CN206501116U - 一种服务机器人的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种服务机器人的控制系统，属于机器人技术领域。它解决了现有机器人交互模式单一，用户体验差等问题。本实用新型包括隔音室、设置在隔音室内的承载设备、设置在承载设备上或内的操作系统、知识库模块、数据存储模块、多交互模块、电源模块及显示模块，所述的知识库模块基于用户需求及操作系统构建行业专业知识体系及交互基础模块，多交互模块包括语音交互模块及触屏交互模块，数据存储模块与操作系统通讯用于对知识库及交互过程内容存储，电源模块用于给相关模块提供电源，显示模块用于显示交互过程产生的信息，隔音室用于用户语音交互时隔绝外界声音。本实用新型交互模式多样，用户体验感强。

Description

一种服务机器人的控制系统

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，特别涉及一种服务机器人的控制系统。

背景技术

人工智能是计算机科学的一个分支，企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

机器人既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作。机器人在生活、工作、科学探索等各个方面都可能会有广泛的应用，尤其是在电信、医疗及金融等劳动密集型服务行业，机器人得到了一定的应用。现有的机器人系统虽然功能多样，但都是一些简单的自助服务功能(如餐厅点餐、银行办卡、业务查询等)，在人机互动上较少，或者交互模式单一，无法满足用户需求，用户体验较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有机器人所存在的上述缺点，而提供一种交互模式多样、操作方便、体验感好的服务机器人的控制系统。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种服务机器人的控制系统，其特征在于，它包括隔音室、设置在隔音室内的承载设备、设置在承载设备上或内的操作系统、知识库模块、数据存储模块、多交互模块、电源模块及显示模块，所述的知识库模块基于用户需求及操作系统构建行业专业知识体系及交互基础模块，多交互模块包括语音交互模块及触屏交互模块，其受操作系统控制用于对用户输入进行处理并将结果反馈给用户，数据存储模块与操作系统通讯用于对知识库及交互过程内容存储，电源模块用于给相关模块提供电源，显示模块用于显示交互过程产生的信息，隔音室用于用户语音交互时隔绝外界声音。

设置隔音室一方面可以隔绝外界声音的干扰，使目标用户与机器人单独交互而不受外界环境嘈杂的影响，另一方面里面的声音外面也听不到，在某些特殊的应用场合，如医院的导诊，可以起到保护客户隐私的作用。

优选地，所述的知识库模块包括金融、医疗及通讯等行业业务咨询专业知识。如医院的导诊知识。

优选地，所述的语音交互模块包括语音接收器、语音识别模块、语义分析模块、语音应答模块及语音纠错模块，语音接收器用于接收用户语音，语音识别模块用于对接收的用户语音进行识别并转化为可读的文本信息，语义分析模块用于分析已被识别的语音中的语义，以形成对话应答的输入，语音应答模块用于返回应答，输出语音，语音纠错模块用于语音接收、识别过程的纠错。

语音纠错模块，用于应对普通话不标准问题，植入纠错算法，使得语音的识别和应答更为准确，支持多个边际距离的纠错。

优选地，所述的隔音室呈柱形或方形。

优选地，所述的隔音室呈方形。

优选地，所述的隔音室包括本体及设置在本体上的自动门，自动门包括门体及自动门控制系统，门体的一侧与本体铰接，本体及门体均由隔音玻璃制备而成，承载设备与隔音室可拆卸连接。

承载设备拆卸下来可单独使用，如果应用场地环境比较嘈杂，可以通过触屏交互系统进行人机互动。

优选地，所述的自动控制系统包括感应装置、驱动装置及控制器，感应装置及驱动装置均与控制器电性连接，驱动装置能驱动门体的开合，门前0.5m-1m为感应装置的感应范围，感应装置将感应信息传递给控制器，控制器控制驱动装置工作。

优选地，所述的驱动装置包括驱动气缸，所述的驱动气缸包括缸体，驱动气缸设置在隔音室的本体的一侧面上，该侧面靠近门体的铰接侧为安装面，安装面上设置有缸体的安装架，缸体的一端与安装架铰接，缸体的另一端与安装架之间设置有两根压缩弹簧，两根压缩弹簧分设在缸体的两侧，缸体能在与安装面垂直的平面上绕铰接点旋转，驱动气缸的活塞杆伸出与门体内侧铰接。

优选地，所述的感应装置包括红外发射器和红外接收器，红外接收器设置在门体中部位置并与控制器电性连接，红外发射器与红外接收器相对设置且两者在同一直线上，红外发射器与红外接收器之间间距与上述感应区范围对应。

优选地，所述隔音玻璃包括最外层的玻璃层、中间层的隔音材料和内层的玻璃层，内、外层的玻璃层为石英玻璃，隔音材料为聚乙烯醇缩丁醛。

优选地，所述的显示模块包括触摸显示屏，该触摸显示屏包括由内而外依次设置的ITO玻璃、导电ITO涂层及最外面的抗磨损聚酯薄膜。

与现有技术相比，本实用新型通过设置操作系统、知识库模块、数据存储模块、多交互模块、电源模块及显示模块，多交互模式包括语音交互模块及触屏交互模块，从而可以实现人机对话，增强人们的体验感，在不适合语音交互时，可以通过触屏交互实现，交互模式多样，满足人们的应用需求，知识库包涵金融、医疗及通讯等行业专业知识，本实用新型可以应用于银行、医院及电信公司为人们提供基本的咨询，大大减轻人工客服压力，另外设置的隔音室，能在人机对话过程中，隔绝外界干扰及保护客户隐私。

附图说明

图1为本实用新型的操作系统与各模块之间的连接关系示意图。

图2为本实用新型的语音交互模块中各模块之间连接关系示意图。

图3为本实用新型驱动装置与门体及隔音室本体位置示意图。

图4为本实用新型触摸显示屏结构示意图。

图5为本实用新型触摸显示屏侧面图。

图中，1、隔音室；2、操作系统；3、知识库模块；4、数据存储模块；5、抗磨损聚酯薄膜；6、电源模块；7、显示模块；8、语音交互模块；9、触屏交互模块；10、语音接收器；11、语音识别模块；12、语义分析模块；13、语音应答模块；14、语音纠错模块；15、门体；16、缸体；17、压缩弹簧；18、活塞杆；19、ITO玻璃；20、导电ITO涂层；21、触摸显示屏。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1及图2所示，本实用新型提供的一种服务机器人的控制系统，包括隔音室1、设置在隔音室1内的承载设备、设置在承载设备上或内的操作系统2、知识库模块3、数据存储模块4、多交互模块、电源模块6及显示模块7。知识库模块3基于用户需求及操作系统2构建行业专业知识体系及交互基础模块，知识库模块3包括金融、医疗及通讯等行业业务咨询专业知识。如医院的导诊知识。

多交互模块包括语音交互模块8及触屏交互模块9，其受操作系统2控制用于对用户输入进行处理并将结果反馈给用户。

语音交互模块8包括语音接收器10、语音识别模块11、语义分析模块12、语音应答模块13及语音纠错模块14，语音接收器10用于接收用户语音，语音识别模块11用于对接收的用户语音进行识别并转化为可读的文本信息，语义分析模块12用于分析已被识别的语音中的语义，以形成对话应答的输入，语音应答模块13用于返回应答，输出语音，语音纠错模块14用于语音接收、识别过程的纠错。

语音纠错模块14，用于应对普通话不标准问题，植入纠错算法，使得语音的识别和应答更为准确，支持多个边际距离的纠错。

数据存储模块4与操作系统2通讯用于对知识库及交互过程内容存储，电源模块6用于给相关模块提供电源，显示模块7用于显示交互过程产生的信息，隔音室1用于用户语音交互时隔绝外界声音。

设置隔音室1一方面可以隔绝外界声音的干扰，使目标用户与机器人单独交互而不受外界环境嘈杂的影响，另一方面里面的声音外面也听不到，在某些特殊的应用场合，如医院的导诊，可以起到保护客户隐私的作用。

隔音室1呈柱形或方形。本实施例中隔音室1呈方形。隔音室1包括本体及设置在本体上的自动门，自动门包括门体15及自动门控制系统，门体15的一侧与本体铰接，本体及门体15均由隔音玻璃制备而成，承载设备与隔音室1可拆卸连接。

承载设备拆卸下来可单独使用，如果应用场地环境比较嘈杂，可以通过触屏交互系统进行人机互动。承载设备为主箱。

如图4及图5所示，显示模块7包括竖直设置在主箱上的触摸显示屏21，该触摸显示屏21包括由内而外依次设置的ITO玻璃19、导电ITO涂层20及最外面的抗磨损聚酯薄膜5。触屏交互模块9包括触觉传感器、图形按钮及触觉反馈模块，图形按钮设置在触摸显示屏21上，图形按钮与触觉传感器电性连接，触觉传感器与操作系统2连接。

在隔音室1及承载设备之间设置螺母和螺孔即可实现承载设备与隔音室1之间的拆卸。

如图3所示，该图为本实用新型的部分俯视示意图，自动控制系统包括感应装置、驱动装置及控制器，感应装置及驱动装置均与控制器电性连接，驱动装置能驱动门体15的开合，门前0.5m-1m为感应装置的感应范围，感应装置将感应信息传递给控制器，控制器控制驱动装置工作。驱动装置包括驱动气缸，驱动气缸包括缸体16，驱动气缸设置在隔音室1的本体的一侧面上，该侧面靠近门体15的铰接侧为安装面，安装面上设置有缸体16的安装架，缸体16的一端(靠近门体15的一端)与安装架铰接，缸体16的另一端与安装架之间设置有两根压缩弹簧17，两根压缩弹簧17分设在缸体16的两侧，缸体16能在与安装面垂直的平面上绕铰接点水平旋转，驱动气缸的活塞杆18伸出与门体15内侧铰接。

感应装置包括红外发射器和红外接收器，红外接收器设置在门体15中部位置并与控制器电性连接，红外发射器与红外接收器相对设置且两者在同一直线上，红外发射器与红外接收器之间间距与上述感应区范围对应。为了防止人在进入隔音室1过程中被门体15夹到，还需要设置一组红外发射器和红外接受器，该组红外发射器和红外接收器水平设置在隔音室1内靠近门口的地方。

本实用新型的隔音玻璃包括最外层的玻璃层、中间层的隔音材料和内层的玻璃层，内、外层的玻璃层为石英玻璃，隔音材料为聚乙烯醇缩丁醛。

感应装置感应到用户在感应范围内，控制器控制驱动装置驱动门体15自动打开，服务机器人语音问候“您好”，用户进入隔音室1与服务机器语音交互，语音交互过程，语音识别模块11对用户的语音信息进行获取，并转化为可读信息；语义分析模块12对已被识别的语音中的语义进行分析，包括语义抽取、语义相似度计算以形成应答对话的输入；语音应答模块13返回应答，完成语音交互过程。

本实用新型通过设置操作系统2、知识库模块3、数据存储模块4、多交互模块、电源模块6及显示模块7，多交互模式包括语音交互模块8及触屏交互模块9，从而可以实现人机对话，增强人们的体验感，在不适合语音交互时，可以通过触屏交互实现，交互模式多样，满足人们的应用需求，知识库包涵金融、医疗及通讯等行业专业知识，本实用新型可以应用于银行、医院及电信公司为人们提供基本的咨询，大大减轻人工客服压力，另外设置的隔音室1，能在人机对话过程中，隔绝外界干扰及保护客户隐私。

应该理解，在本实用新型的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种服务机器人的控制系统，其特征在于，它包括隔音室、设置在隔音室内的承载设备、设置在承载设备上或内的操作系统、知识库模块、数据存储模块、多交互模块、电源模块及显示模块，所述的知识库模块基于用户需求及操作系统构建行业专业知识体系及交互基础模块，多交互模块包括语音交互模块及触屏交互模块，其受操作系统控制用于对用户输入进行处理并将结果反馈给用户，数据存储模块与操作系统通讯用于对知识库及交互过程内容存储，电源模块用于给相关模块提供电源，显示模块用于显示交互过程产生的信息，隔音室用于用户语音交互时隔绝外界声音。

2.根据权利要求1所述的一种服务机器人的控制系统，其特征在于，所述的语音交互模块包括语音接收器、语音识别模块、语义分析模块、语音应答模块及语音纠错模块，语音接收器用于接收用户语音，语音识别模块用于对接收的用户语音进行识别并转化为可读的文本信息，语义分析模块用于分析已被识别的语音中的语义，以形成对话应答的输入，语音应答模块用于返回应答，输出语音，语音纠错模块用于语音接收、识别过程的纠错。

3.根据权利要求1或2所述的一种服务机器人的控制系统，其特征在于，所述的隔音室呈柱形或方形。

4.根据权利要求1或2所述的一种服务机器人的控制系统，其特征在于，所述的隔音室呈方形。

5.根据权利要求1或2所述的一种服务机器人的控制系统，其特征在于，所述的隔音室包括本体及设置在本体上的自动门，自动门包括门体及自动门控制系统，门体的一侧与本体铰接，本体及门体均由隔音玻璃制备而成，承载设备与隔音室可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的一种服务机器人的控制系统，其特征在于，所述的自动控制系统包括感应装置、驱动装置及控制器，感应装置及驱动装置均与控制器电性连接，驱动装置能驱动门体的开合，门前0.5m-1m为感应装置的感应范围，感应装置将感应信息传递给控制器，控制器控制驱动装置工作。

7.根据权利要求6所述的一种服务机器人的控制系统，其特征在于，所述的驱动装置包括驱动气缸，所述的驱动气缸包括缸体，驱动气缸设置在隔音室的本体的一侧面上，该侧面靠近门体的铰接侧为安装面，安装面上设置有缸体的安装架，缸体的一端与安装架铰接，缸体的另一端与安装架之间设置有两根压缩弹簧，两根压缩弹簧分设在缸体的两侧，缸体能在与安装面垂直的平面上绕铰接点旋转，驱动气缸的活塞杆伸出与门体内侧铰接。

8.根据权利要求6所述的一种服务机器人的控制系统，其特征在于，所述的感应装置包括红外发射器和红外接收器，红外接收器设置在门体中部位置并与控制器电性连接，红外发射器与红外接收器相对设置且两者在同一直线上，红外发射器与红外接收器之间间距与上述感应区范围对应。

9.根据权利要求5所述的一种服务机器人的控制系统，其特征在于，所述隔音玻璃包括最外层的玻璃层、中间层的隔音材料和内层的玻璃层，内、外层的玻璃层为石英玻璃，隔音材料为聚乙烯醇缩丁醛。

10.根据权利要求1或2所述的一种服务机器人的控制系统，其特征在于，所述的显示模块包括触摸显示屏，该触摸显示屏包括由内而外依次设置的ITO玻璃、导电ITO涂层及最外面的抗磨损聚酯薄膜。