CN112286209A - 移动机器人的人机交互方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的移动机器人的人机交互方法及人机交互系统在于提供有导航模块，用于用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务；主控模块，设立人机交互平台，用于机器人基于自然语言引入当下话题与客户沟通，在不能回答本次问题时告知用户超出能力范围，并将问题上传至后台数据库，由人工进行处理；存储模块，用于后台数据库不断迭代更新问题和答案，使交互平台更加智能化。本发明提供的移动机器人不仅能够提供载人运行任务，还能与用户进行人机对话，每次机器人的话题和答案都由AI算法智能选择以实现机器人具有一定的主观能动性和联想力，使用户有人与人聊天的感觉；通过不断更新学习充实机器人知识库，使交互平台更加智能化。

Description

移动机器人的人机交互方法及系统
技术领域
本发明属于人机交互技术领域，涉及一种移动机器人的人机交互方法及系统。
背景技术
近些年来，移动机器人的迅猛发展大大推动了远程控制移动机器人系统的研究与应用，开创了工业领域崭新的工作模式。随着5G的发展与应用，自主移动(智能)机器人特别是载人自动驾驶机器人需要用户与机器进行协调，称之为人机交互，倘若机器(单机)知识库无法处理与用户的复杂人机交互，就需要将用户需求实时上传到大数据后台系统，由后台系统知识库或后面工作人员将信息处理后及时将处理结果回传到机器，最终由机器完成人机交互。
早期的人机交互重点放在人与人所控制的机器人之间的层面上，希望能够更好更有效地控制移动机器人。但是随着互联网的发展，特别是5G的应用，人们希望能够赋予机器人更多的自我意识，让机器人变得更加智能。
当前已经出现一些智能人机交互系统，但这些系统基本上基于单机的知识库回答一些比较简单的问题，而对于复杂性较高、时效性较强的问题，且与用户当前观点能够进行深层次交流的深度问题，则很难做出有效的回答。更无法主动引出新的话题，无法像人与人之间那样持续的交互，缺乏主观能动性和联想力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种移动机器人的人机交互方法及系统，旨在解决现有机器人人机交互差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种移动机器人的人机交互方法，所述人机交互方法包括：
用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务；
机器人基于自然语言引入当下热点话题与客户沟通，在不能回答本次问题时告知用户超出能力范围，并将问题上传至后台数据库，由人工进行处理；
后台数据库迭代更新未保存的问题和答案。
进一步地，所述用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务之前还包括：
用户唤醒机器人，激活人机交互平台；
所述机器人通过所述人机交互平台提醒用户选择目的地。
进一步地，所述用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务包括：
用户在选择目的地后，所述机器人规划行驶路线；
所述人机交互平台提醒用户站稳扶好，并通过传感器检测用户当前状态；
在完成安全检测后开始载人行驶任务。
进一步地，所述在完成安全检测后开始载人行驶任务包括：
所述机器人通过麦克风阵列与用户沟通，询问是否需要场景内服务；
在用户需要场景内服务时后台数据库为用户进行推荐，并在显示器上进行显示；
用户选择服务后机器人重新规划路线，在完成场景内服务后继续载人任务。
进一步地，所述机器人基于自然语言引入当下热点话题与客户沟通，在不能回答本次问题时告知用户超出能力范围，并将问题上传至后台数据库，由人工进行处理包括：
机器人通过高清摄像头获取用户当前状态；
根据检测到的用户状态，以自然语言搜索为基础从机器人知识库中主动引入当下热点的话题，并向所述后台数据库寻找答案；
在所述后台数据库可以回答本次问题时则将答案回传给机器人，机器人回复用户问题；
如后台数据库不能回答本次问题，则由机器人交互平台告知用户超出能力范围，并将本次问题传到后台数据库，由人工处理。
进一步地，所述机器人通过高清摄像头获取用户当前状态包括：
获取用户的性别、年龄和当前情绪，通过AI算法分析用户的当前状况。
进一步地，所述机器人通过WI-FI或5G网络向后台数据库中寻找答案，后台数据库可以回答本次问题则通过WI-FI或5G网络传送给机器人。
一种移动机器人的人机交互系统，所述人机交互系统包括：
导航模块，用于用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务；
主控模块，设立人机交互平台，用于机器人基于自然语言引入当下热点话题与客户沟通，在不能回答本次问题时告知用户超出能力范围，并将问题上传至后台数据库，由人工进行处理；
存储模块，用于后台数据库不断迭代更新未保存的问题和答案，使交互平台更加智能化。
进一步地，所述主控模块包括：
触控显示模块，用于提供唤醒界面进行机器人的唤醒及显示当前导航路线和场景内服务信息；
视频图像获取模块，用于获取当前用户的状态信息，所述状态信息包括用户的性别、年龄和当前情绪；
麦克风模块，所述麦克风模块为麦克风阵列，用于所述人机交互平台与用户之间的语音信息传递；
通信模块，用于机器人人机交互平台与后台数据库的WI-FI或5G通信；
计算模块，采用AI智能算法根据所述获取的当前用户状态信息分析用户的当前状况。
进一步地，所述提供唤醒界面进行机器人的唤醒在于通过扫码、刷脸和身份证中的至少一种方式完成身份识别。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的移动机器人的人机交互方法及人机交互系统在于能够规划行驶路线，载人行驶；通过提取用户状态进行AI计算，基于自然语言主动引入当下热点话题与客户沟通；后台数据库进行迭代后更新场景内机器人知识库，不断迭代和学习，使交互平台更加智能化。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构
图1为本发明移动机器人实用流程图；
图2为本发明载人运行任务流程图；
图3为本发明基于自然语言搜索的语音交互系统流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
实施例1
本发明提供一种移动机器人的人机交互方法，所述人机交互方法包括：
用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务；
机器人基于自然语言引入当下热点话题与客户沟通，在不能回答本次问题时告知用户超出能力范围，并将问题上传至后台数据库，由人工进行处理；
后台数据库不断迭代更新未保存的问题和答案，使交互平台更加智能化。
下面以在机场设置该移动机器人为具体实施例，在用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务之前还包括：
步骤S10：用户通过扫码/机票/刷脸/身份证等身份识别方式将身份信息发送至第三方云端平台，如机场后台、航空公司后台、腾讯云、阿里云等平台进行身份比对。
步骤S11：分析身份比对是否成功，如果身份比对成功则进行下一步骤。
步骤S12：机器人通过屏幕和语音提醒用户选择目的地；如果身份比对失败，则进行步骤S110：提醒用户重新比对或让用户确认身份，比对成功则进入步骤S13。
步骤S13：确认用户选择目的地，确认目的地后机器人进行步骤S14。
步骤S14：机器人通过人机交互平台提醒用户扶好站稳，启动任务并感知用户状态，所述感知用户状态在于采用传感器检测用户是否站稳扶好，以提高安全保证。
步骤S15：判定用户是否处于安全状态，若确定用户安全状态后，机器人开始沿着规划路线执行步骤S16的载人任务。
在机场内或是设置有售卖特产、纪念品、工艺品的店铺，本发明中提供机器人与用户能够人机互动，为用户进行产品、商铺推荐，参阅图2为机器人载人运行任务流程图。
步骤S20：机器人按照为用户目的地规划的路线运行并在显示器上显示行驶路线及沿途商家。
步骤S21：机器人通过智能语音交互平台主动与用户沟通，询问是否需要场景内的一些服务，若是，则可执行步骤S22。
步骤S22：由后台推荐高性价比的商铺并显示在显示器上。
步骤S23：用户选择商铺后机器人重新规划行驶路线前往商铺，在商铺购买消费后执行步骤S24规划目的地路线并运行。
对于下飞机赶行程或要用车住酒店的旅客，在步骤S21后执行步骤S210继续载人任务，并询问用户是否需在在目的城市打车或住酒店，如果需要则进行步骤S211机器人为用户推荐相应的酒店并提供叫车服务，如果不需要则直接将客户送往目的地。
本发明提出的机器人人机交互平台还在于能够智能与用户进行对话，如图3所示的基于自然语言搜索的智能语音交互流程图。
步骤S30：机器人载人行进中，基于自然语言的交互平台根据用户的性别、年龄、职业和当前情绪等因素主动引入话题与用户进行沟通。
步骤S31：检测用户问题并AI识别用户当前情绪，搜索后台数据库需找答案。
步骤S32：判断后台数据库能否回答用户问题，若不能回答用户的问题，则进行步骤S33：机器人向用户回答该问题超出能力范围，并将问题上传到后台由人工处理。机器人若能回答客户的问题则进行步骤S320：向用户回答本次问题并继续本次话题，如若客户提出机器人知识库未存储的答案则进行步骤S321：机器人将客户答案存储并上传后台，进一步地，在本次流程中还包括步骤S34：由后台数据库进行迭代后更新场景内机器人知识库，不断迭代和学习，使交互平台更加智能化，继续其他话题，最后步骤S35：确定行程结束并预祝用户行程顺利。
具体地，机器人通过高清摄像头获取用户状态信息，采用AI算法分析用户当前状态，所述的用户状态信息即为用户的性别、年龄、职业和当前情绪等因素；机器人从机器人知识库选择合适话题通过麦克风阵列引入，机器人接收用户反馈并用AI算法分析用户当前状态；紧接着判断机器人知识库是否存储有答案，如若机器人可以处理，则进行回复答案，如若不能处理，机器人可通过WI-FI或5G网络向后台数据库寻找答案，后台数据库可以回答本次问题则通过WI-FI或5G网络传送给机器人，机器人回复用户问题。如后台数据库不能回答本次问题，则由机器人交互平台告知用户超出能力范围，并将本次问题传到后台，由人工处理。
实施例2
本发明还提供一种移动机器人的人机交互系统，所述人机交互系统包括：
导航模块，用于用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务；
主控模块，设立有人机交互平台，用于机器人基于自然语言引入当下热点话题与客户沟通，在不能回答本次问题时告知用户超出能力范围，并将问题上传至后台数据库，由人工进行处理；
存储模块，用于后台数据库不断迭代更新未保存的问题和答案，使交互平台更加智能化。
所述主控模块包括：
触控显示模块，用于提供唤醒界面进行机器人的唤醒及显示当前导航路线及场景内服务信息；
视频图像获取模块，用于获取当前用户的状态信息，所述状态信息包括用户的性别、年龄和当前情绪；
麦克风模块，所述麦克风模块为麦克风阵列，用于所述人机交互平台与用户之间的语音信息传递；
通信模块，用于机器人人机交互平台与后台数据库的WI-FI或5G通信；
计算模块，采用AI智能算法根据所述获取的当前用户状态信息分析用户的当前状况。
进一步地，所述提供唤醒界面进行机器人的唤醒在于通过扫码、刷脸和身份证中的至少一种方式完成身份识别。
以上实施例为将移动机器人设置于机场，为机场内的客人提供场景内服务；应当理解，该技术方案的应用场景包括但不限于工业园、游乐园、特色旅游区等其它场所，相对应的可采用工作证、乐园门票、景点门票等其它证明方式唤醒移动机器人进行类似于机场的相应服务。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种移动机器人的人机交互方法，其特征在于，所述人机交互方法包括：
用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务；
机器人基于自然语言引入当下热点话题与客户沟通，在不能回答本次问题时告知用户超出能力范围，并将问题上传至后台数据库，由人工进行处理；
后台数据库迭代更新未保存的问题和答案。
2.如权利要求1所述的人机交互方法，其特征在于，所述用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务之前还包括：
用户唤醒机器人，激活人机交互平台；
所述机器人通过所述人机交互平台提醒用户选择目的地。
3.如权利要求2所述的人机交互方法，其特征在于，所述用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务包括：
用户在选择目的地后，所述机器人规划行驶路线；
所述人机交互平台提醒用户站稳扶好，通过传感器检测用户当前状态；
在完成安全检测后开始载人行驶任务。
4.如权利要求3所述的人机交互方法，其特征在于，所述在完成安全检测后开始载人行驶任务包括：
所述机器人通过麦克风阵列与用户沟通，询问是否需要场景内服务；
在用户需要场景内服务时后台数据库为用户进行推荐，并在显示器上进行显示；
用户选择服务后机器人重新规划路线，在完成场景内服务后继续载人任务。
5.如权利要求1所述的人机交互方法，其特征在于，所述机器人基于自然语言引入当下热点话题与客户沟通，在不能回答本次问题时告知用户超出能力范围，并将问题上传至后台数据库，由人工进行处理包括：
机器人通过高清摄像头获取用户当前状态；
根据检测到的用户状态，以自然语言搜索为基础从机器人知识库中主动引入当下比较热点的话题，并向所述后台数据库寻找答案；
在所述后台数据库可以回答本次问题时则将答案传回给机器人，机器人回复用户问题；
如后台数据库不能回答本次问题，则由机器人交互平台告知用户超出能力范围，并将本次问题传到后台数据库，由人工处理。
6.如权利要求5所述的人机交互方法，其特征在于，所述机器人通过高清摄像头获取用户当前状态包括：
获取用户的性别、年龄和当前情绪，通过AI算法分析用户的当前状况。
7.如权利要求1所述的人机交互方法，其特征在于，所述机器人通过WI-FI或5G网络向后台数据库中寻找答案，后台数据库可以回答本次问题则通过WI-FI或5G网络传送给机器人。
8.一种移动机器人的人机交互系统，其特征在于，所述人机交互系统包括：
导航模块，用于用户选择出发目的地，机器人规划行驶路线，开始载人任务；
主控模块，设立人机交互平台，用于机器人基于自然语言引入当下热点话题与客户沟通，在不能回答本次问题时告知用户超出能力范围，并将问题上传至后台数据库，由人工进行处理；
存储模块，用于后台数据库不断迭代更新未保存的问题和答案，使交互平台更加智能化。
9.如权利要求8所述的人机交互系统，其特征在于，所述主控模块包括：
触控显示模块，用于提供唤醒界面进行机器人的唤醒及显示当前导航路线及场景内服务信息；
视频图像获取模块，用于获取当前用户的状态信息，所述状态信息包括用户的性别、年龄和当前情绪；
麦克风模块，所述麦克风模块为麦克风阵列，用于所述人机交互平台与用户之间的语音信息传递；
通信模块，用于机器人人机交互平台与后台数据库的WI-FI或5G通信；
计算模块，采用AI智能算法根据所述获取的当前用户状态信息分析用户的当前状况。
10.如权利要求9所述的人机交互系统，其特征在于，所述提供唤醒界面进行机器人的唤醒包括通过扫码、刷脸和身份证中的至少一种方式完成身份识别。
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