一种智能导航引领机器人及其实现方法技术

本发明专利技术公开了一种智能导航引领机器人及其实现方法，该机器人包括机器人本体，还包括：语音识别应答系统，用于获取和识别语音信息，根据识别的语音信息产生应答指令，并根据识别的语音信息启动导航引领系统；导航引领系统，用于利用激光雷达传感器采集数据建立环境地图，获取机器人当前位置及目标点位置，基于所建立的环境地图生成最优路径，驱动机器人移动行走至目标点位置，并于导航引领过程中，获取相应的讲解内容输出；行走机构，设于所述机器人底部，以在所述导航引领系统的控制下，驱动机器人移动行走至目标点位置，本发明专利技术不仅可以友好地将用户指定导航引领到目标地，还可以通过预设地点进行循环讲解宣传，实现接待宣传两不误。

An Intelligent Navigation-Guided Robot and Its Implementation

The invention discloses an intelligent navigation guidance robot and its realization method. The robot includes a robot body and a speech recognition response system for acquiring and recognizing speech information, generating response instructions according to the recognized speech information, and starting the navigation guidance system according to the recognized speech information, and a navigation guidance system for collecting speech information by using a laser radar sensor. Based on the established environment map, the optimal path is generated, which drives the robot to move to the target position and obtains the corresponding explanation output during the navigation guidance process. The walking mechanism is located at the bottom of the robot to drive the robot to move under the control of the navigation guidance system. Moving to the target point position, the invention can not only guide the user-designated navigation to the target site friendly, but also circulate the explanation and propaganda through the preset location, so as to achieve both reception and propaganda.

【技术实现步骤摘要】
一种智能导航引领机器人及其实现方法
本专利技术涉及机器人
，特别是涉及一种智能导航引领机器人及其实现方法。
技术介绍
现在的引导服务多数仍为人工引导，一方面，无法满足大量用户的需求，另一方面，造成了人力资源的浪费。引导服务型机器人应运而生。随着中国信息化建设步伐的加快，通信网络技术与人工智能技术的飞速发展，引导服务型机器人已经成为了机器人家族中的一个年轻成员，其专业领域和应用范围越来越广，目前这种成本型、人工型的呼叫中心，已逐渐向利润型、智能型转化。然而，目前在世界范围研发的智能引导服务机器人主要是集中的问答咨询，广告展示，业务办理，远程监控，和智能接待，其均只是简单地将用户指定导航引领到目标地，宣传效率不高，而且不够友好。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种智能导航引领机器人及其实现方法，不仅可以友好地将用户指定导航引领到目标地，还可以通过设置的地点进行循环讲解宣传，实现接待宣传两不误。为达上述目的，本专利技术提出一种智能导航引领机器人，包括机器人本体，还包括：语音识别应答系统，用于获取和识别语音信息，根据识别的语音信息产生应答指令，并根据识别的语音信息启动导航引领系统；导航引领系统，用于利用激光雷达传感器采集数据建立环境地图，获取机器人当前位置及目标点位置，基于所建立的环境地图生成最优路径，驱动机器人移动行走至目标点位置，并于导航引领过程中，获取相应的讲解内容输出；行走机构，设于所述机器人底部，以在所述导航引领系统的控制下，驱动机器人移动行走至目标点位置。优选地，所述语音识别应答系统包括：语音采集装置，用于采集语音信息；前端处理单元，用于采用语音前端处理技术对采集的原始语音信息进行处理；语音识别单元，用于采用语音识别引擎对处理后的语音信号进行语音识别，得到与语音信号对应的语音文本；匹配单元，用于将获得的语音文本于对话数据库中进行搜索，得到匹配的语音应答，并将匹配的语音应答发送给合成单元；语音合成单元，用于利用合成技术，将所述语音应答进行润色处理后输出。优选地，所述语音识别应答系统还包括语义分析单元，用于对语音识别后的语音文本进行语义分析，根据语义分析结果确定其是否为导航引领指令，于确定其为导航引领指令时，启动导航引领系统。优选地，所述引领导航系统包括：地图构建单元，用于利用激光雷达传感器采集数据，并利用即时定位与地图构建技术构建环境地图；机器人位置获取单元，用于实时根据激光雷达传感器采集数据，并通过视觉定位算法获得该机器人于该环境地图中的当前位置；目的地位置获取单元，用于获取目标点位置；路径规划单元，用于根据机器人当前位置以及目标点位置，通过路径规划算法生成机器人从当前位置到目标点位置的最优路线；行走控制单元，用于根据生成的最优路线产生控制信号至机器人的行走机构，以驱动机器人移动行走至所述目标点位置；讲解内容输出单元，用于于机器人导航引领过程中，获取相应的讲解内容输出。优选地，所述导航引领系统还包括障碍检测单元，以于所述行走控制单元驱动机器人移动行走过程中检测地面障碍物，并根据地面障碍物的检测结果控制所述行走控制单元进行避障处理。优选地，所述目标点位置通过所述语音识别系统获得或为系统中预设的机器人当前位置的下一个目标点位置。优选地，所述机器人还包括人脸识别系统，用于采集人脸图像，对采集的人脸图像进行人脸识别，根据人脸识别结果产生应答指令。优选地，所述人脸识别系统包括：人脸图像采集单元，用于通过利用摄像头采集用户的脸部图像；人脸特征提取单元，用于利用人脸识别引擎对采集的人脸图像进行人脸特征识别，识别出人脸特征；特征匹配及应答处理单元，用于将提取的人脸特征于预先建立的面部数据库中进行匹配，若获得人脸特征与面部数据库中某人的面部特征匹配的相似度达到预设阈值时，则判定为老用户，根据匹配结果获得该用户信息，根据预设规则生成相应的问候指令，并发送至语音识别系统以合成播放语音问候信息；若于面部数据库中未匹配到相应数据，则生成新的人脸ID，将提取的人脸特征与对应的人脸ID存入面部数据库，并根据预设规则生成相应的问候指令发送至语音识别系统以合成播放语音问候信息。人脸跟随单元，用于于检测到人脸图像后，获取目标用户的人脸关键点，根据人脸关键点确定人脸中心点，并控制人脸图像采集单元以人脸中心点为焦点进行焦点跟随。为达到上述目的，本专利技术还提供一种智能导航引领机器人的实现方法，包括如下步骤：步骤S1，利用语音识别应答系统获取和识别语音信息，根据识别的语音信息产生应答指令，并根据识别的语音信息启动导航引领系统；步骤S2，利用导航引领系统通过激光雷达传感器采集数据建立环境地图，获取机器人当前位置及目标点位置，基于所建立的环境地图生成最优路径，从而驱动机器人移动行走至目标点位置。优选地，所述方法还包括：采集人脸图像，对采集的人脸图像进行人脸识别，根据人脸识别结果产生应答指令，并对人脸进行焦点跟随。与现有技术相比，本专利技术一种智能导航引领机器人及其实现方法通过利用语音识别应答系统、导航引领系统以及人脸识别系统，使得该机器人不仅可以实现优质的机器人引领服务，而且在接待过程中实现了焦点跟随，可令用户实时感受到机器人的接待引领，提升用户体验，同时，本专利技术还实现了导航引领过程中输出宣传讲解内容，实现了接待宣传两不误，通过本专利技术，降低了人力资源并提高了工作效率和客户满意度。附图说明图1为本专利技术一种智能导航引领机器人的结构示意图；图2为本专利技术具体实施例中人脸识别系统的系统结构图；图3为本专利技术一种智能导航引领机器人的实现方法的步骤流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。图1为本专利技术一种智能导航引领机器人的结构示意图。如图1所示，本专利技术一种智能导航引领机器人，除机器人本体外，还包括：语音识别应答系统10，用于获取和识别语音信息，根据识别的语音信息产生应答指令，并根据识别的语音信息启动导航引领系统20。具体地，语音识别应答系统10包括：语音采集装置101，用于采集语音信息。在本专利技术具体实施例中，语音采集装置为麦克风，其可支持2麦、4麦、6麦、线麦、环麦定制；前端处理单元102，用于采用语音前端处理技术对采集的原始语音信息进行处理，部分消除噪声和不同说话人带来的影响，使处理后的语音信号更能反映语音的本质特征，在本专利技术具体实施例中，可利用回声消除、声源定位、波束成形、语音增强等语音前端处理技术进行语音处理，以采集到有效的语音信号；语音识别单元103，用于采用语音识别引擎对处理后的语音信号进行语音识别，得到与语音信号对应的语音文本。由于语音识别技术为现有的成熟技术，在此不予赘述。匹配单元104，用于将获得的语音文本于对话数据库中进行搜索，得到匹配的语音应答，并将匹配的语音应答发送给合成单元105，也就是说，对话数据库中包括预先设定好的对话信息；语音合成单元105，用于利用合成技术，将机械的语音应答进行音色、感情等处理，使表达口语化。这里采用的合成技术为现有技术，在此不予赘述。优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能导航引领机器人，包括机器人本体，还包括：语音识别应答系统，用于获取和识别语音信息，根据识别的语音信息产生应答指令，并根据识别的语音信息启动导航引领系统；导航引领系统，用于利用激光雷达传感器采集数据建立环境地图，获取机器人当前位置及目标点位置，基于所建立的环境地图生成最优路径，驱动机器人移动行走至目标点位置，并于导航引领过程中，获取相应的讲解内容输出；行走机构，设于所述机器人底部，以在所述导航引领系统的控制下，驱动机器人移动行走至目标点位置。

【技术特征摘要】
1.一种智能导航引领机器人，包括机器人本体，还包括：语音识别应答系统，用于获取和识别语音信息，根据识别的语音信息产生应答指令，并根据识别的语音信息启动导航引领系统；导航引领系统，用于利用激光雷达传感器采集数据建立环境地图，获取机器人当前位置及目标点位置，基于所建立的环境地图生成最优路径，驱动机器人移动行走至目标点位置，并于导航引领过程中，获取相应的讲解内容输出；行走机构，设于所述机器人底部，以在所述导航引领系统的控制下，驱动机器人移动行走至目标点位置。2.如权利要求1所述的一种智能导航引领机器人，其特征在于，所述语音识别应答系统包括：语音采集装置，用于采集语音信息；前端处理单元，用于采用语音前端处理技术对采集的原始语音信息进行处理；语音识别单元，用于采用语音识别引擎对处理后的语音信号进行语音识别，得到与语音信号对应的语音文本；匹配单元，用于将获得的语音文本于对话数据库中进行搜索，得到匹配的语音应答，并将匹配的语音应答发送给合成单元；语音合成单元，用于利用合成技术，将所述语音应答进行润色处理后输出。3.如权利要求2所述的一种智能导航引领机器人，其特征在于：所述语音识别应答系统还包括语义分析单元，用于对语音识别后的语音文本进行语义分析，根据语义分析结果确定其是否为导航引领指令，于确定其为导航引领指令时，启动导航引领系统。4.如权利要求2所述的一种智能导航引领机器人，其特征在于，所述引领导航系统包括：地图构建单元，用于利用激光雷达传感器采集数据，并利用即时定位与地图构建技术构建环境地图；机器人位置获取单元，用于实时根据激光雷达传感器采集数据，并通过视觉定位算法获得该机器人于该环境地图中的当前位置；目的地位置获取单元，用于获取目标点位置；路径规划单元，用于根据机器人当前位置以及目标点位置，通过路径规划算法生成机器人从当前位置到目标点位置的最优路线；行走控制单元，用于根据生成的最优路线产生控制信号至机器人的行走机构，以驱动机器人移动行走至所述目标点位置；讲解内容输出单元，用于于机器人导航引领过程中，获取相应的讲解内容输出。5.如权利要求4所述的一种智能导航引领机器人，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊文，林其荣，
申请(专利权)人：广州天高软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44