CN106541412A - 智能机器人状态机制的切换方法、智能机器人及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能机器人状态机制的切换方法，所述智能机器人装载有操作***，该操作***中设置有状态机，所述方法包括以下步骤：获取交互信息和智能机器人所处的当前状态信息；根据所述交互信息和所述当前状态信息向状态机发送消息，以调控智能机器人的状态机切换至目标状态；控制在所述目标状态下，进行多模态的输出。根据本发明可以使得智能机器人根据自己所处的状态以及与人之间的交互信息来进行状态的切换，在处理跨状态的消息时，能够较为灵敏地进行反应，使得人机体验程度大为提高。

Description

智能机器人状态机制的切换方法、智能机器人及装置

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，具体地说，涉及一种智能机器人状态机制的切换方法、智能机器人及装置。

背景技术

随着机器人产业链的深入发展，越来越多的技术人员认同“机器人产业发展将遵循PC发展轨迹”这一观点，而在PC普及及标准化的过程中，体验良好、操作简单的操作***的出现扮演了重要角色。在智能机器人操作***的演变过程中，图灵机器人操作***以其能够提供高度“拟人化”的交互能力、能够让人在与机器人交互时得到与真人交流同样的体验而引人瞩目。

然而，在当前的智能机器人操作***中，还不能够针对机器人所处的场景以及当时所处的状态而进行自如的状态切换。比如，当智能机器人一直处于睡眠状态时，如果收到要进入活跃状态的消息时，它要能够立即进入活跃状态，开启各个服务。而在活跃状态下，智能机器人要能够根据收到的任何内部消息而提供所需的服务，例如，在活跃状态下，内部消息为开启照相服务的消息，那么该消息应当立刻转发至照相应用而进行相应处理。在现有技术下，并未对机器人的多个状态进行划分，且状态与状态之间的切换也没有设计一个相应的机制来支持，因此机器人在从一个状态到另一个状态切换时，或者处理跨状态的消息时，反应并不灵敏，使得人机体验并不理想。

因此，需要提供一种能够实现机器人的状态自由切换功能的智能机器人状态机制的切换方法和装置。

发明内容

本发明的目的在于，来解决上述技术问题。

为此，本发明提供了一种智能机器人状态机制的切换方法。在本发明的智能机器人中装载有操作***，该操作***中设置有状态机。本发明所提供的方法具体包括以下步骤：

获取交互信息和智能机器人所处的当前状态信息；

根据所述交互信息和所述当前状态信息向状态机发送消息，以调控智能机器人的状态机切换至目标状态；

控制在所述目标状态下，进行多模态的输出。

在一个实施例中，根据本发明的智能机器人状态机制的切换方法，状态机的各种状态以树状结构进行组织，其中，

根部节点状态为默认状态，

第一级子节点状态包括未绑定未联网状态、准备状态、就绪状态、绑定中状态、睡眠状态，

以就绪状态为父节点的第二级子节点状态包括未联网状态、已绑定状态、未绑定状态、应用运行状态，

以已绑定状态为父节点的第三级子节点状态包括联网状态，

以联网状态为父节点的第四级子节点状态包括活跃状态。

在一个实施例中，根据本发明的智能机器人状态机制的切换方法，在调控智能机器人的状态机切换至目标状态的步骤中，判断目标状态与当前状态是否处于不同的级别，如果是在跨级别切换状态的情况下，首先将当前状态切换到其所隶属的父级状态。

在一个实施例中，根据本发明的智能机器人状态机制的切换方法，所述方法还包括：在调控智能机器人的状态机切换至目标状态时，控制包管理器对目标状态所涉及的应用程序进行开闭或信息过滤。

在一个实施例中，根据本发明的智能机器人状态机制的切换方法，在准备状态下，判断智能机器人是否为一新机器，如果是，则转入作为第一级子节点的未绑定未联网状态，如果否，则进行初始化工作。

在一个实施例中，根据本发明的智能机器人状态机制的切换方法还包括：在调控智能机器人的状态机切换至目标状态时，控制包管理器对目标状态所涉及的服务进行开闭。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种智能机器人。本发明的智能机器人装载有操作***，该操作***中设置有状态机，所述操作***上述方法步骤，以便使得所述智能机器人可根据操作***的管理进行与目标状态匹配的多模态输出。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种智能机器人状态机制的切换装置。所述智能机器人中装载有操作***。根据本发明的装置包括：

信息获取单元，用以获取智能机器人中设置的状态机的当前状态信息和智能机器人所处的当前场景信息；

状态调控单元，用以根据所述状态信息和场景信息向状态机发送消息，以调控智能机器人的状态机切换至目标状态；

该状态切换装置配合智能机器人的多模态输出单元，在目标状态下，进行多模态的输出。

在一个实施例中，根据本发明的智能机器人状态机制的切换装置，状态机的各种状态以树状结构进行组织，其中，

根部节点状态为默认状态，

第一级子节点状态包括未绑定未联网状态、准备状态、就绪状态、绑定中状态、睡眠状态，

以就绪状态为父节点的第二级子节点状态包括未联网状态、已绑定状态、未绑定状态、应用运行状态，

以已绑定状态为父节点的第三级子节点状态包括联网状态，

以联网状态为父节点的第四级子节点状态包括活跃状态。

在一个实施例中，根据本发明的智能机器人状态机制的切换装置，在状态调控单元中，判断目标状态与当前状态是否处于不同的级别，如果是在跨级别切换状态的情况下，首先将当前状态切换到其所隶属的父级状态。

本发明的有利之处在于，根据本发明可以使得智能机器人根据自己所处的状态以及与人之间的交互信息来进行状态的切换，在处理跨状态的消息时，能够较为灵敏地进行反应，使得人机体验程度大为提高。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明一个实施例的智能机器人的状态机制下的状态切换方法流程图；

图2为根据本发明一个实施例的组织智能机器人的各状态的树状结构图；

图3为根据本发明一个实施例的智能机器人在准备状态下的流程图；

图4为根据本发明一个实施例的智能机器人操作***调控状态机切换至目标状态的流程图，以及

图5为根据本发明的智能机器人状态机的状态切换装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明实施例作进一步地详细说明。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明实施例作进一步地详细说明。以下例子中，将以人脸为目标物体来进行本发明原理的说明。本领域的技术人员应该知晓，该实施例仅为说明目的，不用作对本发明的限制。

如图1所示，其中显示了根据本发明的智能机器人进行状态切换的方法流程图。在本发明的智能机器人中装载有操作***，在操作***中设有状态机机制。

在该方法的步骤S101中，操作***获取智能机器人与用户之间进行多模态交互的交互信息，同时也会获取智能机器人所处的当前状态信息。例如，操作***根据多模态交互的过程，获取用户输入的需要照相的命令输入。这里，操作***获取交互信息的方式很多，如可以通过智能机器人上设置的传感器进行感知多模态的交互输入。与此同时，机器人操作***还会获取智能机器人所处的当前状态信息。例如，获取智能机器人的当前状态为就绪状态、准备状态或者为睡眠状态等。

接下来，在步骤S102中，操作***根据所获得的交互信息和获取的当前状态信息来向其中设置的状态机发送消息，通过该消息来调控状态机将机器人当前所处的状态切换至所需要的目标状态。

例如按照上述收到的照相交互指令，机器人如果同时判断自身正处于就绪状态，则该消息可以使得机器人从就绪状态切换到应用运行状态，并开启正常的照相应用。一旦机器人进入到应用运行状态，它会将对话情景的消息过滤，以保证应用的正常运行。

最后在步骤S103中，操作***控制智能机器人在已切换过来的目标状态下进行多模态的输出。例如，在对话聊天应用运行的状态下，多模态输出机器人与用户交互的聊天信息。

根据本发明，通过对机器人的状态使用场景进行的分析，为机器人操作***所处的状态进行如下划分：默认状态、准备状态、就绪状态、进行绑定状态、已绑定断网状态、已绑定联网状态、活跃状态、应用运行状态、未绑定断网状态、未绑定联网状态、睡眠状态。在本发明的一个实施例中，通过对状态的区分，机器人能够对内部同样的消息进行相应状态的不同处理。在状态切换时也能够进行一些操作，以便机器人顺利工作。

如图2所示，本发明采用树状结构对这些划分的状态进行组织。其中，根部节点状态为默认状态。在根状态节点上，设置默认状态DefaultState。第一级子节点状态包括未绑定未联网状态、准备状态、就绪状态、绑定中状态、睡眠状态，以就绪状态为父节点的第二级子节点状态包括未联网状态、已绑定状态、未绑定状态、应用运行状态，以已绑定状态为父节点的第三级子节点状态包括联网状态，以联网状态为父节点的第四级子节点状态包括活跃状态。

在调控智能机器人的状态机切换至目标状态的步骤中，判断目标状态与当前状态是否处于不同的级别，如果是在跨级别切换状态的情况下，首先将当前状态切换到其所隶属的父级状态。

当智能机器人操作***在默认状态下，会处理应用注册回调消息。当操作***进入默认状态后，给各服务器发送准备消息，并转入准备状态。在准备状态下，会进行是否为新机的判断。如果判断为新机转入未绑定未联网状态，否则进行TTS和ASR等Service的初始化工作，初始化完毕后进行是否绑定的判断并转入相应状态。

就绪状态中转主要功能的消息到对应的服务。

根据本发明的机器人操作***还设定了未绑定未联网状态。当机器人操作***进入此状态后请求设置智能机器人的相应APP进行联网操作。当状态机收到已联网消息后，便会转入绑定中状态。

在绑定中状态BindingState下，状态机会请求设置相应的APP进行绑定。当***收到绑定相关消息后便转入准备状态。

如果绑定未成功，则状态机仍处于未绑定状态。此状态不处理有关机器人与家长端互动的消息，并会发出请求用户进行绑定的提示。在本发明一个实施例中，如图2所示，此状态继承的父状态为就绪状态。

绑定中状态下，如果状态机判断绑定成功，则进入已绑定状态。进入该状态后首先判断是否联网，若联网转入活跃状态，若未联网转入未联网状态。所述未联网状态继承的父状态为就绪状态，如图2所示。

在机器人处于联网状态下，状态机可以将ASR请求发送到在线ASR服务。在线ASR将识别结果发送到云端大脑做出响应。此状态继承的父状态为已绑定状态。也就是说，只有在联网情况下，智能机器人可以通过与远端***进行绑定操作，来处理当前所请求的服务内容。

在未联网状态中，***会通知设置APP，智能机器人已经断网，并等待联网通知。此状态继承的父状态如图所示也是就绪状态。

在机器人处于活跃状态下，收到状态转换消息进行状态的转换，进而转入相应状态。内部消息直接转发到相应的服务器。此状态继承联网状态。

当机器人进入睡眠状态后会根据需要关闭后台的服务、后台的应用app等。而离开该状态时，***则重新开启这些被关闭的服务。优选的是，在进入睡眠状态时开启离线唤醒功能，而离开睡眠状态时关闭离线唤醒。在一个具体的实例中，当状态机收到让机器人进入活跃状态的消息，***转入活跃状态。或者，当接收到返回指示时，也可以激发进入活跃状态。

在***进入到应用运行状态AppRunningState时，智能机器人会在此状态下将对话情景的消息过滤掉，保证应用的正常运行，本发明并不局限于此。

图3显示出一个根据本发明的实施例的状态机中进行状态切换的方法流程图。在图3中，步骤S301，当前面步骤判断的机器人当前正处于准备状态下，则***会进一步进行判断，步骤S302，以确定智能机器人是否为一新的机器。如果是的话，则状态机会自动将准备状态切换到未绑定未联网状态，步骤S303。如果不是新机器的话，则会进行一系列初始化工作，步骤S304，如可能要进行ASR、TTS操作的初始化准备工作，以等待用户下一步的交互输入信息。

图4显示出另一个根据本发明实施例的状态机中进行操作处理的方法流程图。方法开始于步骤S401。在该步骤中，调控状态机切换至目标状态。在步骤S402中，判断目标状态与当前状态级别是否相同。如果相同，则直接在状态之间传递消息，或者采用公用消息。而如果不相同，则首先将当前状态切换到其所隶属的父级状态，然后再进行消息的传递。也就是说，状态切换遇到跨级别转换时会先让当前状态进入父级状态。

根据本发明的一个实施例，在***调控智能机器人的状态机切换至目标状态时，控制包管理器对目标状态所涉及的应用程序进行开闭操作或信息过滤。此外，在调控智能机器人的状态机切换至目标状态时，控制包管理器对目标状态所涉及的服务进行开闭操作。

当状态机控制转换到某一状态时，***会执行enter方法。而在离开该状态时会执行exit方法。在状态继承过程中，如果一个状态继承另一个状态，则当前状态中未处理的消息由父状态处理。另一方面，针对状态消息的处理在有消息需要处理时，***执行processMessage方法。

在一个实施例中，例如在准备状态下，会进行一些初始化工作，如采用文本到语音转换技术(Text to Speech，TTS)、自动语音识别技术(Automatic Speech Recognition，ASR)技术进行处理。

根据本发明，在准备状态下TTS或ASR请求的消息是不能被处理的，因此这些消息在准备状态中会被屏蔽。

而在就绪状态中可根据需要进行相应的处理。

针对网络连接与断开的消息，在与网络相关的状态中(如联网状态、联网绑定状态等)根据需要进行不同处理。

而在睡眠状态下，则需要关闭一定的服务，同时对内部的一些消息进行忽略处理。当调用的应用运行的时候，这时机器人操作***进入应用运行状态，此时对于对话情景的消息需要过滤掉。

优选的是，根据本发明的各状态中的公用消息由父状态处理。因此，如果需要对产品定义更改，则只需改变状态的继承关系即可实现。

由于本发明的方法描述的是在计算机***中实现的。该计算机***例如可以设置在机器人的控制核心处理器中。例如，本文所述的方法可以实现为能以控制逻辑来执行的软件，其由机器人控制***中的CPU来执行。本文所述的功能可以实现为存储在非暂时性有形计算机可读介质中的程序指令集合。当以这种方式实现时，该计算机程序包括一组指令，当该组指令由计算机运行时其促使计算机执行能实施上述功能的方法。可编程逻辑可以暂时或永久地安装在非暂时性有形计算机可读介质中，例如只读存储器芯片、计算机存储器、磁盘或其他存储介质。除了以软件来实现之外，本文所述的逻辑可利用分立部件、集成电路、与可编程逻辑设备(诸如，现场可编程门阵列(FPGA)或微处理器)结合使用的可编程逻辑，或者包括它们任意组合的任何其他设备来体现。所有此类实施例旨在落入本发明的范围之内。

因此，根据本发明的另一个方面，还提供了一种智能机器人状态机制的切换装置。如图5所示，其中显示了根据本发明的状态机切换装置500。状态切换装置包括：信息获取单元501和状态调控单元502。

信息获取单元501设置成用以获取智能机器人中设置的状态机的当前状态信息和智能机器人所处的当前场景信息。

状态调控单元502设置成用以根据所述状态信息和场景信息向状态机发送消息，以调控智能机器人的状态机切换至目标状态。

该状态切换装置配合智能机器人的多模态输出单元503设置成在目标状态下，进行多模态的输出。

在根据本发明的智能机器人状态机制的切换装置中，状态机的各种状态以树状结构进行组织，其中，

根部节点状态为默认状态，

第一级子节点状态包括未绑定未联网状态、准备状态、就绪状态、绑定中状态、睡眠状态，

以就绪状态为父节点的第二级子节点状态包括未联网状态、已绑定状态、未绑定状态、应用运行状态，

以已绑定状态为父节点的第三级子节点状态包括联网状态，

以联网状态为父节点的第四级子节点状态包括活跃状态。

在根据本发明的智能机器人状态机制的切换装置中，在状态调控单元中，判断目标状态与当前状态是否处于不同的级别，如果是在跨级别切换状态的情况下，首先将当前状态切换到其所隶属的父级状态。

应该理解的是，本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。

说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种智能机器人状态机制的切换方法，其特征在于，所述智能机器人装载有操作***，该操作***中设置有状态机，所述方法包括以下步骤：

获取交互信息和智能机器人所处的当前状态信息；

根据所述交互信息和所述当前状态信息向状态机发送消息，以调控智能机器人的状态机切换至目标状态；

控制在所述目标状态下，进行多模态的输出。

2.如权利要求1所述的智能机器人状态机制的切换方法，其特征在于，状态机的各种状态以树状结构进行组织，其中，

根部节点状态为默认状态，

第一级子节点状态包括未绑定未联网状态、准备状态、就绪状态、绑定中状态、睡眠状态，

以就绪状态为父节点的第二级子节点状态包括未联网状态、已绑定状态、未绑定状态、应用运行状态，

以已绑定状态为父节点的第三级子节点状态包括联网状态，

以联网状态为父节点的第四级子节点状态包括活跃状态。

3.如权利要求2所述的智能机器人状态机制的切换方法，其特征在于，在调控智能机器人的状态机切换至目标状态的步骤中，判断目标状态与当前状态是否处于不同的级别，如果是在跨级别切换状态的情况下，首先将当前状态切换到其所隶属的父级状态。

4.如权利要求3所述的智能机器人状态机制的切换方法，其特征在于，所述方法还包括：在调控智能机器人的状态机切换至目标状态时，控制包管理器对目标状态所涉及的应用程序进行开闭或信息过滤。

5.如权利要求4所述的智能机器人状态机制的切换方法，其特征在于，在准备状态下，判断智能机器人是否为一新机器，如果是，则转入作为第一级子节点的未绑定未联网状态，如果否，则进行初始化工作。

6.如权利要求5所述的智能机器人状态机制的切换方法，其特征在于，所述方法还包括：在调控智能机器人的状态机切换至目标状态时，控制包管理器对目标状态所涉及的服务进行开闭。

7.一种智能机器人，其特征在于，所述智能机器人装载有操作***，该操作***中设置有状态机，所述操作***执行权利要求1-6任一项所述的方法，所述智能机器人根据操作***的管理进行与目标状态匹配的多模态输出。

8.一种智能机器人状态机制的切换装置，其特征在于，所述智能机器人装载有操作***，所述装置包括：

信息获取单元，用以获取智能机器人中设置的状态机的当前状态信息和智能机器人所处的当前场景信息；

状态调控单元，用以根据所述状态信息和场景信息向状态机发送消息，以调控智能机器人的状态机切换至目标状态；

该状态切换装置配合智能机器人的多模态输出单元，在目标状态下，进行多模态的输出。

9.如权利要求8所述的智能机器人状态机制的切换装置，其特征在于，状态机的各种状态以树状结构进行组织，其中，

根部节点状态为默认状态，

第一级子节点状态包括未绑定未联网状态、准备状态、就绪状态、绑定中状态、睡眠状态，

以就绪状态为父节点的第二级子节点状态包括未联网状态、已绑定状态、未绑定状态、应用运行状态，

以已绑定状态为父节点的第三级子节点状态包括联网状态，

以联网状态为父节点的第四级子节点状态包括活跃状态。

10.如权利要求9所述的智能机器人状态机制的切换装置，其特征在于，在状态调控单元中，判断目标状态与当前状态是否处于不同的级别，如果是在跨级别切换状态的情况下，首先将当前状态切换到其所隶属的父级状态。