CN107564354A - 一种儿童智能机器人交互输出方法以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种儿童智能机器人交互输出方法以及系统。方法包括：获取与当前的儿童用户匹配的难度，所述难度关联标准应答时长和/或题目复杂程度；向所述儿童用户输出匹配所述难度题目的多模态信息；获取所述儿童用户针对所述题目多模态信息的回应信息，解析所述回应信息并基于所述标准应答时长和/或正确答案进行结果判定，其中，所述回应信息包括应答时长和/或答案；根据所述结果判定的判定结果生成相应的多模态交互回应并输出。根据本发明的方法，可以令智能机器人实现与儿童用户自身情况匹配的双向交互，将智能机器人技术与儿童教育紧密的结合起来。

Description

一种儿童智能机器人交互输出方法以及系统

技术领域

本发明涉及人工智能领域，具体涉及一种儿童智能机器人交互输出方法以及系统。

背景技术

随着机器人技术的不断发展，越来越多的智能机器人被应用于人类日常生活中。其中一个较为常见的应用场景就是针对儿童用户的智能机器人应用。

在现有技术中，由于儿童用户本身知识面、交互反映方式的特殊性，针对儿童用户的智能机器人通常处于一个单方面交互的状态，即智能机器人根据预设的参数，单方面输出信息，例如根据家长用户的设定为儿童用户讲故事、播放音乐等。

然而，在智能机器人的单方面的信息输出下，儿童用户始终处于一个被动接收的地位，这很容易引起儿童用户的厌烦情绪。并且，在很多应用场景中，智能机器人进行信息输出所依据的预设参数与当前儿童用户的个人信息并不能适配，这就导致智能机器人进行信息输出后并不能达到预想中的交互效果。并且，在很多应用场景中，由于智能机器人输出的无效信息，儿童会对智能机器人产生厌恶情绪。

发明内容

本发明提供了一种儿童智能机器人交互输出方法，包括：

获取与当前的儿童用户匹配的难度，所述难度关联标准应答时长和/或题目复杂程度；

向所述儿童用户输出匹配所述难度题目的多模态信息；

获取所述儿童用户针对所述题目多模态信息的回应信息，解析所述回应信息并基于所述标准应答时长和/或正确答案进行结果判定，其中，所述回应信息包括应答时长和/或答案；

根据所述结果判定的判定结果生成相应的多模态交互回应并输出。

在一实施例中，解析所述回应信息并基于所述标准应答时长和/或正确答案进行结果判定，包括：

当所述应答时长小于所述标准应答时长时解析所述答案并与正确答案进行匹配，当所述答案与所述正确答案匹配时判断所述儿童用户获胜。

在一实施例中，所述方法还包括：

当所述应答时长超出所述标准应答时长时在所述儿童用户输出所述答案前输出所述正确答案的多模态信息；

和/或

当所述答案与所述正确答案不匹配时输出所述正确答案的多模态信息。

在一实施例中，所述难度还关联机器人正确率设定，其中：

根据所述机器人正确率设定确定所述智能机器人在本轮比赛中是否出错；

当所述智能机器人在本轮比赛中出错时，解析所述答案并与正确答案进行匹配，当所述答案与所述正确答案匹配时判断所述儿童用户获胜。

在一实施例中：

当所述智能机器人在本轮比赛中出错时，所述智能机器人在比赛过程中输出错误答案或者在所述儿童用户输出所述答案之后输出正确答案。

在一实施例中，获取与当前的儿童用户匹配的难度，包括：

在开始交互前获取所述儿童用户的身份信息；

调用与所述身份信息匹配的难度。

在一实施例中，获取与当前的儿童用户匹配的难度，还包括：

针对当前的儿童用户进行一轮或多轮交互，综合统计每轮交互的判定结果，根据统计结果调整针对所述儿童用户的难度；

和/或，

根据交互过程中所述儿童用户的情绪变化调整针对所述儿童用户的难度。

在一实施例中，调用与所述身份信息匹配的难度，包括：

根据对多名儿童用户答题过程以及答题结果统计，确定不同的身份信息的儿童用户与不同的难度间的匹配关系。

本发明还提出了一种存储介质，所述存储介质上存储有可实现如本发明所述方法的程序代码。

本发明还提出了一种智能机器人系统，所述系统包括：

输出模块，其配置为向儿童用户输出题目多模态信息以及多模态交互回应；

输入采集模块，其配置为获取所述儿童用户针对所述题目多模态信息的回应信息，所述回应信息包括应答时长和/或答案；

交互解析模块，其配置为：

确定与当前的儿童用户匹配的难度，所述难度关联标准应答时长和/或题目复杂程度；

生成与所述题目复杂程度匹配的题目多模态信息并将所述题目多模态信息发送到所述输出模块；

解析所述回应信息并基于所述标准应答时长和/或正确答案进行结果判定，根据所述结果判定的判定结果生成相应的多模态交互回应并将所述多模态交互回应发送到所述输出模块。

根据本发明的方法，可以令智能机器人实现与儿童用户自身情况匹配的双向交互，将智能机器人技术与儿童教育紧密的结合起来；并进一步的，通过智能机器人的语音技术及智能数据处理能力，通过比赛的方式提升儿童对学习的兴趣，不仅可以确定儿童用户的具体能力，而且可以激发儿童用户的上进心，从而增强智能机器人在教育领域的实用性。

本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一实施例的方法流程图；

图2～图6是根据本发明实施例的方法的部分流程图；

图7是根据本发明不同实施例的机器人系统结构简图；

图8是根据本发明一实施例的机器人应用场景示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

在现有技术中，由于儿童用户本身知识面、交互反映方式的特殊性，针对儿童用户的智能机器人通常处于一个单方面交互的状态，即智能机器人根据预设的参数，单方面输出信息，例如根据家长用户的设定为儿童用户讲故事、播放音乐等。

然而，在智能机器人的单方面的信息输出下，儿童用户始终处于一个被动接收的地位，这很容易引起儿童用户的厌烦情绪。并且，在很多应用场景中，智能机器人进行信息输出所依据的预设参数与当前儿童用户的个人信息并不能适配，这就导致智能机器人进行信息输出后并不能达到预想中的交互效果。并且，在很多应用场景中，由于智能机器人输出的无效信息，儿童会对智能机器人产生厌恶情绪。

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种儿童智能机器人交互输出方法。根据本发明的方法，在本发明一实施例中，智能机器人以双向交互的方式与儿童进行交互。具体的，由智能机器人提出问题，由儿童用户针对该问题进行应答，然后智能机器人根据儿童用户的应答进行结果判定，判断交互结果并做出回应。相较于单方面的信息输出，采用双向交互的方式可以提高儿童的参与兴趣，避免儿童厌倦。

进一步的，在一实施例中，智能机器人还根据儿童用户的具体情况来选择对应难度的题目，这样，不仅可以避免题目过难使得儿童抵触交互或过易使得儿童用户厌倦交互，而且可以通过最终的交互结果判定真实反映儿童用户的应答水平，从而为下一步的儿童教育提供准确的参照标准。

接下来基于附图详细描述根据本发明实施例的方法的详细流程，附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

如图1所示，在一实施例中，智能机器人与儿童用户进行交互的过程包括以下步骤。

S110：获取与当前的儿童用户匹配的难度，具体的，该难度关联标准应答时长和/或题目复杂程度。

需要说明的是，智能机器人可通过采集儿童的语音、视觉采集的儿童动作、视觉OCR功能采集儿童读本的难度或当前年龄等、在智能机器人显示触摸屏上进行触摸选择等信息，来确定适应该儿童的难度。

并且智能机器人可联接微信方式获取家长输入的儿童当前状况和适应的答题难度。

具体的，在一实施例中，难度包含标准应答时长以及难度匹配题库标识。

S120：向儿童用户输出匹配步骤S110所确定的难度题目多模态信息。具体的，在一实施例中，根据难度匹配题库标识调用对应的题目，根据调出的题目生成并输出对应的题目多模态信息。

S130：获取儿童用户针对步骤S120所输出的题目多模态信息的回应信息。具体的，在一实施例中，儿童用户的回应信息包括应答时长和/或答案。

S140：解析步骤S130获取的回应信息并基于步骤S110所确定的标准应答时长和/或步骤S120所输出的题目的正确答案进行结果判定。

S150：根据步骤S140的判定结果生成相应的多模态交互回应并输出给儿童用户从而完成一轮交互。

进一步的，如图1所示，在一实施例中，在一轮交互完成后，智能机器人再次输出题目多模态信息，开始下一轮的交互。

进一步的，在一实施例中，在智能机器人在输出题目时，可通过语音、文本、机器人肢体、显示界面进行输出。同时，多模态交互回应的输出也可由以上多模态输出形式实现。

进一步的，在一实施例中，上述流程可以为智能机器人与儿童进行口算比赛的形式进行。智能机器人以双向交互的方式与儿童进行口算比赛。具体的，由智能机器人提出口算问题，由儿童用户针对该问题进行应答，然后智能机器人根据儿童用户的应答进行判断口算比赛胜败。这样，通过双向交互的比赛形式，激发儿童用户的竞争意识，从而使的儿童用户更有投入感，提高儿童用户的兴趣，避免儿童用户产生厌倦。

具体的，在一实施例中，难度关联标准口算时长和/或计算类题目复杂程度。对应的：

S120：向儿童用户输出匹配步骤S110所确定的计算类难度计算类题目多模态信息。具体的，在一实施例中，根据难度匹配题库标识调用对应的计算类题目，根据调出的计算类题目生成并输出对应的计算类题目多模态信息。

S130：获取儿童用户针对步骤S120所输出的计算类题目多模态信息的回应信息。具体的，在一实施例中，儿童用户的回应信息包括口算时长和/或答案。

S140：解析步骤S130获取的回应信息并基于步骤S110所确定的标准口算时长和/或步骤S120所输出的计算类题目的正确答案进行结果判定，判定儿童用户本轮口算比赛是否胜利。

S150：根据步骤S140的判定结果生成相应的多模态交互回应并输出给儿童用户从而完成一轮口算比赛。

进一步的，如图1所示，在一实施例中，在一轮口算比赛完成后(胜负已分并输出完毕针对胜负状态的多模态交互回应后)，智能机器人再次输出计算类题目多模态信息，开始下一轮的口算比赛。

根据本发明的方法，可以结合儿童用户的计算水平，令智能机器人实现与儿童用户计算水平匹配的口算比赛，将智能机器人技术与儿童教育紧密的结合起来，通过智能机器人的语音技术及智能数据处理能力，通过比赛的方式提升儿童对口算学习的兴趣，不仅可以确定儿童用户的具体计算能力，而且可以激发儿童用户的上进心，从而增强智能机器人在教育领域的实用性。

在上述流程中，关键点之一在于确定进行交互的难度(标准应答时长和/或题目复杂程度)。在一实施例中，智能机器人根据当前面对的儿童用户的具体身份，调用与该儿童用户匹配的难度。例如，根据当前儿童用户的年龄信息，调用适合该年龄段的难度；或者，根据当前儿童用户的学习进度，调用适合该学习进度的难度。

具体的，在一实施例中，智能机器人在开始交互前获取儿童用户的身份信息；调用与该身份信息匹配的难度。

在一实施例中，智能机器人根据对多名儿童用户答题过程以及答题结果统计，确定不同的身份信息的儿童用户与不同的难度间的匹配关系。

具体的，在一实施例中，智能机器人根据对多名儿童用户口算过程以及口算结果统计，确定不同的身份信息的儿童用户与不同的难度间的匹配关系。具体的，针对同一层次(相同年龄段或者相同学习进度)的儿童用户，根据对多名儿童的口算速度以及口算结果的统计，提取儿童运算速度和准确率的中位值作为该层次儿童用户所对应的难度。

进一步的，在一实施例中，确定好的难度也不是一成不变的。伴随着交互的进行或是其他方式的答题数据收集行为，儿童用户的答题数据会不断积累。智能机器人根据新的儿童用户的数据，不断调整不同层次儿童用户所对应的难度。

进一步的，由于儿童用户的应答能力并不是处于固定不变的状态，其可与随着学习以及练习的进行不断提高，也可能随着儿童倦怠疏于练习而降低。因此，在一实施例中，为了获取最佳的比赛效果，针对固定的儿童用户，智能机器人进行交互所依据的难度也不是一成不变的。根据儿童用户的身份信息所确定的难度仅作为交互的初始难度，其伴随着儿童用户的具体状态不断调整。

具体的，在一实施例中，智能机器人根据交互的判定结果和/或儿童用户在交互过程中的情绪变化来判断儿童用户的具体状态，进而调整难度。

在一实施例中，智能机器人针对当前的儿童用户进行一轮或多轮交互，综合统计每轮交互的判定结果，根据统计结果调整针对当前的儿童用户的难度。例如，在进行多轮口算比赛后，如果儿童用户的胜率很高(例如一直保持获胜)，说明当前的难度对于儿童用户来说太简单，无法很好的引起儿童用户的比赛欲望，则提高难度；如果儿童用户的胜率太低(例如一直失败)，说明当前的难度对于儿童用户来说太难，容易引起儿童用户的退缩心理，则降低难度。

具体的，在一实施例中，当儿童口算在速度和准确率超过初始难度一定阈值时，通过缩短机器人回答时间、提升题目复杂程度、提升机器人准确率来达到提升难度的效果。难度提升的标准，以儿童刚开始在此难度的获胜率为50％左右为准。

具体的，在一实施例中，当儿童的失败率超过一定阈值时，同样通过调整机器人回答时间、降低题目复杂度等方式，降低难度，保证儿童在一个比较合适的难度中练习，逐步提升。

根据本发明的方法获取交互所依据的难度，不需要人工设定每一级的难度，而是由算法自动生成，因此可以根据儿童的能力，不断提高难度，没有难度上限。对有天赋的儿童来说，能不断刺激和挖掘他们的潜力。

在本发明所述方法的流程中，关键点之一还在交互结果判定。

具体的，在一实施例中，智能机器人根据儿童用户所提出的答案判断儿童用户的应答是否正确，如果正确，则儿童用户获胜。即，解析儿童用户的答案，判断其是否与正确答案匹配，如果匹配，则儿童用户获胜。

但是，仅仅根据儿童用户答案的正确与否来判断儿童用户是否获胜这一过程比较类似答题判卷，不仅缺乏了比赛应有的紧张感，而且无法在应答速度这一标准上进行批判。尤其的，在针对计算类题目进行应答时，计算速度是评判计算能力一个很重要的标准。

因此，在一实施例中，在评判儿童用是否获胜时还需要参考儿童用户的应答时长。具体的，只有儿童用户的应答时长小于难度中的标准应答时长且儿童用户的答案匹配正确答案时才会认定儿童用户获胜。如果儿童用户的应答时长超出难度中的标准应答时长，即使儿童用户的答案匹配正确答案儿童用户也不会获得获胜。具体的，当应答时长小于标准应答时长时解析儿童用户的答案并与正确答案进行匹配，当答案与所述正确答案匹配时判断所述儿童用户获胜。

这样，不仅能激励儿童用户不断提高自身的应答速度，也能通过儿童用户的应答速度为之后的教育行为提供参照标准。

进一步的，在一实施例中，当儿童用户的应答时长正好为标准应答时长时不直接判定儿童用户失败，而是根据儿童用户的答案的正确与否判定是否失败。

具体的，如图2所示，在一实施例中，智能机器人输出题目多模态信息(S210)后，等待儿童用户的应答信息并最终获取到应答时长以及答案(S220)。接下来，智能机器人首先判断应答时长是否超过标准应答时长(S230)，如果超过，则判定本轮儿童用户失败(S252)。如果没超过，则继续判断儿童用户的答案是否正确(与正确答案是否匹配)(S240)，如果正确，则判定本轮儿童用户获胜(S251)，如果不正确，则判定本轮儿童用户失败(S252)。

进一步的，在一实施例中，如图3所示，智能机器人输出题目多模态信息(S310)后开始计时(S320)。在计时过程中，判断计时结果是否超出标准应答时长(S330)，如果超过，则判定本轮儿童用户失败(S352)。如果没超过，则继续判断儿童用户是否输出了答案(S340)，如果没有，则继续计时(S321)，并再次重复判断计时结果是否超出标准应答时长(S330)。

如果儿童用户在计时结果没超出标准应答时长时做出了应答(步骤S330判定结果保持否的状态下步骤S340判定结果为是)，则获取儿童用户的答案并判断该答案与正确答案是否匹配(S350)，如果正确，则判定本轮儿童用户获胜(S351)，如果不正确，则判定本轮儿童用户失败(S352)。

进一步的，在一实施例中，如果儿童用户在计时结果超出标准应答时长后做出了应答，虽然仍判定本轮儿童用户失败，但是根据儿童用户的答案的正确与否生成不同的多模态交互回应。并且，进一步的，在一实施例中，如果儿童用户长时间(超过预设的时间阈值)没有做出答案，则生成对应的多模态交互回应并结束本轮交互。

进一步的，在一实施例中，智能机器人根据交互判定结果生成相应的多模态交互回应并输出给儿童用户。具体的，在一实施例中，当儿童用户获胜时，记录儿童获胜次数加1。机器人给予儿童鼓励语，并配合机器人肢体或多媒体图片、视频输出。每次的鼓励语根据儿童的回答速度、连胜次数等有所不同，逐步提高对儿童的鼓励。当儿童获胜次数超过一定阈值时，判定儿童晋级，提高难度，并向儿童用户输出升级奖励。

进一步的，在一实施例中，当儿童用户输出的答案为错误答案(与正确答案不匹配)时，智能机器人输出正确答案来提示儿童用户审查自己的错误。具体的，在一实施例中，当儿童用户未超出标准应答时长做出答案，但是答案错误时智能机器人输出正确答案；当儿童用户超出标准应答时长做出答案，且答案错误时智能机器人输出正确答案；当儿童用户输出的答案正确(无论是否超出标准应答时长)时智能机器人不输出正确答案。

具体的，如图4所示，在一实施例中，智能机器人输出题目多模态信息(S410)后开始计时(S420)。在计时过程中，判断计时结果是否超出标准应答时长(S431)，如果没超过，则继续判断儿童用户是否输出了答案(S441)，如果没有，则继续计时(S421)，并再次重复判断计时结果是否超出标准应答时长(S431)。

如果儿童用户在计时结果没超出标准应答时长时做出了应答(步骤S431判定结果保持否的状态下步骤S441判定结果为是)，则获取儿童用户的答案并判断该答案与正确答案是否匹配(S451)，如果正确，则判定本轮儿童用户获胜(S461)，如果不正确，则输出正确答案(S462)判定本轮儿童用户失败(S464)。

在儿童用户的应答时长超出标准应答时长(步骤S431判定结果为是)时，智能机器人继续计时并继续等待儿童用户的答案。其判断计时结果是否超出预设的比赛时间设定(S432)，如果超出，则说明儿童用户不能在比赛时限内做出答案，此时智能机器人不再等待儿童用户输出答案，其主动输出正确答案(S463)、判定儿童用户失败(S464)并接下来结束本轮比赛。

如果智能机器人判断计时结果没有超出预设的比赛时间设定，则继续等待儿童用户输出答案。智能机器人判断儿童用户是否做出应答(S442)，如果没有，则继续计时(S422)，并再次重复计时结果是否超出预设的比赛时间设定(S432)。

如果儿童用户在计时结果没超出比赛时间设定时做出了应答(步骤S432判定结果保持否的状态下步骤S442判定结果为是)，则获取儿童用户的答案并判断该答案与正确答案是否匹配(S452)，如果正确，则判定本轮儿童用户失败(S464)但不需要输出正确答案，如果不正确，则输出正确答案(S462)判定本轮儿童用户失败(S464)。

进一步的，在一实施例中，智能机器人对比赛胜败状态进行细分从而生成不同的鼓励语输出给儿童用户。例如，将获胜状态细分为：

未超出标准应答时长做出答案，但是答案错误(失败)；

未超出标准应答时长做出答案，且答案正确(获胜)；

超出标准应答时长做出答案，但是答案正确(失败)；

超出标准应答时长做出答案，且答案错误(失败)

生成对应的鼓励语为：

你算得很快，但是出错误了哦，看看哪里出错了吧；

恭喜你，你获胜了；

你算对了，但是稍微慢了一点点，加油，下次一定能赢；

你失败了，需要继续努力学习哦。

在上述流程中，机器人的输出主要集中在对儿童用户的应答信息(应答时长以及答案)的评判上(儿童计算错误时正确答案的提示、胜负状态评判以及鼓励语的输出)，智能机器人的定位仍偏向于类似试卷审阅者的地位。

为了进一步提高智能机器人的交互参与度，提高比赛紧张感，提升儿童用户的参与程度，在一实施例中，当儿童用户的应答时长超出标准应答时长时在儿童用户输出答案前输出正确答案的多模态信息。这样，就会使得儿童用户感到真的有一个对手在和他比赛，他必须努力在该对手说出答案之前说出答案。从而提升比赛的紧张气氛，提高儿童用户的比赛兴趣。

具体的，如图5所示，在一实施例中，智能机器人输出题目多模态信息(S510)后开始计时(S520)。在计时过程中，判断计时结果是否超出标准应答时长(S531)，如果没超过，则继续判断儿童用户是否输出了答案(S441)，如果没有，则继续计时(S521)，并再次重复判断计时结果是否超出标准应答时长(S531)。

如果儿童用户在计时结果没超出标准应答时长时做出了应答(步骤S431判定结果保持否的状态下步骤S441判定结果为是)，则获取儿童用户的答案并判断该答案与正确答案是否匹配(S451)，如果正确，则判定本轮儿童用户获胜(S461)，如果不正确，则输出正确答案(S562)并判定本轮儿童用户失败(S564)。

在儿童用户的应答时长超出标准应答时长(步骤S431判定结果为是)时，智能机器人不等待儿童用户的答案，在儿童用户输出答案之前主动输出正确答案(S562)并判定本轮儿童用户失败(S564)。

进一步的，在一实施例中，当儿童用户在标准应答时长内未输出答案时，智能机器人在标准应答时长时输出正确答案。如果儿童用户恰恰同时(在标准应答时长)输出正确答案，则判定平局。如果儿童用户在标准应答时长输出错误答案，则判定儿童用户失败。

进一步的，在比赛中，由于智能机器人是不会应答错误或是应答过程延迟的，也就是说，智能机器人可以百分之百保证在标准应答时长时输出正确答案。那么，儿童用户只能在标准应答时长内输出正确答案时才能获得获胜。为了增加智能机器人的拟人化程度，提高比赛的戏剧性，从而提高儿童用户参与比赛的兴趣度，在一实施例中，难度还包括机器人正确率设定。机器人正确率设定的目的在于令智能机器人在一定几率下会表现出应答失误状态(输出错误答案、应答超时、无法应答等情况)，从而模拟正常人类在比赛中的表现。

具体的，在一实施例中，在智能机器人不出错时，儿童用户面对的是一个会在标准应答时长输出正确答案的对手。儿童用户只有在标准应答时长内输出正确答案才可以获胜。而在智能机器人出错时，认为其会输出错误答案或者是晚于儿童用户输出答案，这样，儿童用户只要能够得出正确答案就可以获胜，不需要考虑先于(在标准应答时长内)智能机器人输出答案。

具体的，在一实施例中，根据机器人正确率设定确定智能机器人在本轮比赛中是否出错；当智能机器人在本轮比赛中出错时，不对比标准应答时长与应答时长，解析答案并与正确答案进行匹配，当答案与正确答案匹配时判断儿童用户获胜。

进一步的，在一实施例中，在智能机器人出错的状态下，当儿童用户输出的答案与正确答案不匹配时，判定平局。

如图6所示，在一实施例中，智能机器人输出题目多模态信息(S660)后判断本轮机器人是否出错(S610)，如果本轮机器人不出错则开始计时(S620)并基于如图3所示的步骤进行比赛的胜负判定。如果本轮比赛机器人出错，则不进行计时，直接等待儿童用户的答案，判断儿童用户是否输出了答案(S641)，如果没有，则继续等待。

如果儿童用户做出了应答，则获取儿童用户的答案并判断该答案与正确答案是否匹配(S651)，如果正确，则判定本轮儿童用户获胜(S664)，如果不正确，则判定本轮平局(S663)。

进一步的，在一实施例中，考虑到不能无限等待儿童用户的答案，因此，即使在智能机器人出错的状态下，也需要考虑比赛时长设定。具体的，在智能机器人出错时，儿童用户在比赛时长设定内输出正确答案才可以获胜。如果儿童用户在比赛时长设定内未输出答案，则自动判定为平局并结束本轮比赛。

进一步的，在一实施例中，当智能机器人在本轮比赛中出错时，智能机器人在比赛过程中输出错误答案或者在儿童用户输出答案之后输出正确答案。这样就能更好的模拟真实人类在比赛中的表现，从而给儿童用户一种其正在和一个真实的对手进行比赛的感觉，进一步提高儿童用户对口算比赛的兴趣。

进一步的，在一实施例中，将智能机器人出错的情况进行细分。具体的，分为应答错误以及应答缓慢两种情况。当智能机器人本轮的情况为应答错误时，智能机器人输出错误答案，输出的时间节点可以是比赛时长设定内的任意时间节点。当智能机器人本轮的情况为应答缓慢时，智能机器人在儿童用户输出答案之后输出正确答案或者是不输出答案等待比赛时长耗尽。

对应的，在一实施例中，根据智能机器人所处的状态的不同以及儿童用户的输出状态的不同，智能机器人在评判比赛胜负状态后输出不同的鼓励语。例如，在一口算比赛的具体应用场景中，

智能机器人不出错，智能机器人在标准应答时长输出正确答案：

儿童用户在标准应答时长内输出正确答案，对应鼓励语“你算得好快啊，你获胜了”；

儿童用户在标准应答时长内输出错误答案，对应鼓励语“你算得比我快，但是你算错了，你失败了”；

儿童用户超出标准应答时长输出正确答案，对应鼓励语“虽然你算对了，但是你比我慢，你失败了”；

儿童用户超出标准应答时长输出错误答案，对应鼓励语“你算错了，而且还比我慢，你要努力了哦”。

智能机器人出错，智能机器人在标准应答时长输出错误答案：

儿童用户在标准应答时长内输出正确答案，对应鼓励语“你算得又快又准，我彻底败了”；

儿童用户在标准应答时长内输出错误答案，对应鼓励语“我们都算错了，这次算平局吧”；

儿童用户超出标准应答时长输出正确答案，对应鼓励语“虽然我快了一步，但我算错了，我败了”；

儿童用户超出标准应答时长输出错误答案，对应鼓励语“我们都算错了，这次算平局吧，但我至少比你算的快了一点”。

智能机器人出错，智能机器人在儿童用户之后输出正确答案：

儿童用户在标准应答时长内输出正确答案，对应鼓励语“你算得又快又准，我彻底败了”；

儿童用户在标准应答时长内输出错误答案，对应鼓励语“你是算的很快，但是你出错了，这次我侥幸胜了”；

儿童用户超出标准应答时长输出正确答案，对应鼓励语“你比我算的快，你胜了，但别得意，很多人都比我算的快”；

儿童用户超出标准应答时长输出错误答案，对应鼓励语“我们都算错了，这次算平局吧”。

进一步的，根据本发明的方法，本发明还提出了一种存储介质，该存储介质上存储有可实现如本发明所述方法的程序代码。

进一步的，根据本发明的方法，本发明还提出了一种智能机器人系统。具体的，如图7所示，系统包括：

输出模块710，其配置为向儿童用户输出计算类题目多模态信息以及多模态交互回应；

输入采集模块720，其配置为获取儿童用户针对计算类题目多模态信息的回应信息，回应信息包括应答时长和/或答案；

交互解析模块730，其配置为：

确定与当前的儿童用户匹配的难度，难度关联标准应答时长和/或题目复杂程度；

生成与题目复杂程度匹配的题目多模态信息并将题目多模态信息发送到输出模块710；

解析来自输入采集模块720的回应信息，基于标准应答时长和/或正确答案进行结果判定，根据结果判定的判定结果生成相应的多模态交互回应并将多模态交互回应发送到输出模块710。

进一步的，在一实施例中，智能机器人系统为儿童故事机。儿童故事机是具有卡通、动物外观特征或具有知识产权IP的智能设备，借助机器人的AI能力进行基于讲故事需求的人机交互的教育类机器人。

进一步的，在一实施例中，智能机器人系统依托云服务器实现复杂的数据处理操作。具体的，交互解析模块包含联网交互单元，其通过联网交互单元与机器人云端服务器进行数据交互，从而将复杂的数据处理操作交予机器人云端服务器进行处理。

具体的，如图8所示，在一应用场景中，故事机的输入采集模块获取儿童用户的输入并发送到交互解析模块，交互解析模块解析儿童用户的输入确定当前需要进入双向交互模式。输入采集模块采集当前儿童用户的身份信息并发送到交互解析模块，交互解析模块将身份信息通过联网交互单元发送到机器人云端服务器。机器人云端服务器解析身份信息确定难度并生成相应的题目数据，将题目数据发送到交互解析模块。交互解析模块根据题目数据生成题目多模态信息，最终由输出模块输出题目多模态信息。

进一步的，当输入采集模块采集到儿童用户针对题目多模态信息的回应信息后，回应信息由联网交互单元发送到机器人云端服务器。机器人云端服务器解析回应信息，判定交互结果并生成对应的交互回应数据。交互解析模块根据交互回应数据生成多模态交互回应，最终由输出模块输出多模态交互回应。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种儿童智能机器人交互输出方法，其特征在于，包括：

获取与当前的儿童用户匹配的难度，所述难度关联标准应答时长和/或题目复杂程度；

向所述儿童用户输出匹配所述难度题目的多模态信息；

获取所述儿童用户针对所述题目多模态信息的回应信息，解析所述回应信息并基于所述标准应答时长和/或正确答案进行结果判定，其中，所述回应信息包括应答时长和/或答案；

根据所述结果判定的判定结果生成相应的多模态交互回应并输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，解析所述回应信息并基于所述标准应答时长和/或正确答案进行结果判定，包括：

当所述应答时长小于所述标准应答时长时解析所述答案并与正确答案进行匹配，当所述答案与所述正确答案匹配时判断所述儿童用户获胜。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述应答时长超出所述标准应答时长时在所述儿童用户输出所述答案前输出所述正确答案的多模态信息；

和/或

当所述答案与所述正确答案不匹配时输出所述正确答案的多模态信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述难度还关联机器人正确率设定，其中：

根据所述机器人正确率设定确定所述智能机器人在本轮比赛中是否出错；

当所述智能机器人在本轮比赛中出错时，解析所述答案并与正确答案进行匹配，当所述答案与所述正确答案匹配时判断所述儿童用户获胜。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：

当所述智能机器人在本轮比赛中出错时，所述智能机器人在比赛过程中输出错误答案或者在所述儿童用户输出所述答案之后输出正确答案。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取与当前的儿童用户匹配的难度，包括：

在开始交互前获取所述儿童用户的身份信息；

调用与所述身份信息匹配的难度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，获取与当前的儿童用户匹配的难度，还包括：

针对当前的儿童用户进行一轮或多轮交互，综合统计每轮交互的判定结果，根据统计结果调整针对所述儿童用户的难度；

和/或，

根据交互过程中所述儿童用户的情绪变化调整针对所述儿童用户的难度。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，调用与所述身份信息匹配的难度，包括：

根据对多名儿童用户答题过程以及答题结果统计，确定不同的身份信息的儿童用户与不同的难度间的匹配关系。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有可实现如权利要求1-8中任一项所述方法的程序代码。

10.一种智能机器人系统，其特征在于，所述系统包括：

输出模块，其配置为向儿童用户输出题目多模态信息以及多模态交互回应；

输入采集模块，其配置为获取所述儿童用户针对所述题目多模态信息的回应信息，所述回应信息包括应答时长和/或答案；

交互解析模块，其配置为：

确定与当前的儿童用户匹配的难度，所述难度关联标准应答时长和/或题目复杂程度；

生成与所述题目复杂程度匹配的题目多模态信息并将所述题目多模态信息发送到所述输出模块；

解析所述回应信息并基于所述标准应答时长和/或正确答案进行结果判定，根据所述结果判定的判定结果生成相应的多模态交互回应并将所述多模态交互回应发送到所述输出模块。