CN109978244A - 一种可智能交互的室内导引机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可智能交互的室内导引机器人系统，包括智能人机交互子系统、管理界面子系统、移动设备交互子系统和后台服务子系统。所述智能人机交互子系统用于提供智能地图导引、智能推荐、智能问询、人脸识别服务，并且可与人进行智能交互；所述管理界面子系统用于对各人机交互子系统进行管理；所述移动设备交互子系统用于手持终端用户使用本系统提供的导引、定位和信息等服务；所述后台服务子系统用于对所述智能人机交互子系统、所述管理界面子系统、所述移动设备交互子系统提供数据分发、数据挖掘、数据存储、软件升级等服务。本发明提供的可智能交互的室内导引机器人系统对用户交互友好，服务端利用大数据和人工智能算法进行智能分析和计算，方便快捷准确地为用户提供导引、问询、推荐等服务。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其是涉及一种可智能交互的室内导引机器人系统。
背景技术
随着经济的发展和人民生活水平的提高，大型公共设施越来越普及，人们开始习惯在大型商场里购物，公立医院里看病。但是商场和医院等大型建筑往往面积大、楼层多、功能区多样和地形复杂，而现有的导航软件（如百度地图和高德地图）不支持多楼层多场景的导航。对于用户来说很难第一时间找到目的地点，浪费了大量时间和精力，这样既降低了用户在室内寻找目的地的效率，同时可能造成大型公共设施室内的拥堵，不利于提高室内的流动性和活力。比如在大型商场中，用户寻找不到某商品或某店家，对用户而言造成了时间和精力上的浪费，对商家而言造成了某笔交易的损失；在大型医院中，患者由于寻找不到某个科室时，对患者而言可能会耽误就诊时间或者造成心理压力，对医院而言造成了效率上的降低。因此解决大型公共设施的导航问题变得越来重要。
公开号为CN108507560A的专利公开了一种商场导航系统，该系统包括商场路径规划，可自定义起点和终点，并进行导航，但是该方案需要在商场中进行地面和扶手栏杆进行改造，存在单节点设置过多、可扩展性差和维护成本高等缺点；公开号为CN109166008A的专利公开了一种快速寻找商品的商场用导览系统，该系统包括智能手机、引导台、中央管理服务器，引导台可进行搜索某商品并进行路径规划，智能手机端软件支持商品搜索，从而让用户快速得到某件商品的信息，但是上述系统仅可搜索某种商品，而无法搜索某功能区，也无法在手机端实现路径搜索和规划，且上述系统仅适用于商场，不能很好地扩展到其他大型公共设施室内的导航。
虽然上述两种方案利用RFID、终端等技术实现了室内导航功能，但是智能化程度低、交互性差，导引信息获取困难，存在导引机器在用户离机后无法实时导引的缺点，也存在单纯在移动终端不易查看室内地图的缺陷，同时当室内大环境变化时也需要对硬件设备进行更新，后期维护成本高。
发明内容
本发明针对当前室内导引机器的智能化程度低、用户交互不友好、不支持多端导引等问题，提供一种可智能交互的室内导引机器人系统方案，可以更加友好地为用户提供室内导引服务。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可智能交互的室内导引机器人系统，其特征在于，包括智能人机交互子系统、管理界面子系统、移动设备交互子系统和后台服务子系统。所述智能人机交互子系统用于提供智能地图导引、智能推荐、智能问询、人脸识别服务；所述管理界面子系统，用于对各个智能人机交互子系统进行管理；所述移动设备交互子系统，用于手持终端用户使用本系统提供的导引、定位和信息等服务；所述后台服务子系统，用于对智能人机交互子系统、管理界面子系统和移动设备交互子系统提供数据分发、数据挖掘、数据存储、软件升级等服务。
进一步地，所述智能人机交互子系统包含以下至少之一，包括人机交互触摸显示模块、智能语音模块、人脸识别模块、网络通信模块、计算与控制模块以及整体结构模块。
进一步地，在所述智能人机交互子系统中，所述计算与控制模块是该子系统的核心模块（以下简称核心模块）。核心模块与其他各模块的交互过程如下：所述人机交互触摸显示模块根据核心模块通过所述网络通信模块获得的地图信息、导引信息、广告信息、本楼信息、动画交互等界面信息展示到整个显示屏中，同时核心模块将根据采集到的用户触摸信息进行分析，从而对屏幕的显示内容进行更改与控制；所述智能语音模块将采集到的用户语音信息传送给所述核心模块，核心模块根据本地已有的语音模型进行实时训练，得出预测和判断，反馈给所述智能语音模块，从而实现短问询和简单对话聊天功能；所述人脸识别模块将采集到的人脸图像信息传送给所述核心模块，核心模块根据本地已有的图像识别模型进行实时训练得出预测和判断，从而识别并获取用户图像基本特征信息；所述网络通信模块在所述后台服务子系统与核心模块之间进行网络通信功能。
进一步地，在所述智能人机交互子系统中，所述整体结构用于为所述智能人机交互子系统提供支撑与固定作用，其形式可以是但不限于静止固定支撑、动态可移动底盘支撑等。
进一步地，所述管理界面子系统包含以下至少之一，包括用户登录模块、楼层管理模块、信息获取模块和信息分发模块。所述用户登录模块用于后台管理用户、楼宇管理用户、功能区管理用户的登录，后台管理用户拥有对各楼宇、功能区用户的管理权限，楼宇管理者用户用于对本楼的信息管理及维护，功能区管理用户用于对本功能区的信息管理及维护；所述楼层管理模块用于对本楼各楼层内容进行管理，包含对楼层位置信息、楼层各功能区信息的内容进行编辑管理；所述信息获取模块用于从后台服务子系统获取本楼宇信息；所述信息分发模块用于将编辑好的楼宇信息分发至所述后台服务子系统进行保存与下发。
进一步地，所述移动设备交互子系统包含以下至少之一，包括个人信息模块、楼层地图搜索模块和楼层地图导引模块。所述个人信息模块用于记录移动用户登录、填写和保存个人信息；所述搜索模块用于用户自行搜索楼宇信息、该楼宇中的楼层信息及该楼层中的功能区信息；所述楼层地图导引模块用于为用户提供同一楼宇的两功能区之间的导引功能。所述移动设备交互子系统的形式包括但不限于终端APP、小程序等。
进一步地，所述后台服务子系统包含以下至少之一，包括数据分发模块、数据挖掘引擎模块、数据保存模块等。所述数据分发模块用于获取智能人机交互子系统、管理界面子系统、移动设备交互子系统的请求信息和对这些请求信息的作出相应的响应信息；所述数据挖掘引擎模块用于对智能人机交互子系统所获取的图像、语音等需要进行深度分析的信息进行数据分析、挖掘及预测判断，根据不同的意图给出相应的回答和反馈，同时也对所述数据保存模块中的数据进行深度挖掘，以对用户进行有效地推荐；所述数据保存模块用于保存管理用户、移动用户、楼宇信息和交互信息数据。
与现有技术相比，本发明具有如下优点及效果：一，本发明公开的可智能交互的室内导引机器人系统，采用多种智能交互方式、交互友好、智能化程度高、一体化程度高。二，本发明将智能人机交互显示端、移动终端的导引系统结合起来，弥补了现有的室内导引机器在用户离机后无法实时导引的缺点，同时也弥补了单纯在移动终端不方便查看室内地图的缺陷，增加了楼宇间人员的流动性和活力，更加有效地为用户提供楼宇各层信息以及导引信息，通过软件下发新的楼宇信息的方式减少了人机交互终端的维护成本和更新楼宇硬件设施的成本。
附图说明
图1为本发明具体实施例的系统整体结构图。
图2为本发明具体实施例的智能人机交互子系统结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的一种可智能交互的室内导引机器人系统实施例进行详细说明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
图1给出了系统整体结构图。本实例包括智能人机交互子系统、管理界面子系统、移动设备交互子系统和后台服务子系统。
图2给出了本实施例的智能人机交互子系统的结构图，包括了人机交互触摸显示模块、智能语音模块、人脸识别模块、网络通信模块、计算与控制模块以及整体结构模块。所述人机交互触摸显示模块硬件部分采用了一款55寸的红外触摸显示屏，该显示屏可以采集用户的单点触碰、两点触碰等手势信息；所述智能语音模块硬件部分包含了智能语音模块a和智能语音模块b，其中智能语音模块a为一款抗干扰的麦克风线阵，用于用户语音录入，将相关信息传输给计算与控制模块，而智能语音模块b为扬声器，用于语音播报；所述人脸识别模块硬件部分包含稳定拍摄的广角摄像头，用于获取用户人脸信息；所述网络通信模块硬件部分为wifi收发器，用于与外部网络通信；所述计算与控制模块硬件部分是内嵌于所述人机交互触摸显示模块中的PC单元，内置windows系统，可以对采集到的触摸信息、语音信息、图像信息进行本地处理并将结果反馈到各硬件部分，从而实现整个人机交互过程，如果遇到复杂信息且本地没有相关模型进行处理的话，则通过网络通信模块发送至所述后台服务子系统进行处理；所述整体结构模块为一静止站立式支架，用于对整体起支撑作用。
本实施例的智能人机交互子系统在无人操作访问状态下，显示屏界面展示当前楼层地图信息，包括各功能区所在位置、各功能区的功能信息、当前位置信息等以及本楼层相关信息等；当有人通过触摸显示屏之后，语音功能自动唤醒，主动提示用户可以与其进行对话，同时人脸识别系统识别出当前人脸，读取出性别、年龄、表情等信息，计算与控制模块通过这些信息进行分析，并在主界面进行推送本楼层用户可能感兴趣的信息；显示屏界面提供包括地图信息、功能区搜索功能、功能区介绍、活动介绍以及目的地导引等功能，用户可以通过触碰的方式与其交互，得到自己想要的信息；当用户主动与智能语音模块进行对话时，智能语音模块捕捉到用户的声音信息，并将其转换成文本信息给计算与控制模块，如果本地存有该文本分析模型则本地进行分析然后给用户反馈，如果本地无该文本模型，则计算与控制模块上传后台服务子系统，使用基于意图网络的深度学习模型进行语音识别、语义理解以及语音合成，可以准确识别用户发出的问候、测量或者天气问询指令等不同的意图，根据不同的意图给出相应的回答和反馈。
本实施例中的所述管理界面子系统，包括用户登录模块、楼层管理模块、信息获取模块和信息分发模块。所述管理界面子系统的用户包括后台管理用户、楼宇管理用户、功能区管理用户。其中，功能区管理用户用于对本功能区的信息管理及维护，该用户发布的信息将会上传至后台服务子系统，并在智能人机交互子系统中呈现出来；楼宇管理者用户对本楼的信息管理及维护，主要将本楼的楼层信息、室内地图信息分发至后台服务子系统，并在智能人机交互子系统中呈现出来；后台管理用户对各楼宇、功能区用户进行管理，对上传的信息进行审查，该用户信息不在智能人机交互子系统中显示。
本实施例中的所述移动设备交互子系统，包括个人信息模块、楼层地图搜索模块和楼层地图导引模块。所述个人信息模块用于记录移动用户登录、填写和保存个人信息；所述搜索模块用于用户自行搜索楼宇信息、该楼宇中的楼层信息及该楼层中的功能区信息；所述楼层地图导引模块用于为用户提供同一楼宇的两功能区之间的导引功能。所述移动设备交互子系统的形式包括但不限于终端APP、小程序等。
本实施例中的所述后台服务子系统，包括数据分发模块、数据挖掘引擎模块、数据保存模块等。所述数据分发模块用于获取智能人机交互子系统、管理界面子系统、移动设备交互子系统的请求信息和对这些请求信息的作出相应的响应信息；所述数据挖掘引擎模块用于对智能人机交互子系统所获取的图像、语音等需要进行深度分析的信息进行数据分析、挖掘及预测判断，根据不同的意图给出相应的回答和反馈，同时也对所述数据保存模块中的数据进行深度挖掘，以对用户进行有效地推荐；所述数据保存模块用于保存管理用户、移动用户、楼宇信息和交互信息数据。
Claims (5)
1.一种可智能交互的室内导引机器人系统，其特征在于，包括：
1）智能人机交互子系统，用于提供智能地图导引、智能推荐、智能问询、人脸识别服务；
2）管理界面子系统，用于对各个智能人机交互子系统进行管理；
3）移动设备交互子系统，用于手持终端用户使用本系统提供的导引、定位和信息等服务；
4）后台服务子系统，用于对智能人机交互子系统、管理界面子系统和移动设备交互子系统提供数据分发、数据挖掘、数据存储、软件升级等服务。
2.根据权利要求1所述的可智能交互的室内导引机器人系统，其特征在于：所述智能人机交互子系统包含以下至少之一，包括人机交互触摸显示模块、智能语音模块、人脸识别模块、网络通信模块、计算与控制模块以及整体结构模块；所述人机交互触摸显示模块用于展示地图信息、导引信息、广告信息、本楼信息、动画交互等界面信息；所述智能语音模块用于提供与用户智能对话的语音系统，可实现短问询、简单对话聊天功能；所述人脸识别模块用于识别并获取用户图像基本特征信息；所述网络通信模块用于为所述智能人机交互子系统与所述后台服务子系统提供网络通信功能；所述计算与控制模块用于将控制上述模块，以获取人机交互触摸信息、语音交互信息、人脸图像信息、网络数据信息等，从而根据这些信息进行预测和判断，计算完成和反馈给交互模块；所述整体结构用于为所述智能人机交互子系统提供支撑与固定作用，其形式可以是但不限于静止固定支撑、动态可移动底盘支撑等。
3.根据权利要求1所述的可智能交互的室内导引机器人系统，其特征在于：所述管理界面子系统包含以下至少之一，包括用户登录模块、楼层管理模块、信息获取模块和信息分发模块；所述用户登录模块用于后台管理用户、楼宇管理用户、功能区管理用户的登录，后台管理用户拥有对各楼宇、功能区用户的管理权限，楼宇管理者用户用于对本楼的信息管理及维护，功能区管理用户用于对本功能区的信息管理及维护；所述楼层管理模块用于对本楼各楼层内容进行管理，包含对楼层位置信息、楼层各功能区信息的内容进行编辑管理；所述信息获取模块用于从后台服务子系统获取本楼宇信息；所述信息分发模块用于将编辑好的楼宇信息分发至所述后台服务子系统进行保存与下发。
4.根据权利要求1所述的可智能交互的室内导引机器人系统，其特征在于：所述移动设备交互子系统包含以下至少之一，包括个人信息模块、楼层地图搜索模块和楼层地图导引模块；所述个人信息模块用于移动用户登录、填写和保存个人信息；所述搜索模块用于用户自行搜索楼宇信息、该楼宇中的楼层信息及该楼层中的功能区信息；所述楼层地图导引模块用于为用户提供同一楼宇的不同功能区之间的导引功能；所述移动设备交互子系统的形式包括但不限于终端APP、小程序等。
5.根据权利要求1所述的可智能交互的室内导引机器人系统，其特征在于：所述后台服务子系统包含以下至少之一，包括数据分发模块、数据挖掘引擎模块、数据保存模块等；所述数据分发模块用于获取智能人机交互子系统、管理界面子系统、移动设备交互子系统的请求信息，并对这些请求信息的作出相应的响应和数据分发；所述数据挖掘引擎模块用于对智能人机交互子系统所获取的图像、语音等需要进行深度分析的信息进行数据挖掘及预测判断，根据不同的意图给出相应的回答和反馈，同时也对所述数据保存模块中的数据进行深度挖掘，以对用户进行有效地推荐；所述数据保存模块用于保存管理用户、移动用户、楼宇信息和交互信息数据。
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