CN107009343A - 一种基于多生物识别信息的银行业务助理机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，包括机器人本体和底盘，底盘用于实现机器人自主移动及蔽障功能；所述机器人本体具有红外感应模块、显示模块和语音输出模块，红外感应模块用于检测银行大厅内距离机器人最近的客户，并控制机器人移动到离该客户设定距离，语音输出模块与触敏显示模块开始引导客户与机器人进行信息交互；所述机器人本体还具有银行卡读卡器、摄像单元、虹膜扫描仪、二代身份证阅读器和指纹采集器；当该客户选择办理的银行金融业务需要身份验证时，采用所述银行卡读卡器、摄像单元、虹膜扫描仪、二代身份证阅读器和指纹采集器中的一种或多种进行验证。

Description

一种基于多生物识别信息的银行业务助理机器人

技术领域

本发明涉及智能服务机器人领域，具体涉及一种基于多生物识别信息的银行业务助理机器人。

背景技术

着科学技术水平的提高，各式各样的机器人走入了人们的视野中，越来越多的地方开始使用机器人来代替部分人类的工作，各种服务机器人开始应用于人们的日常生活中，逐渐改变人们的一些生活方式。服务机器人在银行、医院、办公楼、运输、清洗、行政、救援、老人监护等工作中都很有应用的价值。

目前，银行中银行大堂经理每天承担着非常繁重的工作任务，因此，研发一款基于云数据身份识别的银行业务助理机器人，在职能上承担部分大堂经理的职责，协助大堂经理更好的宣传推广银行的金融业务，实现宣传推广银行金融业务的智能化和自动化已成为一个迫切的需求。

同时，现有的机器人在对客户的识别上，仅限于人脸识别，人脸的信息具有复杂多变性，当无法识别人脸信息时，机器人的识别功能就无从谈起，所以为了从各个方面识别客户，有必要开发新的识别方式。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，可以基于多种识别技术，全方位地验证客户信息。

本发明采用下面的技术方案：

一种基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，包括机器人本体和底盘，底盘具有第一控制单元、运动装置及导航装置，运动装置及导航装置用于实现机器人自主移动及蔽障功能；所述机器人本体具有与第一控制单元实行无线通信的第二控制单元，与第二控制单元相连的红外感应模块、显示模块和语音输出模块，红外感应模块用于检测银行大厅内距离机器人最近的客户，并发送结果至第二控制单元，第二控制单元与第一控制单元通信控制机器人向该客户移动；当移动到距离该客户设定距离时，第二控制单元控制语音输出模块输出设定语句，同时第二控制单元控制显示模块示出当前可办理的银行金融业务，语音输出模块与触敏显示模块用于引导客户与机器人开始进行信息交互；所述机器人本体还具有银行卡读卡器、摄像单元、虹膜扫描仪、二代身份证阅读器和指纹采集器；当该客户选择办理的银行金融业务需要身份验证时，采用所述银行卡读卡器、摄像单元、虹膜扫描仪、二代身份证阅读器和指纹采集器中的一种或多种进行验证。

所述红外感应模块具有红外热释传感器，用于检测银行大厅内距离机器人最近的客户。

进一步的，所述验证过程包括采用银行卡读卡器、摄像单元、虹膜扫描仪、二代身份证阅读器或指纹采集器中的一种或多种获取客户的银行卡信息、人脸信息、虹膜信息、二代身份证信息和指纹信息，通过第二控制单元发送至银行云服务器，与银行云服务器中存储的客户相应信息进行比对，若比对成功，银行云服务器发送比对成功信息至第二控制单元，第二控制单元控制语音输出模块或触敏显示模块输出下一步可执行信息。

进一步的，所述机器人本体还具有语音采集模块，用于获取客户的语音可执行信息，通过第二控制单元发送至内置有卷积神经网络模型的云计算平台，所述卷积神经网络经过预训练，用于识别客户的语音可执行信息，并将识别结果返回至第二控制单元，第二控制单元依据识别结果控制语音输出模块或触敏显示模块输出下一步可执行信息。

进一步的，对所述云计算平台内置的卷积神经网络模型进行修改或更换，用以适应不同的语音可执行信息。

进一步的，所述卷积神经网络模型采用三层结构，分别为输入层、隐含层和输出层。

进一步的，当客户与机器人开始进行信息交互时，首先采用银行卡读卡器获取该客户的银行卡信息，将此时获取的银行卡信息与银行云服务器中存储的客户相应信息进行比对，若比对成功，第二控制单元控制语音输出模块或触敏显示模块输出下一步可执行信息；当客户需要办理小于设定额度的银行金融业务时，语音输出模块或触敏显示模块输出二代身份证验证提示信息，通过二代身份证阅读器获取客户二代身份证信息与银行云服务器中存储的客户相应信息进行比对，若比对成功，第二控制单元控制语音输出模块或触敏显示模块输出下一步可执行信息；当客户需要办理大于设定额度的银行金融业务时，语音输出模块或触敏显示模块输出虹膜验证、指纹验证或人脸信息验证提示信息中的一种或多种，用于进一步识别客户的身份。

进一步的，对所述银行金融业务设定权限，当客户选择办理的业务在所述权限内，则通过与机器人的交互实现业务办理；当客户选择办理的业务在所述权限外，第二控制单元控制语音输出模块或触敏显示模块输出无法办理的提示信息，然后输出是否需要带领客户至办理所述机器人权限外的业务柜台；通过语音采集模块或触敏显示模块获取客户反馈，若客户需要被带领，则第二控制单元向第一控制单元发送带领命令，第一控制单元控制运动装置及导航装置向所述柜台移动；若客户不需要被带领，则第二控制单元控制语音输出模块或触敏显示模块输出所述柜台的位置。

进一步的，其特征在于：所述导航装置包括激光雷达、超声波雷达和UWB定位装置，激光雷达和UWB定位装置分别与第一控制单元相连，超声波雷达与第三控制单元相连。

进一步的，所述机器人本体还具有嵌入式打印机，当客户需要办理所述银行金融业务时，为客户提供排队取号服务。

进一步的，所述机器人本体还具有电量自检单元，用于检测机器人供电电池电量，当电池电量低于设定值时，发送指令至第一控制单元，第一控制单元控制所述运动装置移动至银行大厅内的充电处进行自动充电。

进一步的，所述运动单元包括第三控制单元、电机、电机驱动器、主动轮和从动轮，电机驱动器一端连接第三控制单元，另一端连接电机，电机通过电机驱动器控制主动轮和从动轮，主动轮安装在底盘的两侧，从动轮安装在底盘的四周，第三控制单元与第一控制单元相连。

进一步的，所述导航装置包括激光雷达、超声波雷达和UWB定位装置，激光雷达和UWB定位装置分别与第一控制单元相连，超声波雷达与第三控制单元相连。

进一步的，所述UWB定位装置包括UWB定位标签和UWB定位锚点，UWB定位标签与第一控制单元相连，UWB定位锚点均匀分布在银行大厅的天花板上。

进一步的，所述第一控制单元与第二控制单元通过wifi通讯，第二控制单元通过wifi与银行云服务器通信。

进一步的，所述第二控制单元通过银行云服务器获取银行查询业务，并控制语音输出模块或触敏显示模块输出所述银行查询业务。

进一步的，所述导航装置具有激光雷达，激光雷达采用创建地图方式驱动机器人行走，并将所创建的地图信息保存在第一控制单元，同时上传至银行云服务器。

本发明的有益效果：

本发明的基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，可以自主发现距离其最近的客户，通过语音输出与显示输出开启与客户的交互。为保证客户办理银行金融业务的安全性，设置了多生物识别的组合，包括有银行卡读卡器、二代身份证阅读器、虹膜扫描仪、摄像单元和指纹采集器，并根据银行的业务性质，为不同额度的银行业务设置了不同的识别组合，初级验证采用银行卡读卡器，后续的验证采用难以冒名的虹膜信息、指纹信息和人脸信息。本发明的助理机器人不仅能够承担大部分工作人员的工作任务，且在执行任务过程中具有牢靠的安全保证，可以避免银行卡冒用的行为。

附图说明

图1是本发明底盘结构示意图。

图2是本发明机器人本体正面示意图。

图3是本发明机器人本体侧面示意图。

具体实施方式：

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1至图3所示：一种基于多生物识别信息的银行业务办理机器人，包括机器人本体和底盘，底盘中包含以下单元：下位机中央控制单元(第一控制单元)20、自主定位与导航单元、运动单元、协处理器控制单元(第三控制单元)18、供电单元14和电源开关10。自主定位与导航单元包括：激光雷达19、超声波雷达11、UWB定位标签17和UWB定位锚点。运动单元包括：电机16、电机驱动器15、主动轮12与从动轮13。机器人本体包含上位机控制器(第二控制单元)、高清摄像头1、虹膜扫描仪2、触敏显示器3、麦克风阵列6、二代身份证阅读器4、银行卡读卡器8、密码输入器7、指纹采集器5、嵌入式打印机9、红外热释传感器21。

本实施例中，触敏显示模块采用触敏显示器3，银行卡读卡器同时还包括有米卡输入器7。

本实施例中，激光雷达19和UWB定位标签17与中央控制单元20相连。超声波雷达11、上位机控制器与协处理器控制单元18相连。电机驱动器15一端连协处理器控制单元18，一端连两个主动轮12。协处理器控制单元18与中央控制单元20相连。供电单元14为中央控制单元20和协处理器控制单元18供电，电源开关10控制供电单元14的供电。触摸显示屏3、高清摄像头1、虹膜扫描仪2、麦克风阵列6、二代身份证阅读器4、银行卡读卡器8、密码输入器7、指纹采集器5、嵌入式打印机9和红外热释传感器21与上位机控制器相连。

中央控制单元20采用双核1.G主频，2G内存，32G SATA硬盘的工业主板，与上位机控制器通过wifi通讯，同时中央控制单元20还通过wifi连接到银行内部网络，与银行云服务器通讯。上位机控制器通过触摸屏3显示和操作，可以在宣传银行的各类金融业务的同时接受客户指令。

触敏显示器3采用15寸高亮度显示屏，可以允许客户通过屏幕的点选与机器人互动，给机器人发送指令，还可以显示经过身份验证的客户账户信息、银行最新推出业务的宣传内容及办理流程、当地时间与天气情况、机器人电池使用情况等。虹膜扫描仪2、指纹采集器5可以采集客户的生物信息，与预留在银行云服务器中的此信息进行比对后可以确认客户身份。二代身份证阅读器4可以采集客户的身份信息，用于在办理业务中录入信息确认客户身份。银行卡读卡器8可以读取客户的银行卡信息，配合密码输入器7密码的输入，在确认客户身份后可以提供查询账户信息、办理银行业务等服务。嵌入式打印机9可以在客户需要办理业务的时候打印排号。麦克风阵列6可以实现机器人与客户之间的语音交互，同时支持动态降噪处理。

红外热释传感器21在识别到距离机器人最近的客户时，通过上位机控制器控制机器人移动到客户面前，这里的客户面前可以是设定位置即认为已运动到客户面前。机器人会用礼貌语主动与客户打招呼，并咨询客户是否需要办理业务，客户通过语音出输出模块与触敏显示器的点选与机器人互动，给机器人发送指令，机器人以此判断客户是否需要服务，如不需要银行业务的办理，机器人会用触敏显示器3通过图片、语音、视频等形式宣传银行正在推广的各类业务；如客户只是前来领单排号，机器人会通过语音提示客户通过触敏显示器3来选择不同柜台的排号，客户在触敏显示器3上点选确定后，机器人身上的嵌入式打印机9会打印出排号单；如需要查询业务，机器人会通过语音提示客户将银行卡插入读卡器8内，并在密码输入器7中输入密码，初步确认客户身份后再提供查询业务的服务；如需办理银行业务，则客户在初步确认身份的基础上，对于办理不同的业务，机器人会提示客户采用银行所设定的不同的识别信息组合，再次确认客户身份；对于一些小额业务的办理，银行可以在初步确认身份的基础上再加入身份证信息的录入与识别，对于一些大额的业务的办理，银行可以在初步确认身份的基础上加入身份证信息的录入，同时再加入虹膜、指纹、人脸等生物信息的不同组合来进一步确认客户的身份；所有采集到的客户的身份信息都会与银行服务器中客户在银行中预留的信息进行比对，在确定客户所有信息都准确无误的情况下，客户才可以进行该业务的办理或银行卡信息的查询。如果银行限定了机器人一些无法提供办理的业务，同时当有客户需要办理此类业务的时候，机器人会通过语音提示自己无法提供此类办理，并礼貌的与客户道歉，提示客户先通过触摸显示屏3选择取号单排队，再选择是否需要引领，如选择需要则机器人会带领客户去指定柜台办理，同时如先需排队，机器人会先带领客户去休息区排队等候，过程中机器人会通过触敏显示器3和麦克风阵列6以语音、文字、图片、视频等形式宣传银行最新推出的业务，机器人引领完毕后会自动回到起始的工作岗位；如客户选择不需要引领，则机器人会提示客户带领屏幕3中显示的或语音播报的所需证件去柜台办理，此时机器人会在触敏显示器3中显示出柜台的具体位置，配合银行大厅的地图信息，将客户到达柜台的路线信息显示出来，提示客户可以按照地图的显示前往柜台办理相关业务。

本实施例中的麦克风阵列用于获取客户的语音可执行信息，语音可执行信息通过上位机控制器发送至内置有卷积神经网络模型的云计算平台，卷积神经网络经过预训练，用于识别客户的语音可执行信息，并将识别结果返回至上位机控制器，上位机控制器依据识别结果控制语音输出模块或触敏显示模块输出下一步可执行信息。

本实施例中的卷积神经网络模型可以通过云计算平台进行修改或更换，用以适应不同的语音可执行信息。所述卷积神经网络模型采用三层结构，分别为输入层、隐含层和输出层。

采用这种预训练过的卷积神经网络可以对客户的语音可执行信息进行识别，这里第二卷积神经网络的训练样本包括“查询”、“转账”等银行业务用语的中文意思的各种表达形式，且不限于上述用语；同时包括方言、外语以及各种经过解释后可以理解为“查询”、“转账”的语音；通过对上述训练样本的训练，得到卷积神经网络模型，采用该模型对客户的语音进行识别，如果识别为“查询”，则控制语音输出模块或触敏显示器输出相应的查询信息和查询页面，如果识别为其他命令，则控制语音输出模块或触敏显示器输出相应的信息。本实施例将机器人的控制系统与语音识别相结合，使机器人更加智能化、操作更方便。

运动单元包含有2个主动轮12和4个从动轮13，2个主动轮12安装在底盘的两侧，4个从动轮13安装在底盘的四周。自主定位与导航系统中的UWB定位锚点均匀分布在银行大厅的天花板上，自主定位与导航系统可以让机器人在客户有需要办理业务的时候，引领客户到指定的柜台办理。当机器人检测到前方有障碍物遮挡时，机器人可以重新规划路径，避开障碍物的遮挡，前往目的地；同时该系统还可以创建任意空间的地图信息保存在本地的同时上传到银行云服务器中。机器人上的电池14在电量低于预设电量值时，运动单元控制机器人移动至银行大厅内的充电处进行自动充电。

本实施例可以自主发现距离其最近的客户，通过语音输出与显示输出开启与客户的交互。为保证客户办理银行金融业务的安全性，设置了多生物识别的组合，包括有银行卡读卡器、二代身份证阅读器、虹膜扫描仪、摄像单元和指纹采集器，并根据银行的业务性质，为不同额度的银行业务设置了不同的识别组合，初级验证采用银行卡读卡器，后续的验证采用难以冒名的虹膜信息、指纹信息和人脸信息。本发明的助理机器人不仅能够承担大部分工作人员的工作任务，且在执行任务过程中具有牢靠的安全保证，可以避免银行卡冒用的行为。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，其特征在于：包括机器人本体和底盘，底盘具有第一控制单元、运动装置及导航装置，运动装置及导航装置用于实现机器人自主移动及蔽障功能；所述机器人本体具有与第一控制单元实行无线通信的第二控制单元，与第二控制单元相连的红外感应模块、显示模块和语音输出模块，红外感应模块用于检测银行大厅内距离机器人最近的客户，并发送结果至第二控制单元，第二控制单元与第一控制单元通信控制机器人向该客户移动；当移动到距离该客户设定距离时，第二控制单元控制语音输出模块输出设定语句，同时第二控制单元控制显示模块示出当前可办理的银行金融业务，语音输出模块与触敏显示模块用于引导客户与机器人开始进行信息交互；所述机器人本体还具有银行卡读卡器、摄像单元、虹膜扫描仪、二代身份证阅读器和指纹采集器；当该客户选择办理的银行金融业务需要身份验证时，采用所述银行卡读卡器、摄像单元、虹膜扫描仪、二代身份证阅读器和指纹采集器中的一种或多种进行验证。

2.根据权利要求1所述的基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，其特征在于：所述验证过程包括采用银行卡读卡器、摄像单元、虹膜扫描仪、二代身份证阅读器或指纹采集器中的一种或多种获取客户的银行卡信息、人脸信息、虹膜信息、二代身份证信息和指纹信息，通过第二控制单元发送至银行云服务器，与银行云服务器中存储的客户相应信息进行比对，若比对成功，银行云服务器发送比对成功信息至第二控制单元，第二控制单元控制语音输出模块或触敏显示模块输出下一步可执行信息。

3.根据权利要求1所述的基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，其特征在于：所述机器人本体还具有语音采集模块，用于获取客户的语音可执行信息，通过第二控制单元发送至内置有卷积神经网络模型的云计算平台，所述卷积神经网络经过预训练，用于识别客户的语音可执行信息，并将识别结果返回至第二控制单元，第二控制单元依据识别结果控制语音输出模块或触敏显示模块输出下一步可执行信息。

4.根据权利要求3所述的基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，其特征在于：对所述云计算平台内置的卷积神经网络模型进行修改或更换，用以适应不同的语音可执行信息。

5.根据权利要求3所述的基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，其特征在于：所述卷积神经网络模型采用三层结构，分别为输入层、隐含层和输出层。

6.根据权利要求2所述的基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，其特征在于：当客户与机器人开始进行信息交互时，首先采用银行卡读卡器获取该客户的银行卡信息，将此时获取的银行卡信息与银行云服务器中存储的客户相应信息进行比对，若比对成功，第二控制单元控制语音输出模块或触敏显示模块输出下一步可执行信息；当客户需要办理小于设定额度的银行金融业务时，语音输出模块或触敏显示模块输出二代身份证验证提示信息，通过二代身份证阅读器获取客户二代身份证信息与银行云服务器中存储的客户相应信息进行比对，若比对成功，第二控制单元控制语音输出模块或触敏显示模块输出下一步可执行信息；当客户需要办理大于设定额度的银行金融业务时，语音输出模块或触敏显示模块输出虹膜验证、指纹验证或人脸信息验证提示信息中的一种或多种，用于进一步识别客户的身份。

7.根据权利要求1所述的基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，其特征在于：对所述银行金融业务设定权限，当客户选择办理的业务在所述权限内，则通过与机器人的交互实现业务办理；当客户选择办理的业务在所述权限外，第二控制单元控制语音输出模块或触敏显示模块输出无法办理的提示信息，然后输出是否需要带领客户至办理所述机器人权限外的业务柜台；通过语音采集模块或触敏显示模块获取客户反馈，若客户需要被带领，则第二控制单元向第一控制单元发送带领命令，第一控制单元控制运动装置及导航装置向所述柜台移动；若客户不需要被带领，则第二控制单元控制语音输出模块或触敏显示模块输出所述柜台的位置。

8.根据权利要求1所述的基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，其特征在于：所述机器人本体还具有电量自检单元，用于检测机器人供电电池电量，当电池电量低于设定值时，发送指令至第一控制单元，第一控制单元控制所述运动装置移动至银行大厅内的充电处进行自动充电。

9.根据权利要求1所述的基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，其特征在于：所述运动单元包括第三控制单元、电机、电机驱动器、主动轮和从动轮，电机驱动器一端连接第三控制单元，另一端连接电机，电机通过电机驱动器控制主动轮和从动轮，主动轮安装在底盘的两侧，从动轮安装在底盘的四周，第三控制单元与第一控制单元相连。

10.根据权利要求1所述的基于多生物识别信息的银行业务助理机器人，其特征在于：所述导航装置包括激光雷达、超声波雷达和UWB定位装置，激光雷达和UWB定位装置分别与第一控制单元相连，超声波雷达与第三控制单元相连。