CN206277403U - 一种多功能物业服务机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种多功能物业服务机器人，包括机器人本体，机器人本体内安装有物业服务系统，其包括机器人操作系统、与机器人操作系统相连的移动人脸识别模块及后台管理资料库，机器人本体上设置有人脸识别摄像头，该人脸识别摄像头与移动人脸识别模块相连，人脸识别摄像头对移动的来访人员进行识别并锁定其面部，随着来访人员的不断靠近而读取其面部特征，移动人脸识别模块读取到来访人员的面部特征后与后台管理资料库内的已有个人储存信息进行对比，实现对移动中的来访人员进行检测。本实用新型的系统稳定、可靠，可在人移动中实现身份识别，且集合了定位、导航、人员信息输入、全景监控及预警等功能，满足了不同的功能需求，提升了用户体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人制造，特别涉及一种多功能物业服务机器人。
背景技术
随着科技的发展以及人们对生活质量的需求增长，已有大量服务机器人在市面上涌现，这些机器人大多实现陪护、交流功能。而在物业管理领域，机器人仅刚刚起步。物业管理领域长期存在着招工难、工作时间过长、流失率高等痛点，三班倒的机制进一步增加了企业的负担；然而，大部分的门禁、巡逻、访客登记工作是简单重复的，使用机器人不仅能为企业减少大量经济与时间上的投入，更能提高其运营管理流程的效率，提高企业的科技智能化水平。因此，研发一款多功能物业服务机器人，实现门禁、登记、巡逻自动化已成为一个迫切需求。从技术上来说，物业机器人要求多种技术的协同实现，这包括人脸识别、定位导航、自主巡逻、与物业系统的交互等，因此，有必要研发一种多功能物业服务机器人，需在集多种功能于一身后也能够保证其系统稳定、可靠。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种集人脸识别、机器人定位、导航、人员信息输入、全景监控及危险预警为一体，以满足不同的功能需求，系统稳定、可靠的多功能物业服务机器人。
本实用新型的技术方案如下：一种多功能物业服务机器人，包括机器人本体，所述机器人本体内安装有物业服务系统，所述物业服务系统包括机器人操作系统、与所述机器人操作系统相连的移动人脸识别模块及后台管理资料库，所述机器人本体上设置有人脸识别摄像头，所述人脸识别摄像头与所述移动人脸识别模块相连，所述人脸识别摄像头对移动的来访人员进行识别并锁定其面部，随着来访人员的不断靠近而读取其面部特征，所述移动人脸识别模块读取到来访人员的面部特征后与所述后台管理资料库内的已有个人储存信息进行对比，实现对移动中的来访人员进行检测。
作为本实用新型的进一步改进，所述物业服务系统还包括与所述机器人操作系统相连的定位移动模块，所述机器人本体上设有一与所述定位移动模块连接的单层激光雷达，所述单层激光雷达利用对环境的感知信息进行建模和地图的构建，所述定位移动模块根据单层激光雷达测量的局部地图信息与全局地图及其环境特征信息进行匹配，定位出机器人的所在位置。
作为本实用新型的进一步改进，所述定位移动模块包括有超声波传感器、视觉传感器及激光传感器，所述定位移动模块集合了超声波传感器、视觉传感器及激光传感器等检测结果，并利用增强卡尔曼滤波算法对以上三种传感器检测结果进行融合，得到更加准确的检测结果，实现物体的检测及跟踪，所述定位移动模块采用自适应A*搜索算法寻找最佳路径以躲避障碍物。
作为本实用新型的进一步改进，所述物业服务系统还包括与所述机器人操作系统相连的访客登记管理模块，所述机器人本体上设置有身份证读卡器及集成RFID读写功能的出入卡弹出装置，所述身份证读卡器与所述访客登记管理模块相连，所述访客登记管理模块与所述出入卡弹出装置相连，所述身份证读卡器将访客的身份信息自动录入到所述访客登记管理模块中，所述访客登记管理模块完成信息输入后，所述出入卡弹出装置自动给访客提供一个带RFID功能的出入卡。
作为本实用新型的进一步改进，所述访客登记管理模块可通过WIFI与大楼闸门的RFID读卡器以及大楼每一层的RFID信号发生器相连，从而对访客的闸门进出情况进行监控管理。
作为本实用新型的进一步改进，所述物业服务系统还包括与所述机器人操作系统相连的全景监控及预警模块，所述机器人本体上设置有四个监控摄像头，所述监控摄像头与所述全景监控及预警模块相连，所述全景监控及预警模块与外部中控室相连，所述监控摄像头通过图像连接算法实现360度全景视角并将拍摄到的景象传输到中控室，所述机器人本体上还设置有热源传感器和化学气体检测传感器，所述热源传感器、化学气体检测传感器与所述全景监控及预警模块相连，所述热源传感器和化学气体检测传感器检测到火源或者异常气味信号时，所述全景监控及预警模块连接到中控室对相关的画面进行显示并预警。
作为本实用新型的进一步改进，所述全景监控及预警模块在机器人夜间巡逻过程中依靠身份识别算法对大楼人员检测，通过人员检测发现老人摔倒或者非法入侵时连接到中控室并预警。
作为本实用新型的进一步改进，所述机器人操作系统内设有电源，所述机器人本体内还安装有电压监控及自主充电系统，所述电压监控及自主充电系统与所述电源相连，所述电压监控及自主充电系统检测到所述电源的电压低于一定的阈值时，所述机器人操作系统将利用所述定位移动模块的定位导航技术回到充电点，所述机器人本体的后部设置有IR传感器，通过该IR传感器对充电点实现对接充电。
作为本实用新型的进一步改进，所述机器人操作系统可通过WIFI连接大楼的电梯，依据访客的访问地点对发给访客的RFID卡进行楼层授权，使得访客只能到达所指定的楼层，而当访客进入非授权楼层时，通知中控室并实行监控。
作为本实用新型的进一步改进，所述机器人本体是由机器人移动底盘、机器人身躯、机器人头部、机器人手臂以及机器手所组成，所述机器人头部上设有接触式触摸屏，所述机器人头部是仿人体的脸部，能够在机器人操作系统的控制下实现脸部表情功能，所述机器人手是仿人体的手部，能够在机器人操作系统的控制下完成向访客招手、握手、对物体的提取和抓取的动作，所述机器人身躯上安装有人脸识别摄像头，所述机器人移动底盘采用滚轮或履带。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的多功能物业服务机器人设计的移动人脸识别模块有别于固定地点的人脸识别，无需人固定站在一个地方，可以在自由行走中实现人的身份识别，极大的提高了用户体验度，此外，本实用新型还集成了机器人定位、导航、人员信息输入、全景监控及预警等多种功能，以满足不同种类的物业服务机器人的功能需求，且系统稳定、可靠，减少了物业管理的人力，提高了物业管理效率。
附图说明
图1为本实用新型的多功能物业服务机器人的结构示意图；
图2为本实用新型的多功能物业服务机器人的上视图；
图3为本实用新型的多功能物业服务机器人的下视图；
图4为本实用新型的物业服务系统的结构框图。
具体实施方式
以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种多功能物业服务机器人，包括机器人本体10，该器人本体10是由机器人移动底盘101、机器人身躯102、机器人头部103、机器人手臂104以及机器手105所组成，任何一个部位都是可以单独使用的独立功能体，可以根据客户的需求进行配置，所述机器人头部103上设有接触式触摸屏106，所述机器人头部103是仿人体的脸部，能够在机器人操作系统的控制下实现脸部表情功能，可以与用户进行互动，所述机器手105是仿人体的手部，能够在机器人操作系统的控制下完成向访客招手、握手、对物体的提取和抓取的动作，所述机器人身躯102上还安装有人脸识别摄像头107、单层激光雷达108等基本传感器，可添加、移除其他的传感器以满足更多需求，所述机器人移动底盘101的设计可选择滚轮或履带，滚轮适用于室内，履带更适合室外移动。
在机器人本体10内安装有物业服务系统20，如图2所示，所述物业服务系统20包括机器人操作系统21、与所述机器人操作系统21相连的移动人脸识别模块22、定位移动模块23、访客登记管理模块24、全景监控及预警模块25、电压监控及自主充电系统26及后台管理资料库27，通过集多种技术于机器人身上，并且以模块化的设计，以满足不同种类的物业服务机器人的功能需求。
移动人脸识别功能：传统的人脸识别系统要求人对着一个特定高度和角度的摄像头5秒左右的时间，这不仅费时、不方便，给客户带来的体验也较差，对于人流量大的物业场景来说尤其不适用。本实用新型在机器人身躯上设置有一对人脸识别摄像头107，该人脸识别摄像头107与所述移动人脸识别模块22相连，所述人脸识别摄像头107对移动的来访人员进行识别并锁定其面部，随着来访人员的不断靠近，面部特征越来越清晰，在这个动态的过程中，所述移动人脸识别模块22将基于其面部特征，并与所述后台管理资料库27中已有资料库内的信息进行对比，实现移动中人员检测的功能。其有别于固定地点的人脸识别，本实用新型的身份识别技术无需人站在固定地方，可以在自由行走中实现人的身份识别，极大的提高了用户体验度。
目前机器人定位普遍基于室内定位，因为激光传感器的距离限制，室内范围较小。而对于大堂等环境，常用的定位算法实现比较困难。本实用新型采用定位加探索相结合的模式，一旦失去定位精度要求，机器人将切入探索模式，对周围环境进行扫描并拓展，直到定位精度达到预期要求则返回定位导航模式。机器人的移动基于定位导航加探索双重模式，满足在大范围区域定位导航要求。
自主定位功能：通过单层激光雷达108对环境的感知信息进行建模和地图的构建，所述定位移动模块23根据单层激光雷达108测量的局部地图信息与全局地图及其环境特征信息进行匹配，预估出机器人的位置判断，在随后的移动进行中，根据匹配结果不断修正位置信息，也同时修正全局地图信息。
在路径规划中，普通算法是基于环境网格图的最优搜索办法。此算法没有考虑机器人的动力学，继而导致机器人在追寻轨迹中翻倒。本实用新型的算法则在路径搜索结果后继续对其动力学进行优化，最后得出一个即满足躲避障碍物又满足机器人平稳移动要求的最优轨迹。
障碍物识别，自主导航、避障功能：其基于环境感知，即在未知或者是部分未知的环境下通过传感器获取周围环境信息，包括障碍物的尺寸、形状和位置等。为了提高环境感知的准确性，所述定位移动模块23包括有超声波传感器231、视觉传感器(未图示)及激光传感器(未图示)，所述定位移动模块23集合了超声波传感器231、视觉传感器及激光传感器等检测结果，并利用增强卡尔曼滤波算法对以上三种传感器检测结果进行融合，得到更加准确的检测结果，实现物体的检测及跟踪，在实际应用时，由于机器人所处的环境都是动态的、可变的，所述定位移动模块23可采用自适应A*搜索算法，寻找最佳路径，躲避障碍物。
访客登记管理功能：在物业服务中，访客登记是非常重要的一环。本实用新型通过在机器人本体10上设置有身份证读卡器109及集成RFID读写功能的出入卡弹出装置110，所述身份证读卡器109与所述访客登记管理模块24相连，所述访客登记管理模块24与所述出入卡弹出装置110相连，访客在机器人的身份证读卡器109上刷一下身份证，访客的身份信息将自动录入到所述访客登记管理模块24中，所述访客登记管理模块24完成信息输入后，所述出入卡弹出装置110自动给访客提供一个带RFID功能的出入卡，给访客进出。另外，所述访客登记管理模块24可通过WIFI与大楼闸门的RFID读卡器以及大楼每一层的RFID信号发生器相连，可以随时了解访客是否进出闸门，在哪一个楼层，达到访客监控管理的目的。
全景监控及预警功能：所述机器人本体10上设置有四个监控摄像头111，所述监控摄像头111与所述全景监控及预警模块25相连，所述全景监控及预警模块25与外部中控室相连，通过图像连接算法实现360度全景视角，并传输到中控室，实现360度全景监控。所述机器人本体10上还设置有热源传感器112和化学气体检测传感器113，所述热源传感器112、化学气体检测传感器113与所述全景监控及预警模块25相连，所述热源传感器112和化学气体检测传感器113可以检测到火源或者异常气味的信号，在机器人执行巡逻过程中，一旦检测到此类情况，所述全景监控及预警模块25将连接中控室，显示相关画面，并预警。在夜间巡逻过程中，依靠身份识别算法对大楼人员检测，如果已过深夜，仍有人员在楼宇，将请求其出示身份证或者ID，以判断是否非法入侵。另外，通过人员检测，如果有老人摔倒，也将预警。
电压监控及自主充电功能：所述机器人操作系统21内设有电源114，该电源114设于所述机器人移动底盘101内，所述电压监控及自主充电系统26与所述电源114相连，所述电压监控及自主充电系统26检测到所述电源114的电压低于一定的阈值时，所述机器人操作系统21将利用所述定位移动模块23的定位导航技术回到充电点，所述机器人本体10的后部设置有IR传感器115，利用该IR传感器115对充电点实现对接充电。
电梯互动功能：所述机器人操作系统21可通过WIFI连接大楼的电梯，依据访客的访问地点对发给访客的RFID卡进行楼层授权，使得访客只能到达所指定的楼层，而当访客进入非授权楼层时，通知中控室并实行监控。
后台管理功能：所述后台管理资料库27可对所有访客的个人信息以及所到楼层信息存档，对于老客户的信息进行学习，已实现老客户的自动识别。对于一些危险信息也存档管理，以便以后监管。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多功能物业服务机器人，包括机器人本体，其特征在于：所述机器人本体内安装有物业服务系统，所述物业服务系统包括机器人操作系统、与所述机器人操作系统相连的移动人脸识别模块及后台管理资料库，所述机器人本体上设置有人脸识别摄像头，所述人脸识别摄像头与所述移动人脸识别模块相连，所述人脸识别摄像头对移动的来访人员进行识别并锁定其面部，随着来访人员的不断靠近而读取其面部特征，所述移动人脸识别模块读取到来访人员的面部特征后与所述后台管理资料库内的已有个人储存信息进行对比，实现对移动中的来访人员进行检测。
2.根据权利要求1所述的多功能物业服务机器人，其特征在于：所述物业服务系统还包括与所述机器人操作系统相连的定位移动模块，所述机器人本体上设有一与所述定位移动模块连接的单层激光雷达，所述单层激光雷达利用对环境的感知信息进行建模和地图的构建，所述定位移动模块根据单层激光雷达测量的局部地图信息与全局地图及其环境特征信息进行匹配，定位出机器人的所在位置。
3.根据权利要求2所述的多功能物业服务机器人，其特征在于：所述定位移动模块包括有超声波传感器、视觉传感器及激光传感器，所述定位移动模块集合了超声波传感器、视觉传感器及激光传感器等检测结果，并利用增强卡尔曼滤波算法对以上三种传感器检测结果进行融合，得到更加准确的检测结果，实现物体的检测及跟踪，所述定位移动模块采用自适应A*搜索算法寻找最佳路径以躲避障碍物。
4.根据权利要求1所述的多功能物业服务机器人，其特征在于：所述物业服务系统还包括与所述机器人操作系统相连的访客登记管理模块，所述机器人本体上设置有身份证读卡器及集成RFID读写功能的出入卡弹出装置，所述身份证读卡器与所述访客登记管理模块相连，所述访客登记管理模块与所述出入卡弹出装置相连，所述身份证读卡器将访客的身份信息自动录入到所述访客登记管理模块中，所述访客登记管理模块完成信息输入后，所述出入卡弹出装置自动给访客提供一个带RFID功能的出入卡。
5.根据权利要求4所述的多功能物业服务机器人，其特征在于：所述访客登记管理模块可通过WIFI与大楼闸门的RFID读卡器以及大楼每一层的RFID信号发生器相连，从而对访客的闸门进出情况进行监控管理。
6.根据权利要求1所述的多功能物业服务机器人，其特征在于：所述物业服务系统还包括与所述机器人操作系统相连的全景监控及预警模块，所述机器人本体上设置有四个监控摄像头，所述监控摄像头与所述全景监控及预警模块相连，所述全景监控及预警模块与外部中控室相连，所述监控摄像头通过图像连接算法实现360度全景视角并将拍摄到的景象传输到中控室，所述机器人本体上还设置有热源传感器和化学气体检测传感器，所述热源传感器、化学气体检测传感器与所述全景监控及预警模块相连，所述热源传感器和化学气体检测传感器检测到火源或者异常气味信号时，所述全景监控及预警模块连接到中控室对相关的画面进行显示并预警。
7.根据权利要求6所述的多功能物业服务机器人，其特征在于：所述全景监控及预警模块在机器人夜间巡逻过程中依靠身份识别算法对大楼人员检测，通过人员检测发现老人摔倒或者非法入侵时连接到中控室并预警。
8.根据权利要求2所述的多功能物业服务机器人，其特征在于：所述机器人操作系统内设有电源，所述机器人本体内还安装有电压监控及自主充电系统，所述电压监控及自主充电系统与所述电源相连，所述电压监控及自主充电系统检测到所述电源的电压低于一定的阈值时，所述机器人操作系统将利用所述定位移动模块的定位导航技术回到充电点，所述机器人本体的后部设置有IR传感器，通过该IR传感器对充电点实现对接充电。
9.根据权利要求1所述的多功能物业服务机器人，其特征在于：所述机器人操作系统可通过WIFI连接大楼的电梯，依据访客的访问地点对发给访客的RFID卡进行楼层授权，使得访客只能到达所指定的楼层，而当访客进入非授权楼层时，通知中控室并实行监控。
10.根据权利要求1所述的多功能物业服务机器人，其特征在于：所述机器人本体是由机器人移动底盘、机器人身躯、机器人头部、机器人手臂以及机器手所组成，所述机器人头部上设有接触式触摸屏，所述机器人头部是仿人体的脸部，能够在机器人操作系统的控制下实现脸部表情功能，所述机器人手是仿人体的手部，能够在机器人操作系统的控制下完成向访客招手、握手、对物体的提取和抓取的动作，所述机器人身躯上安装有人脸识别摄像头，所述机器人移动底盘采用滚轮或履带。
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