进行训练的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对机器人进行训练的系统及方法，对机器人进行训练的系统包括：一采集单元，用于采集条件数据；一获取单元，用于获取用户发送的操作指令，每条操作指令对应一相应的操作，操作指令包括采集指令和/或编辑指令；一存储单元，用于存储操作指令；一操作单元，用于执行与编辑指令对应的操作；一处理单元，分别连接采集单元、获取单元、存储单元和操作单元，用于将操作指令存储于存储单元中，并控制操作单元和/或采集单元执行与操作指令对应的操作；一显示单元，连接处理单元，显示单元包括一预设模板，预设模板包括显示条件数据的区域和显示操作的执行图像的区域。

Description

一种对机器人进行训练的系统及方法

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种通过图像界面对机器人进行训练的系统及方法。

背景技术

目前针对机器人的训练方式仅限于通过编写代码的形式对机器人的程序进行修改，对于不懂编程语言的用户而言，该训练方式编写难度大，要求用户要有专业的编程开发技能以及优秀的代码管理素养，对系统底层有深入的了解，能查找问题。由于编写代码过程复杂，容易出现训练逻辑错误，因此目前的机器人的训练方法无法满足不懂编程语言的用户的需求。

发明内容

针对现有的机器人的训练方法存在的上述问题，现提供一种旨在实现可支持没有编程开发基础的用户参与机器人行为训练的系统及方法。

具体技术方案如下：

一种对机器人进行训练的系统，包括：

一采集单元，用于采集条件数据；

一获取单元，用于获取用户发送的操作指令，每条所述操作指令对应一相应的操作，所述操作指令包括采集指令和/或编辑指令；

一存储单元，用于存储所述操作指令；

一操作单元，用于执行与所述编辑指令对应的所述操作；

一处理单元，分别连接所述采集单元、所述获取单元、所述存储单元和所述操作单元，用于将所述操作指令存储于所述存储单元中，并控制所述操作单元和/或所述采集单元执行与所述操作指令对应的所述操作；

一显示单元，连接所述处理单元，所述显示单元包括一预设模板，所述预设模板包括显示所述条件数据的区域和显示所述操作的执行图像的区域。

优选的，所述条件数据包括：光线值，和/或湿度值，和/或温度值，和/或热释电数据，和/或PM2.5值，和/或二氧化碳含量，和/或时间，和/或用户属性。

优选的，所述用户属性包括管理者和/或访问者。

优选的，所述获取单元包括：

语音识别模块，用于接收用户发出的语音操作指令，并将所述语音操作指令转换为文字操作指令。

优选的，所述处理单元包括：

一接收模块，用以接收所述条件数据和所述操作指令；

一识别模块，连接所述接收模块，用以识别所述操作指令是否为所述采集指令，并输出识别结果；

若所述操作指令是所述采集指令，则根据所述采集指令控制所述采集单元的工作状态；

一提取模块，连接所述识别模块，当所述操作指令不是所述采集指令时，则所述操作指令为所述编辑指令，所述提取模块用于提取所述编辑指令中的所述操作关键词和参考条件数据，每一组所述操作关键词对应一所述操作，并输出所述操作。

优选的，所述处理单元还包括：

一匹配模块，分别连接所述接收模块和所述提取模块，用于将所述条件数据与所述参考条件数据进行匹配，以获取匹配结果；

当结果匹配时，所述操作单元执行与所述编辑指令对应的所述操作。

一种对机器人进行训练的方法，用于控制机器人的操作，包括下述步骤：

S1.采集条件数据；

S2.获取用户发送的操作指令，每条所述操作指令对应一相应的操作，所述操作指令包括采集指令和/或编辑指令；

S3.存储所述操作指令；

S4.控制所述机器人执行与所述操作指令对应的所述操作，并在一预设模板中显示所述条件数据和所述操作的执行图像。

优选的，所述步骤S4包括：

S41.接收所述条件数据和所述操作指令；

S42.识别所述操作指令是否为所述采集指令，并输出识别结果；

若所述操作指令是所述采集指令时，则根据所述采集指令执行停止采集所述条件数据或开始采集所述条件数据；

若所述操作指令不是所述采集指令时，则所述操作指令为所述编辑指令，提取所述编辑指令中的所述操作关键词和参考条件数据，每一组所述操作关键词对应一所述操作，并输出所述操作。

优选的，所述步骤S4还包括：

S43.将所述条件数据与所述参考条件数据进行匹配，以获取匹配结果；

当匹配结果匹配时，则控制所述机器人执行与所述编辑指令对应的所述操作；

当匹配结果不匹配时，则返回执行步骤S1。

上述技术方案的有益效果：

在本技术方案中，在对机器人进行训练的系统中通过获取单元获取用户发送的操作指令，通过处理单元将操作指令存储于存储单元中，并控制操作单元和/或采集单元执行与操作指令对应的操作，通过显示单元显示条件数据和操作的执行图像，可使用户以直观的方式训练机器人，且训练过程简单，可支持没有编程开发基础的用户参与机器人的行为训练。在对机器人进行训练的方法中，可控制机器人执行与操作指令对应的操作，并在一预设模板中显示条件数据和操作的执行图像，操作过程简单，且方便用户直观的了解训练过程。

附图说明

图1为本发明所述对机器人进行训练的系统的一种实施例的模块图；

图2为本发明所述对机器人进行训练的方法的一种实施例的方法流程图；

图3为本发明所述显示单元处于正常状态的一种实施例的示意图；

图4为本发明所述显示单元处于编辑状态的一种实施例的示意图。

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，一种对机器人进行训练的系统，包括：

一采集单元3，用于采集条件数据；

一获取单元2，用于获取用户发送的操作指令，每条操作指令对应一相应的操作，操作指令包括采集指令和/或编辑指令；

一存储单元5，用于存储操作指令；

一操作单元1，用于执行与编辑指令对应的操作；

一处理单元4，分别连接采集单元3、获取单元2、存储单元5和操作单元1，用于将操作指令存储于存储单元5中，并控制操作单元1和/或采集单元3执行与操作指令对应的操作；

一显示单元6，连接处理单元4，显示单元6包括一预设模板，预设模板包括显示条件数据的区域和显示操作的执行图像的区域。

进一步地，采集指令包括停止采集指令和开始采集指令；采集指令用于控制采集单元3的工作状态。

如图3和图4所示，在本实施例的系统中在实际应用时需嵌入于机器人系统中，当机器人系统处于集成开发环境中时可对机器人进行训练。采集单元3以预定时间间隔采集条件数据，显示单元6在条件数据的显示区域实时显示采集到的条件数据，用户可输入停止采集指令具体地：可通过触发开始编辑模式的方式(如点击“凝固”按钮)使机器人进入凝固状态，在这个状态下，机器人的所有采集条件数据不再更新，凝固于触发时刻，用户在凝固状态下在显示单元6显示区域的操作执行图像中进行编辑，操作执行图像可关联编辑指令对应的相应的操作动作，当用户编辑完成后，用户可输入开始采集指令具体地：可通过触发结束编辑模式的方式(点击“释放”按钮)即可把编辑动作上传到机器人(操作单元1)上并运行，同时机器人中的数据重新继续保持实时更新。

在本实施例中，通过获取单元2获取用户发送的操作指令，通过处理单元4将操作指令存储于存储单元5中，并控制操作单元1和/或采集单元3执行与操作指令对应的操作，通过显示单元6显示条件数据和操作的执行图像，可使用户以直观的方式训练机器人，且训练过程简单，可支持没有编程开发基础的用户参与机器人的行为训练。

如图3和图4所示，在优选的实施例中，条件数据包括：光线值，和/或湿度值，和/或温度值，和/或热释电数据，和/或PM2.5值，和/或二氧化碳(CO₂)含量，和/或时间，和/或用户属性。

进一步地，采集单元3可包括：光线传感器，用于采集光线值；湿度传感器，用于采集湿度值；热释电红外传感器，用于采集是机器人附近是否存在用户；PM2.5采集模块，用于采集PM2.5值；二氧化碳传感器，用于采集CO₂含量；身份验证模块，用于识别用户的属性。

在优选的实施例中，用户属性包括管理者和/或访问者。

在本实施例中，可通过身份验证模块识别用户是管理者或访问者，若是管理者可直接对机器人进行训练，若是访问者可获取与管理者的关系，根据相应的权限对机器人进行相应的操作。

在优选的实施例中，获取单元2可包括：

语音识别模块42，用于接收用户发出的语音操作指令，并将语音操作指令转换为文字操作指令。

在本实施例中，还可包括人工智能的自然语言处理模块，用于将文字操作指令转换为数字数据，以使机器人识别。

在优选的实施例中，处理单元4可包括：

一接收模块41，用以接收条件数据和操作指令；

一识别模块42，连接接收模块41，用以识别操作指令是否为采集指令，并输出识别结果；

若操作指令是采集指令，则根据采集指令控制采集单元3的工作状态；

一提取模块44，连接识别模块42，当操作指令不是采集指令时，则操作指令为编辑指令，提取模块44用于提取编辑指令中的操作关键词和参考条件数据，每一组操作关键词对应一操作，并输出操作。

在本实施例中，操作可以是开启电话功能给机器人中预先存储的联系人打电话，或开启提示音功能，或控制机器人上的LED灯亮起/熄灭，或开启视频播放器功能，或开启音乐播放器功能，或开启搜索引擎功能对用户需要搜索的关键词进行搜索，或开启TTS(TextTo Speech，文语转换)语音模块功能将文字转换为语音功能等。

在优选的实施例中，处理单元4还包括：

一匹配模块43，分别连接接收模块41和提取模块44，用于将条件数据与参考条件数据进行匹配，以获取匹配结果；

当结果匹配时，操作单元1执行与编辑指令对应的操作。

在本实施例中，存储单元5中还可预先存储操作关键词，当匹配结果为匹配且接收到的编辑指令中的操作关键词与预先存储操作关键词相同时，控制机器人执行相应的操作。

如图2所示，一种对机器人进行训练的方法，用于控制机器人的操作，包括下述步骤：

S1.采集条件数据；

S2.获取用户发送的操作指令，每条操作指令对应一相应的操作，操作指令包括采集指令和/或编辑指令；

S3.存储操作指令；

S4.控制机器人执行与操作指令对应的操作，并在一预设模板中显示条件数据和操作的执行图像。

进一步地，采集指令包括停止采集指令和开始采集指令；采集指令用于控制机器人是否进行条件数据采集。

在本实施例中，可控制机器人执行与操作指令对应的操作，并在一预设模板中显示条件数据和操作的执行图像，操作过程简单，且方便用户直观的了解训练过程。

在优选的实施例中，步骤S4可包括：

S41.接收条件数据和操作指令；

S42.识别操作指令是否为采集指令，并输出识别结果；

若操作指令是采集指令时，则根据采集指令执行停止采集条件数据或开始采集条件数据；

若操作指令不是采集指令时，则操作指令为编辑指令，提取编辑指令中的操作关键词和参考条件数据，每一组操作关键词对应一操作，并输出操作。

在本实施例中，操作可以是开启电话功能给机器人中预先存储的联系人打电话，或开启提示音功能，或控制机器人上的LED灯亮起/熄灭，或开启视频播放器功能，或开启音乐播放器功能，或开启搜索引擎功能对用户需要搜索的关键词进行搜索，或开启TTS(TextTo Speech，文语转换)语音模块功能将文字转换为语音功能等。

在优选的实施例中，步骤S4还包括：

S43.将条件数据与参考条件数据进行匹配，以获取匹配结果；

当匹配结果匹配时，则控制机器人执行与编辑指令对应的操作；

当匹配结果不匹配时，则返回执行步骤S1。

如图3和图4所示，以需要训练机器人在温度低于16℃时语音提醒用户开空调为例：机器人系统处于集成开发环境，使机器人的实时条件状态显示于预设模板的条件数据显示区域；若此时温度为20℃，可点击“凝固”按钮(停止采集指令)，以使实时条件状态停止更新，在“温度”一栏(预设模板的条件数据显示区域)显示20℃，可手动将温度区间设定为10℃到16℃；在预设模板的操作操作显示区域中激活TTS语音模块，输入文字“温度低于16摄氏度，请开空调”(编辑指令)；点击“释放”按钮(开始采集指令)，自动生成的代码上传到机器人并更新运行。从而完成了一次机器人的行为训练，当机器人采集到的温度低于16℃时，就会主动提醒用户开启空调。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种对机器人进行训练的系统，其特征在于，包括：

一采集单元，用于采集条件数据；

一获取单元，用于获取用户发送的操作指令，每条所述操作指令对应一相应的操作，所述操作指令包括采集指令和/或编辑指令；

一存储单元，用于存储所述操作指令；

一操作单元，用于执行与所述编辑指令对应的所述操作；

一处理单元，分别连接所述采集单元、所述获取单元、所述存储单元和所述操作单元，用于将所述操作指令存储于所述存储单元中，并控制所述操作单元和/或所述采集单元执行与所述操作指令对应的所述操作；

一显示单元，连接所述处理单元，所述显示单元包括一预设模板，所述预设模板包括显示所述条件数据的区域和显示所述操作的执行图像的区域；

在所述操作单元执行与所述编辑指令对应的所述操作之前，通过触发条件使所述机器人进入凝固状态，所述采集单元停止采集所述条件数据；

在所述操作单元结束执行与所述编辑指令对应的所述操作之后，通过触发条件使所述机器人释放所述凝固状态，所述采集单元重新开始采集所述条件数据；

所述处理单元包括：

一接收模块，用以接收所述条件数据和所述操作指令；

一识别模块，连接所述接收模块，用以识别所述操作指令是否为所述采集指令，并输出识别结果；

若所述操作指令是所述采集指令，则根据所述采集指令控制所述采集单元的工作状态；

一提取模块，连接所述识别模块，当所述操作指令不是所述采集指令时，则所述操作指令为所述编辑指令，所述提取模块用于提取所述编辑指令中的所述操作关键词和参考条件数据，每一组所述操作关键词对应一所述操作，并输出所述操作；

所述处理单元还包括：

一匹配模块，分别连接所述接收模块和所述提取模块，用于将所述条件数据与所述参考条件数据进行匹配，以获取匹配结果；

当结果匹配时，所述操作单元执行与所述编辑指令对应的所述操作。

2.如权利要求1所述对机器人进行训练的系统，其特征在于，所述条件数据包括：光线值，和/或湿度值，和/或温度值，和/或热释电数据，和/或PM2.5值，和/或二氧化碳含量，和/或时间，和/或用户属性。

3.如权利要求2所述对机器人进行训练的系统，其特征在于，所述用户属性包括管理者和/或访问者。

4.如权利要求1所述对机器人进行训练的系统，其特征在于，所述获取单元包括：

语音识别模块，用于接收用户发出的语音操作指令，并将所述语音操作指令转换为文字操作指令。

5.一种对机器人进行训练的方法，其特征在于，用于控制机器人的操作，包括下述步骤：

S1.采集条件数据；

S2.获取用户发送的操作指令，每条所述操作指令对应一相应的操作，所述操作指令包括采集指令和/或编辑指令；

S3.存储所述操作指令；

S4.控制所述机器人执行与所述操作指令对应的所述操作，并在一预设模板中显示所述条件数据和所述操作的执行图像；

所述步骤S4中，在控制所述机器人执行与所述编辑指令对应的所述操作之前，首先通过触发条件使所述机器人进入凝固状态，所述机器人停止采集所述条件数据；

所述步骤S4中，在所述机器人结束执行与所述编辑指令对应的所述操作之后，通过触发条件使所述机器人释放所述凝固状态，所述机器人重新开始采集所述条件数据；

所述步骤S4包括：

S41.接收所述条件数据和所述操作指令；

S42.识别所述操作指令是否为所述采集指令，并输出识别结果；

若所述操作指令是所述采集指令时，则根据所述采集指令执行停止采集所述条件数据或开始采集所述条件数据；

若所述操作指令不是所述采集指令时，则所述操作指令为所述编辑指令，提取所述编辑指令中的所述操作关键词和参考条件数据，每一组所述操作关键词对应一所述操作，并输出所述操作；

所述步骤S4还包括：

S43.将所述条件数据与所述参考条件数据进行匹配，以获取匹配结果；

当匹配结果匹配时，则控制所述机器人执行与所述编辑指令对应的所述操作；

当匹配结果不匹配时，则返回执行步骤S1。