CN107553505A - 自主移动讲解系统平台机器人及讲解方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自主移动讲解系统平台机器人及讲解方法，自主移动讲解系统平台机器人包括可移动的机器人系统以及固定设置的展示平台，机器人系统与展示平台形成优势互补，适用于教育、会议、群体导览讲解等需要对多人间接并展示内容的场合；基于该自主移动讲解系统平台机器人的讲解方法可以进行声画配合对用户进行讲解固定内容，同时用户可以通过人机交互单元与机器人系统进行一定的互动，用户与机器人之间的交互方式多元，可极大提高用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别是涉及一种用于一对多讲解的讲解机器人及讲解方法。
背景技术
当前智能机器人与人工智能整蓬勃发展，智能机器人正应用到生活中的各个领域，如家庭保姆、迎宾、导览等细分领域市面上均有相应的机器人产品，当前市面上的智能机器人存在以下局限性：
(1)交互模式单一：当前的机器人局限于语音交互，机器人也以语音输出内容为主；
(2)交互场景太小：当前的机器人以一对一单人交互为主，配置有显示屏的机器人输出的文字图像内容展示范围也较小；
局限于上述问题，当前市面上的机器人产品无法用于教育、会议、群体导览讲解等需要兼顾一对多的讲解场景，对于这类场景，市面上还没有成熟的解决方案。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可用于教育、会议、群体导览讲解等需要兼顾一对多的讲解场景的自主移动讲解系统平台机器人及讲解方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的自主移动讲解系统平台机器人包括可移动的机器人系统以及固定设置的展示平台；所述机器人系统包括机械移动平台，所述机械移动平台上设置有控制系统、人机交互系统、环境探测传感器以及通讯单元；所述展示平台包括电子大屏以及可与所述通讯单元产生数据连接的数据接收模块。
进一步地，所述人机交互系统包括触摸屏、扬声器、摄像头、语音识别系统、遥控外设中的一种、多种或全部。
进一步地，所述环境探测传感器包括激光雷达、深度相机、超声波传感器、红外传感器中的一种、多种或全部。
进一步地，所述人机交互系统还包括人机交流外设，所述人机交流外设包括耳机、发言话筒中的一个或全部。
进一步地，还包括可与所述机器人系统交互数据的人工后台。
进一步地，所述机器人系统和/或所述展示平台大于等于两个，且任意一个机器人系统可与任意一个展示平台互通数据。
基于上述自主移动讲解系统平台机器人的讲解方法，所述机器人系统主动或被动地输出讲解语音，并主动或被动地配合讲解语音的讲解内容及时在所述展示平台上呈现出相应的文字、图像或视频。
进一步地，用户通过所述人机交互系统使机器人系统输出相应内容的讲解语音，展示平台上呈现的配合所述讲解语音的文字、图像或视频由所述机器人系统根据讲解语音关联匹配或由用户通过人机交互系统手动控制匹配。
进一步地，所述机器人系统自动输出事先编排好的讲解语音，展示平台上呈现的配合所述讲解语音的文字、图像或视频由所述机器人系统根据讲解语音关联匹配或由用户通过人机交互系统手动控制匹配。
进一步地，展示平台呈现的文字、图像或视频数据存储在所述机器人系统内或存储在所述展示平台本地；当文字、图像或视频数据存储在所述机器人系统内时，所述展示平台的展示内容由所述机器人系统通过通讯单元传输至所述展示平台；当文字、图像或视频数据存储在展示平台本地时，所述展示平台根据所述机器人系统给出的指令展现相应的内容。
有益效果：本发明的自主移动讲解系统平台机器人由可移动机器人系统以及展示平台组成，两者形成优势互补，适用于教育、会议、群体导览讲解等需要对多人间接并展示内容的场合；基于该自主移动讲解系统平台机器人的讲解方法可以进行声画配合对用户进行讲解固定内容，同时用户可以通过人机交互单元与机器人系统进行一定的互动，用户与机器人之间的交互方式多元，可极大提高用户体验。
附图说明
附图1为自主移动讲解系统平台机器人的系统构成图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1所示的自主移动讲解系统平台机器人，包括可移动的机器人系统10以及固定设置的展示平台20；所述机器人系统10包括机械移动平台，所述机械移动平台上设置有控制系统、人机交互系统、环境探测传感器以及通讯单元；所述展示平台20包括电子大屏以及可与所述通讯单元产生数据连接的数据接收模块，当然，展示平台20也可以包括本地的控制中心，控制中心可以进行数据转码、数据存储等功能，当展示平台20具有数据存储功能时，可将展示平台20需展示的内容的数据存储在展示平台20本地，机器人系统10只需向展示平台20发出操作指令(如“上一页”、“播放视频”、“打开图片”)即可。
所述机器人系统10和/或所述展示平台20可以大于等于两个，且任意一个机器人系统10可与任意一个展示平台20互通数据。这样可以打破由于展示平台20是固定设置带来的地域上的限制以及当有多批人员需要服务时带来的数量上的限制，设备之间组网，展示平台20共享，可以极大提高使用场景的丰富性。
控制系统是上位机、下位机以及数据库的统称，其功能包含了控制机械移动平台的运动以及系统中各种数据的处理(包括传感器数据、音频视频数据、人机交互的数据等等)。
所述人机交互系统包括触摸屏、扬声器、摄像头、语音识别系统、遥控外设中的一种、多种或全部。触摸屏上显示人机界面，用户可通过触控选取需要机器人输出的内容；扬声器用于输出音频内容，摄像头可以用于获取图像，语音识别系统用于获取用户的语音指令并进行识别解析；遥控外设可以是电子教鞭，电子教鞭可远距离向机器人系统10或展示平台20发出指令信息，如电子教鞭可以控制电子大屏上的PPT进行上下翻页，电子教鞭上也可以集成有语音识别系统，可对机器人系统10进行远距离语音操控。
机器人系统10上搭载的环境探测传感器可以对机器人周边环境进行探测，用于探测障碍物信息，探测数据可用于智能避障、SLAM导航；现有的主流机器人SLAM(Simultaneous LocalizationAnd Mapping)技术主要为激光SLAM技术与视觉SLAM技术或者多传感器融合的SLAM技术，激光SLAM技术的核心传感器是激光雷达(激光扫描仪)，激光雷达可以方便地获取周边物体的轮廓信息，控制器可以根据轮廓信息进行地图构建；视觉SLAM技术主要依赖于视觉传感器，常用的视觉传感器为深度相机，深度相机可获取物品的图像数据以及深度数据，控制器据此构建3D点云地图。
除了上述的激光雷达与深度相机，环境探测传感器还可以包括超声波传感器或红外传感器，超声波传感器可进行简单的环境探测，防止机器人系统10与障碍物或者行人发生碰撞，红外传感器可以用于检测用户的位置，方便机器人进行跟随等动作。
当然，机器人系统10可以搭载多种传感器实现基于多传感器的SLAM导航，其精度更高、更可靠。
当被讲解人与机器人的距离较远(如大规模会议或教学、跟随)或讲解环境较为嘈杂(展会、银行大厅等)，被讲解人与机器人之间可通过人机交流外设进行交流，所述人机交流外设包括耳机、发言话筒中的一个或全部。耳机、发言话筒通过蓝牙等无线连接手段与机器人系统10建立数据连接，耳机可接收机器人系统10输出的音频，当用户有疑问需要机器人解答，用户可通过发言话筒说出相应的问题。
由于机器人的讲解内容比较固定，存储在机器人系统10的数据库内的数据比较有限，机器人系统10对于一些特殊的情况会难以处理，因此可以为机器人系统10配置人工后台，人工后台可与机器人系统10进行数据交互，当机器人系统10遇到特殊情况不能独立处理时，机器人系统10可以向人工后台发出求助信号，人工后台的工作人员作出相应的应答并将数据发送给机器人系统10，此举可以弥补当前环境下机器人不够智能化的问题，提高用户体验。
基于上述自主移动讲解系统平台机器人的讲解方法，所述机器人系统10主动或被动地输出讲解语音，并主动或被动地配合讲解语音的讲解内容及时在所述展示平台20上呈现出相应的文字、图像或视频。
在完全被动地机制下，用户通过所述人机交互系统使机器人系统10输出相应内容的讲解语音，展示平台20上呈现的配合所述讲解语音的文字、图像或视频由所述机器人系统10根据讲解语音关联匹配(事先按照时间使机器人系统10的讲解语音与展示平台20的展示内容同步)或由用户通过人机交互系统手动控制匹配(即人工一边控制机器人系统10输出语音一边通过机器人系统10控制展示平台20输出展示内容)。
在机器人系统10主动输出内容的情况下，所述机器人系统10自动输出事先编排好的讲解语音，展示平台20上呈现的配合所述讲解语音的文字、图像或视频由所述机器人系统10根据讲解语音关联匹配(事先按照时间使机器人系统10的讲解语音与展示平台20的展示内容同步)或由用户通过人机交互系统手动控制匹配(即人工通过机器人系统10控制展示平台20输出展示内容)。
展示平台20呈现的文字、图像或视频数据存储在所述机器人系统10内或存储在所述展示平台20本地；当文字、图像或视频数据存储在所述机器人系统10内时，所述展示平台20的展示内容由所述机器人系统10通过通讯单元传输至所述展示平台20；当文字、图像或视频数据存储在展示平台20本地时，所述展示平台20根据所述机器人系统10给出的指令展现相应的内容。
下面结合具体场景对本发明的讲解方法进行详细表述：
实施例一：
本实施例中机器人起到辅助讲解的作用，人为主讲，机器人系统10上搭载有用于人机交互的触摸屏，使用过程中，触摸屏上的内容与展示平台20上展示的内容通过通讯单元与数据接收单元之间的数据传输同步显示，主讲人通过语音指令或者对触摸屏的触摸实现对机器人系统10中存储的视频、音频、图片、PPT等媒介的打开、关闭。
实施例二：
本实施例中机器人起到辅助讲解的作用，人为主讲，讲解前事先将展示平台20需要演示的视频、图片、PPT等内容拷贝至展示平台20本地的内存中，主讲人只需通过机器人系统10向展示平台20发出指令，即使展示平台20显示对于的内容，主讲人与机器人的之间的互动通过触摸、语音或者遥控外设(电子教鞭，可以实现PPT翻页等功能)实现。
实施例三：
机器人作为主讲，用于智能课堂、会议，此类场景的特点是主讲人一对多且用户的位置固定。
(1)在常规讲解环节：机器人系统10与展示平台20按照事先编排好的讲解顺序对用户进行多元信息展示，输出信息包含语音、文字、视频。
(2)互动环节：
常规：终端用户向机器人提问、机器人进行解答；
进一步：终端用户通过发言话筒向机器人提问，机器进行解答，若有多人同时发问，机器人可根据检测到语音信号的话筒的编号获知发言人员的姓名安排发言循序使他们依次发言；
更进一步：终端用户通过发言话筒向机器人提问，机器人首先根据检测到语音信号的话筒的编号获知发言人员的位置，再根据发言人员的位置转向发言人员，然后解答问题。
(3)人工干预：当终端用户提出较为生僻的问题，机器人自带数据库中没有该问题时，机器人向人工后台求援，人工后台向机器人输入解答信息。
实施例四：
机器人作为主讲，用于展会导览、企业导览、银行大堂讲解等场合，此类场景的特点是用户位置不固定，用户随着机器人运动。
(1)常规讲解方式：机器人系统10与展示平台20按照事先编排好的讲解顺序对用户进行多元信息展示，输出信息包含语音、文字、视频。
(2)机器人与多块展示平台20的讲解方式：机器人带领用户在多个讲解位置之间串讲，在每个位置处均可设置展示平台20，机器人到一个讲解位置讲解完成后带领用户到下一个位置继续展示讲解当前位置的内容。人数较多时，每个用户可佩带耳机与发言话筒，交互方式与场景一相似。
本发明的自主移动讲解系统平台机器人由可移动机器人系统10以及展示平台20组成，两者形成优势互补，适用于教育、会议、群体导览讲解等需要对多人间接并展示内容的场合；基于该自主移动讲解系统平台机器人的讲解方法可以进行声画配合对用户进行讲解固定内容，同时用户可以通过人机交互单元与机器人系统10进行一定的互动，用户与机器人之间的交互方式多元，可极大提高用户体验。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.自主移动讲解系统平台机器人，其特征在于：包括可移动的机器人系统以及固定设置的展示平台；所述机器人系统包括机械移动平台，所述机械移动平台上设置有控制系统、人机交互系统、环境探测传感器以及通讯单元；所述展示平台包括电子大屏以及可与所述通讯单元产生数据连接的数据接收模块。
2.根据权利要求1所述的自主移动讲解系统平台机器人，其特征在于：所述人机交互系统包括触摸屏、扬声器、摄像头、语音识别系统、遥控外设中的一种、多种或全部。
3.根据权利要求1所述的自主移动讲解系统平台机器人，其特征在于：所述环境探测传感器包括激光雷达、深度相机、超声波传感器、红外传感器中的一种、多种或全部。
4.根据权利要求1-3任一项所述的自主移动讲解系统平台机器人，其特征在于：所述人机交互系统还包括人机交流外设，所述人机交流外设包括耳机、发言话筒中的一个或全部。
5.根据权利要求1-3任一项所述的自主移动讲解系统平台机器人，其特征在于：还包括可与所述机器人系统交互数据的人工后台。
6.根据权利要求1-3任一项所述的自主移动讲解系统平台机器人，其特征在于：所述机器人系统和/或所述展示平台大于等于两个，且任意一个机器人系统可与任意一个展示平台互通数据。
7.基于权利要求1所述自主移动讲解系统平台机器人的讲解方法，其特征在于：所述机器人系统主动或被动地输出讲解语音，并主动或被动地配合讲解语音的讲解内容及时在所述展示平台上呈现出相应的文字、图像或视频。
8.根据权利要求7所述的讲解方法，其特征在于：用户通过所述人机交互系统使机器人系统输出相应内容的讲解语音，展示平台上呈现的配合所述讲解语音的文字、图像或视频由所述机器人系统根据讲解语音关联匹配或由用户通过人机交互系统手动控制匹配。
9.根据权利要求7所述的讲解方法，其特征在于：所述机器人系统自动输出事先编排好的讲解语音，展示平台上呈现的配合所述讲解语音的文字、图像或视频由所述机器人系统根据讲解语音关联匹配或由用户通过人机交互系统手动控制匹配。
10.根据权利要求7-9任一项所述的讲解方法，其特征在于：展示平台呈现的文字、图像或视频数据存储在所述机器人系统内或存储在所述展示平台本地；当文字、图像或视频数据存储在所述机器人系统内时，所述展示平台的展示内容由所述机器人系统通过通讯单元传输至所述展示平台；当文字、图像或视频数据存储在展示平台本地时，所述展示平台根据所述机器人系统给出的指令展现相应的内容。
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