CN110154056A - 服务机器人及其人机交互方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种服务机器人，包括：第一服务终端，用于与用户语音交互；第二服务终端，用于储存应用场景知识数据库，并与用户图文界面交互；所述第一服务终端与第二服务终端网络通信连接，第一服务终端接受第二服务终端的控制指令以输出语音。本发明的服务机器人通过第一服务终端提供机器人本身的与用户语音交互的信息处理功能，以及第二服务终端提供应用场景的业务处理功能；本发明的服务机器人通过将应用场景的业务处理功能与机器人本身的信息处理功能进行分离的技术方案，有利于减少研发人员的工作量，并能够降低开发成本。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种能够适用于不同应用场景的服务机器人，以及该服务机器人的人机交互方法。
背景技术
随着人工智能技术的发展，智能服务型机器人被广泛应用在各种服务场所，例如：商场、宾馆、旅游景点、图书馆、人才市场、医院等应用场景。用户通过与机器人的互动，以获取所需要的服务，给人们的生活带来便利和乐趣。
现有服务机器人通常使用于特定的应用场景，并将该应用场景的业务处理功能与机器人本身的信息处理功能集成在同一模块，此种机器人的程序开发模式，导致该服务机器人不能适用于其他应用场景，需要研发人员重新进行程序设计及其系统架构，开发过程比较复杂，研发周期较长，增加了企业的研发成本，降低了企业的市场竞争力。
机器人生产企业在研发过程中，对于服务机器人的系统架构还有待改善，使得该服务机器人能够适用于不同应用场景。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种较便捷地适用于多种应用场景的服务机器人。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种服务机器人，包括：第一服务终端，用于与用户语音交互；第二服务终端，用于储存应用场景知识数据库，并与用户图文界面交互；所述第一服务终端与第二服务终端网络通信连接，第一服务终端接受第二服务终端的控制指令以输出语音。
相较于现有技术本发明具有如下有益效果：本发明的服务机器人通过第一服务终端提供机器人本身的与用户语音交互的信息处理功能，以及第二服务终端提供应用场景的业务处理功能；该服务机器人使用于其他应用场景时，只需要更换第二服务终端的应用场景知识数据库，以适应在不同应用场景下的应用；第二服务终端亦能够通过图文形式与用户实现交互，提高用户的使用体验；第一服务终端和第二服务终端独立设置并通过网络通信连接，以传递控制指令及信息交互；同时，第一服务终端受控于第二服务终端，以满足服务机器人在不同应用场景下的语音输出。
优选的，所述第一服务终端设有用以感知用户的红外传感器、用以采集用户语音信息的麦克风、用以播放语音的扬声器，以及分别与红外传感器、麦克风和扬声器连接的第一信息处理模块；所述第二服务终端设有触摸显示屏、用以储存知识数据库的数据储存单元，以及分别与触摸显示屏和数据储存单元连接的第二信息处理模块；所述第一信息处理模块和第二信息处理模块均设有通讯模块，并连接于同一wifi模块。
优选的，所述第一服务终端位于服务机器人的上端，作为服务机器人的头部。
优选的，所述第一服务终端设有用以展现人脸表情的显示器，该显示器与所述第一信息处理模块信号连接。
优选的，所述第二服务终端采用为触摸屏一体机。
优选的，所述知识数据库采用为招聘数据、景点游览数据、医疗导诊数据、商场导购数据或酒店介绍数据。
本发明还提供了一种应用于上述服务机器人的人机交互方法，包括以下步骤：
用户唤醒所述服务机器人；
所述第二服务终端发送通讯指令并告知所述第一服务终端进入用户语音听写状态；
所述第一服务终端采集用户讲话内容并传送至第二服务终端；
所述第二服务终端根据用户咨询信息，从知识数据库中筛选与用户咨询信息匹配的文本检索信息，并将文本检索信息通过语音和/或图文反馈给用户，用户获得需求结果信息；
结束人机交互会话，所述服务机器人进入等待用户唤醒状态。
优选的，所述服务机器人处于等待用户唤醒状态下，当用户靠近服务机器人时，所述第一服务终端通过红外传感器感知用户靠近并发送唤醒指令至所述第二服务终端；
或者
用户点击安装在第一服务终端上的显示器或安装在第二服务终端上的触摸显示屏，即能发送唤醒指令至所述第二服务终端。
优选的，所述服务机器人处于等待用户唤醒状态下，当用户靠近服务机器人时，所述第一服务终端通过摄像头捕捉用户面部特征并发送唤醒指令至所述第二服务终端。
优选的，用户在讲话以获得所述需求结果信息时，反复多次人机交互会话。
附图说明
图1为本发明服务机器人的立体示意图；
图2为本发明服务机器人的结构示意图；
图3为本发明服务机器人的人机交互方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，而非对本发明的保护范围限制。术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于简化文字描述以区别于类似的对象，而不能理解为特定的次序间的先后关系。
参阅图1，本实施例提供一种服务机器人，包括第一服务终端1和第二服务终端2。该服务机器人通过第一服务终端1提供机器人本身的与用户语音交互的信息处理功能，以及第二服务终端2提供应用场景的业务处理功能。第二服务终端2储存相应的应用场景知识数据库，有利于服务机器人在当前应用场景下为用户提供服务。该服务机器人使用于其他应用场景时，只需要更换第二服务终端2的应用场景知识数据库，而不需要研发人员重新进行程序设计及其系统架构，以适应在不同应用场景下的应用，该服务机器人通过储存相应的应用场景知识数据库，能够较便捷地适用于商场、宾馆、旅游景点、图书馆、人才市场、医院等应用场景。第一服务终端1和第二服务终端2独立设置并通过网络通信连接，以传递控制指令及信息交互；同时，第一服务终端1受控于第二服务终端2，通过接受第二服务终端2的控制指令以满足服务机器人在不同应用场景下的语音输出。本发明的服务机器人通过将应用场景的业务处理功能与机器人本身的信息处理功能进行分离的技术方案，有利于减少研发人员的工作量，并能够降低开发成本。
参阅图1及图2，本实施例中，第一服务终端1位于服务机器人的上端并设有用以展现人脸表情的显示器。第一服务终端1作为服务机器人的头部，并通过显示器展现人脸表情，能够增强用户与机器人之间的交流互动性，提高用户体验性。
第一服务终端1设有用以感知用户的红外传感器、用以采集用户语音信息的麦克风、用以播放语音的扬声器、用以捕捉用户面部特征的摄像头，以及分别与红外传感器、麦克风、扬声器、摄像头和显示器连接的第一信息处理模块。第一信息处理模块具有语音识别模块、语音合成模块、人脸识别模块、表情播放模块以及通讯模块。
服务机器人在等待用户唤醒状态下，用户靠近服务机器人时，例如：相对距离为0—60cm，红外传感器感知到用户靠近，能够发送唤醒指令通过第一服务终端1传送至第二服务终端2，使得服务机器人进入工作状态。麦克风采集用户的讲话内容，并通过语音识别模块转换成文字，以便于第一信息处理模块获取用户咨询信息，第一信息处理模块将用户咨询信息传送至第二服务终端2。语音合成模块用以转换第二服务终端2传达至第一服务终端1的通讯指令，并通过扬声器用以播放。通过麦克风及其扬声器的配合，从而实现用户与机器人之间的人机语音交互功能。麦克风呈陈列形式排布于第一服务终端1上，以提高麦克风的语音采集性能。摄像头将捕捉的用户面部特征通过人脸识别模块进行图像处理，并能够感知用户脸部情绪，增强用户与机器人之间的交流。表情播放模块与显示器信号连接，表情播放模块能够根据人机对话交流状态给显示器提供适当的表情，增加用户体验。
本实施例中，第二服务终端2设有触摸显示屏、用以储存知识数据库的数据储存单元，以及分别与触摸显示屏和数据储存单元连接的第二信息处理模块。触摸显示屏位于服务机器人的躯干部位，以提供合适的工作高度，方便于用户操作。第二服务终端2通过触摸显示屏与用户图文界面交互，用户可浏览触摸显示屏显示的相关图文信息，并可通过点击屏幕进行相应选项，第二服务终端2通过图文形式与用户交互，进一步提高用户的使用体验。知识数据库采用为招聘数据、景点游览数据、医疗导诊数据、商场导购数据或酒店介绍数据。服务机器人应用于不同场景时，数据储存单元设置对应的知识数据库，以便于该服务机器人应用于不同的使用场景。第一信息处理模块和第二信息处理模块均设有通讯模块，两个通讯模块并连接于同一wifi模块，实现第一信息处理模块与第二信息处理模块之间的信息交互。第二服务终端2需要更换应用场景知识数据库时，服务机器人通过wifi模块连接到后台管理平台，以便于工作人员及时调整知识数据库。当然在其他实施方式中，第一服务终端1开启有wifi热点，以与第一服务终端1实现网络连接。
本实施例中，第二服务终端2采用为触摸屏一体机。当然亦可以采用为IPAD。
需要说明的是：第二服务终端2亦可以不设置触摸显示屏，第二服务终端2通过设置在第一服务终端1上的显示器与用户图文界面交互。
参阅图3，本发明还提供了一种应用于上述服务机器人的人机交互方法，包括以下步骤：
用户唤醒所述服务机器人；
所述第二服务终端发送通讯指令并告知所述第一服务终端进入用户语音听写状态；
所述第一服务终端采集用户讲话内容并传送至第二服务终端；
所述第二服务终端根据用户咨询信息，从知识数据库中筛选与用户咨询信息匹配的文本检索信息，并将文本检索信息通过语音和/或图文反馈给用户，用户获得需求结果信息；
结束人机交互会话，所述服务机器人进入等待用户唤醒状态。
本实施例中，所述服务机器人处于等待用户唤醒状态下，当用户靠近服务机器人时，距离为0—60cm之间，所述第一服务终端通过红外传感器感知用户靠近并发送唤醒指令至所述第二服务终端；或者，用户点击安装在第一服务终端上的显示器或安装在第二服务终端上的触摸显示屏，即能发送唤醒指令至所述第二服务终端。
当然在其他实施方式中，服务机器人还可以通过摄像头捕捉的用户面部特征进行唤醒。例如：所述服务机器人处于等待用户唤醒状态下，当用户靠近服务机器人时，所述第一服务终端通过摄像头捕捉用户面部特征并发送唤醒指令至所述第二服务终端。当然，用户靠近服务机器人时，还可以通过说出服务机器人预设的唤醒词来唤醒服务机器人。
本实施例中，服务机器人经过唤醒步骤后，所述第二服务终端发送通讯指令并告知所述第一服务终端进入用户语音听写状态。该通讯指令包括欢迎语和/或问答引导语指令，以引导用户与机器人之间的互动。所述第一服务终端通过语音合成模块将欢迎语和/或问答引导语指令进行语音合成并通过扬声器进行播放，待问答引导语播放结束后，第一服务终端通过麦克风进入用户语音听写状态。
本实施例中，服务机器人的第一服务终端处于用户语音听写状态时，用户开始讲话以说清楚用户咨询信息，第一服务终端通过语音识别模块将麦克风采集的语音信息进行语音识别并传递至第二服务终端。所述第二服务终端根据用户咨询信息，从知识数据库中筛选与用户咨询信息匹配的文本检索信息，并将文本检索信息以图像形式体现在触摸显示屏上，同时发送检索信息引导用语指令到所述第一服务终端，以语音提示用户浏览和/或操作触摸显示屏。用户与服务机器人的交互会话过程中，可通过反复多次人机交互会话，以获得更多的需求结果信息。
本实施例中，所述第二服务终端在用户获得需要的需求结果信息，完成人机交互会话或触摸显示屏超过页面等待时间时，发送结束本次会话指令到所述第一服务终端，所述服务机器人进入等待用户唤醒状态，以给其他用户提供服务。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (10)
1.一种服务机器人，其特征在于，包括：
第一服务终端，用于与用户语音交互；
第二服务终端，用于储存应用场景知识数据库，并与用户图文界面交互；
所述第一服务终端与第二服务终端网络通信连接，第一服务终端接受第二服务终端的控制指令以输出语音。
2.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于：所述第一服务终端设有用以感知用户的红外传感器、用以采集用户语音信息的麦克风、用以播放语音的扬声器，以及分别与红外传感器、麦克风和扬声器连接的第一信息处理模块；
所述第二服务终端设有触摸显示屏、用以储存知识数据库的数据储存单元，以及分别与触摸显示屏和数据储存单元连接的第二信息处理模块；
所述第一信息处理模块和第二信息处理模块均设有通讯模块，并连接于同一wifi模块。
3.根据权利要求2所述的服务机器人，其特征在于：所述第一服务终端位于服务机器人的上端，作为服务机器人的头部。
4.根据权利要求3所述的服务机器人，其特征在于：所述第一服务终端设有用以展现人脸表情的显示器，该显示器与所述第一信息处理模块信号连接。
5.根据权利要求2所述的服务机器人，其特征在于：所述第二服务终端采用为触摸屏一体机。
6.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于：所述知识数据库采用为招聘数据、景点游览数据、医疗导诊数据、商场导购数据或酒店介绍数据。
7.一种权利要求1至6中任意一项所述的服务机器人的人机交互方法，其特征在于，包括以下步骤：
用户唤醒所述服务机器人；
所述第二服务终端发送通讯指令并告知所述第一服务终端进入用户语音听写状态；
所述第一服务终端采集用户讲话内容并传送至第二服务终端；
所述第二服务终端根据用户咨询信息，从知识数据库中筛选与用户咨询信息匹配的文本检索信息，并将文本检索信息通过语音和/或图文反馈给用户，用户获得需求结果信息；
结束人机交互会话，所述服务机器人进入等待用户唤醒状态。
8.根据权利要求7所述的服务机器人的人机交互方法，其特征在于：所述服务机器人处于等待用户唤醒状态下，当用户靠近服务机器人时，所述第一服务终端通过红外传感器感知用户靠近并发送唤醒指令至所述第二服务终端；
或者
用户点击安装在第一服务终端上的显示器或安装在第二服务终端上的触摸显示屏，即能发送唤醒指令至所述第二服务终端。
9.根据权利要求7所述的服务机器人的人机交互方法，其特征在于：所述服务机器人处于等待用户唤醒状态下，当用户靠近服务机器人时，所述第一服务终端通过摄像头捕捉用户面部特征并发送唤醒指令至所述第二服务终端。
10.根据权利要求7所述的服务机器人的人机交互方法，其特征在于：用户在讲话以获得所述需求结果信息时，反复多次人机交互会话。
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