CN209273449U - 一种服务型机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种服务型机器人，包括机器人本体、支架和底座，所述底座包括第一控制单元、运动单元以及导航单元、电量监测单元；所述机器人本体包括第二控制单元和摄像单元、语音获取模块、语音输出模块、距离感应单元以及红外热释传感器；所述支架包括第四控制单元和调节单元。本实用新型设定场景为银行大厅，当客户靠近机器人时，银行大厅摄像头辅助机器人通过感知客户位置，机器人根据信息移动和自身位置，主动向客户询问需求，发送至银行服务器中，根据已有知识库信息结合深度学习，给出引导或合理有趣的回复。

Description

一种服务型机器人

技术领域

本实用新型涉及智能服务机器人领域，尤其涉及一种服务型机器人。

背景技术

服务机器人能够为国民经济发展提供新动力，具有广阔的市场前景。服务机器人技术反映了国家的科技实力和现代化程度，也体现了其它学科领域的科技成果和水平，主要涉及到机械、电子、计算机、控制理论、信息和传感技术、通信网络、人工智能、仿生学等学科和领域。随着技术不断进步，智能机器人开发新的应用领域有了长足进步，如在商业领域、军事领域、工业领域、社会服务、教育、医疗、娱乐等领域有着广阔发展前景。

但服务型机器人在银行网点服务业中，服务效率一直饱受诟病，用户体验差，同时网点职员每天承担着非常繁重的工作任务，因此，研发银行服务机器人来承担一部分职能，十分重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提高用户体验和服务效率，提供一种服务型机器人。所述服务型机器人体积小巧，能够放置在银行门口咨询处或闲置业务柜台上。机器人可以在桌面上指定区域中自由移动，当有用户靠近时，机器人能够根据用户位置进行移动、调节屏幕角度和音量等来优化人机交互，并且通过屏幕点触、语音交互等方式来了解用户需求，之后再调用数据库中的信息来直接解答用户咨询或给出办理建议，同时可以通过后台信息传输来处理部分银行业务，给用户带来便利和有趣的体验，降低银行人力成本，提升银行品牌形象。

本实用新型的目的能够通过以下技术方案实现：

一种服务型机器人，包括机器人本体、支架和底座。

所述底座包括第一控制单元、运动单元以及导航单元。运动单元和导航单元用于实现机器人自主移动以及躲避障碍物的功能。

所述机器人本体包括第二控制单元和摄像单元。所述摄像单元用于捕捉机器人前方的用户的大致位置，通过银行***中的摄像头和传感器进行感知，当确认用户有使用机器的需求后，将信息传输给第一控制单元，第一控制单元通过无线传输将信息传输到运动单元中，来控制机器人向客户移动。机器人得到用户的需求并进行识别转换为机器语言上传到银行服务器来判断客户的具体需求，银行服务器发送相应的解决方案、注意事项以及办理流程等信息到第二控制单元，由机器人向该用户提供服务。

所述支架包括第四控制单元和调节单元。所述调节单元用于控制相关组件以控制立柱进行左右旋转、主体升降和上下倾斜；第四控制单元与第一控制单元相连接。

具体地，所述机器人本体包括触摸显示屏，用于显示咨询问答界面、业务办理界面以及机器人情绪化表情等信息，触摸显示屏根据用户的触摸输入将相关信息发送到第二控制单元。

具体地，所述机器人本体包括语音获取模块和语音输出模块。所述语音获取模块为麦克风阵列，用于获取用户的语音，转译成计算机语言并形成指令传输到第二控制模块；所述语音输出模块为扬声器阵列，用于向用户输出语音信息来回答用户疑问和推荐产品等。

具体地，所述机器人本体包括距离感应单元以及红外热释传感器。距离感应单元以及红外热释传感器共同用于获取用户的大致距离和方位，当距离发生变化时，将距离和方位信息发送到第二控制单元，再将指令传输到第一控制单元、运动单元以及语音输出模块，控制机器人与客户的距离和输出音量的大小。

具体地，所述机器人底座包括电量监测单元，用户监测机器人供电电池的剩余电量。当电池电量低于预设值时，发送指令到第一控制单元，第一控制单元控制运动单元移动到充电处自动充电。

更进一步地，所述运动单元包括第三控制单元、电机、电机驱动器、主动轮以及从动轮。电机驱动器一端连接第三控制单元，一端连接电机，电机通过电机驱动器控制主动轮，主动轮安装在底座底部两侧，电机通过电机驱动器控制从动轮改变方向，从动轮安装在底座底部前侧，第三控制单元与第一控制单元相连接。

更进一步地，所述调节单元包括电机、电机驱动器、立柱、横梁、固定板、升降组件、旋转组件以及倾斜组件。电机驱动器一端连接第四控制单元，一端连接电机，电机通过电机驱动器控制旋转组件、升降组件以及倾斜组件来控制立柱进行左右旋转、主体升降和上下倾斜，第四控制单元与第一控制单元相连接。

更进一步地，所述导航单元包括超声波传感器、触边传感器、防跌落传感器、激光扫描仪。超声波传感器、触边传感器、防跌落传感器分别与第三控制单元相连接；激光扫描仪与第一控制单元相连接；超声波传感器安装遍布在机器人的全身，全方位检测机器人周边20-30cm之外的障碍物状况，并将状况信息传输到所述第三控制单元，供第三控制单元做出指令。触边传感器安装在机器人的四个方位上，分别包裹着机器人的前后左右四边，一旦某一个边的触边传感器触碰到障碍物，则将该边的障碍物信息传输到第三控制单元。防跌落传感器用于检测机器人悬空状态，并将悬空状态信息传输到所述的第三控制单元。激光扫描仪安装在机器人的前方，采用创建地图方式驱动机器人行走，并将所创建的点云数据地图信息保存在第一控制单元，同时上传到银行服务器。

具体地，第一控制单元和第二控制单元通过无线网络通讯，第一控制单元和第二控制单元通过无线网络分别与银行服务器通信。

具体地，所述服务型机器人还包括供电单元，供电单元为第一控制单元、第三控制单元以及第四控制单元供电。

本实用新型相较于现有技术，具有以下的有益效果：

本实用新型的服务型机器人能够在职能上承担部分银行职员的职责，以可爱的造型和人性化的交流方式，解决客户的问题，带给使用者惊喜感，减轻银行工作人员的负担。此外，服务型机器人还是一个移动平台，会在银行柜台特定范围内自主移动，调节角度，主动与客户交流。客户在等待办理业务时，可以与柜台上的机器人互动，通过机器人的屏幕和语音，协助办理业务以及了解一些理财产品、促销活动等信息。

附图说明

图1为服务型机器人示意图；

图2为服务型机器人示意图；

图3为服务型机器人底座结构示意图；

图4为服务型机器人调节单元结构示意图；

图5为服务型机器人运动单元结构示意图；

图6为服务型机器人本体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1和图2所示为一种服务型机器人正面与反面示意图，所述机器人包括机器人本体8、支架10和底座4。

所述底座包括第一控制单元、第三控制单元、运动单元100、导航单元110、供电单元50和电源开关51。在本实施例中，第一控制单元为下位机中央控制单元70；第三控制单元为协处理器控制单元80。

所述运动单元包括3个电机102、3个电机驱动器101、2个主动轮5以及1个从动轮6。

所述导航单元包括20个超声波探头111、4个触边传感器112、4个防跌传感器113和1个激光扫描仪114。

优选地，导航单元中的传感器均围绕底座外壳透明挡板14设置。

所述机器人本体包括第二控制单元、触摸显示屏3、高清摄像头1、距离感应器2、红外热释传感器7、麦克风阵列9和扬声器阵列10。在本实施例中，第二控制单元为上位机控制单元60。

所述机器人支架包括第四控制单元、调节单元120。在本实施例中，第四控制单元为协处理器控制单元90。

所述调节单元包括3个电机102、3个电机驱动器101、立柱11、横梁12、固定板13、升降组件122、旋转组件121和倾斜组件123。

在本实施例中，触摸显示屏采用18寸高清显示盘，高清摄像头采用1080P自动对焦摄像头，上位机控制单元采用X86架构系列主机。

下位机中央控制单元采用双核1.6G主频，4G内存，64GSATA硬盘的工业主板，与上位机控制单元通过无线网络通讯，同时下位机中央控制单元通过无线网络连接到银行内部网络，与银行服务器通讯。

如图3所示，在本实用新型所述服务机器人底座中，电源开关51控制供电单元50的供电，供电单元50为下位机中央控制单元70、协处理器控制单元80及协处理器控制单元90供电，采用锂电池，可连续供电5个小时以上。调节单元120与协处理器控制单元90和运动单元100相连，运动单元100以及导航单元110分别与协处理器控制单元80相连。导航单元110中的超声波探头111、触边传感器112、防跌落传感器113与协处理器控制单元80相连，导航单元中的激光扫描仪114与下位机中央控制单元70相连。下位机中央控制单元70与上位机控制单元60相连。

如图4所示，所述服务机器人支架中，电机驱动器101一端连接协处理器控制单元90，一端连接电机102，电机102连接3个控制组件，其中旋转组件121带动立柱11旋转，升降组件122控制横梁12升降，倾斜组件123控制固定板13倾斜。

如图5所示，机器人底座的运动单元100中，电机驱动器101一端连接协处理器控制单元80，一端连接电机102，电机102连接2个主动轮5和1个从动轮6，其中2个主动轮5安装在底座底部两侧，驱动机器人前行，1个从动轮6安装在底座底部前侧，控制机器人方向。

在本实施例中，服务型机器人的具体工作过程为：银行大厅摄像头及传感器捕捉到用户靠近机器人的状况后，将状况发送到银行服务器，服务器再将相关信息发送至服务机器人，距离感应器2、红外热释传感器7在识别到距离机器人最近客户时，通过上位机控制单元60控制下位机中央控制单元70，下位机中央控制单元70控制协处理器控制单元80及协处理器控制单元90，协处理器控制单元80控制运动单元100驱动机器人，控制导航单元110躲避障碍物，规划移动路线，移动到客户面前，当机器人到达设定的距离即认为已经移动到客户面前；协处理器控制单元90控制调节单元120调节机器人本体至用户舒适的角度，机器人本体符合在通过试验预设的距离和角度范围内即认为是舒适的角度。机器人主动与客户打招呼，并询问客户需要什么帮助，客户可通过语音对话和触屏显示器3的点选与机器人交互，经上位机控制单元60识别后转换为机器语言，并上传至银行服务器，判断客户的需求，如客户不需要办理银行业务，机器人将在触屏显示器3展示理财小游戏，通过游戏的方式展示理财的可靠性和收益情况；如客户不想了解理财，机器人将在触屏显示器3显示一些银行业务小知识问答，并通过语音与客户交流；如客户需要查询业务，机器人会通过语音回答客户的疑问，；如客户需要办理银行业务，根据业务的种类，给出灵活的建议和提示；对于一些信息修改业务，在客户核实身份后，可直接在触屏显示器3上修改信息；对于一些可在自助设备上完成的业务，机器人将在触屏显示器3上显示对应设备外观和具***置，并语音提示注意事项和办理流程；对于一些小额现金业务，可经服务器向后台申请，开设临时柜台***理；对于一些复杂业务，在核实客户身份的基础上，先告知客户需要准备的材料，一些表格信息可先在触屏显示器3上填写完成并提交至服务器，提高后续办理业务的效率。在工作过程中，服务型机器人本体部分的具体连接结构示意图如图6所示。

服务型机器人的语音交互过程具体为：麦克风阵列9用于获取客户的语音可执行信息，扬声器阵列10用于输出语音可执行信息，语音可执行信息用过上位机控制单元60发送至银行服务器中的内置有卷积神经网络模型的计算平台，神经网络经过预训练，可识别一些客户的语音可执行信息，并将识别结果发送回上位机控制单元60，上位机控制单元60根据识别结果选择扬声器阵列10或触屏显示器3输出下一步可执行信息。对于无法识别或非训练样本中的语音，在触屏显示器3中显示相关可识别的引导语。

例如，当识别到客户的口语化语音“开个户咋弄”时，计算平台无法理解，但是可以根据语句中的“开”“户”二字，推测客户可能意图，引导客户尝试使用“我要办理开户”的句式，提高语音识别的准确性，提升交互效率，优化交互体验。

服务型机器人也可以自主发现距离机器人最近的客户，根据距离感应器2、红外热释传感器7识别到的信息，通过上位机控制单元60控制机器人移动到客户面前。

本实用新型的服务机器人主要模块为底盘和支架的机械模块及主体的输入输出模块，主要负责银行网点里的咨询、引导、宣传、科普、交流、简单业务办理等任务，承担了部分职能，缓解了职员压力。后续可配套身份识别模块及金融业务模块，提高安全保证的同时增加业务办理能力，提升银行业务效率。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种服务型机器人，包括机器人本体、支架和底座，其特征在于，

所述底座包括第一控制单元、运动单元、导航单元以及电量监测单元；运动单元和导航单元用于实现机器人自主移动以及躲避障碍物的功能；电量检测单元用于监测机器人供电电池的剩余电量；

所述机器人本体包括第二控制单元、摄像单元、语音获取模块、语音输出模块、距离感应单元以及红外热释传感器；所述摄像单元用于捕捉机器人前方的用户的位置；触摸显示屏，用于显示咨询问答界面、业务办理界面以及机器人情绪化表情等信息，触摸显示屏根据用户的触摸输入将相关信息发送到第二控制单元；所述语音获取模块为麦克风阵列，用于获取用户的语音，转译成计算机语言并形成指令传输到第二控制模块；所述语音输出模块为扬声器阵列，用于向用户输出语音信息来回答用户疑问和推荐产品；距离感应单元和红外热释传感器，共同用于获取用户的距离和方位；

所述支架包括第四控制单元和调节单元；所述调节单元用于控制相关组件来控制立柱进行左右旋转、主体升降和上下倾斜。

2.根据权利要求1所述的一种服务型机器人，其特征在于，所述运动单元包括第三控制单元、电机、电机驱动器、主动轮以及从动轮；电机驱动器一端连接第三控制单元，一端连接电机，电机通过电机驱动器控制主动轮，主动轮安装在底座底部两侧，电机通过电机驱动器控制从动轮改变方向，从动轮安装在底座底部前侧，第三控制单元与第一控制单元相连接。

3.根据权利要求1所述的一种服务型机器人，其特征在于，所述调节单元包括电机、电机驱动器、立柱、横梁、固定板、升降组件、旋转组件以及倾斜组件；电机驱动器一端连接第四控制单元，一端连接电机，电机通过电机驱动器控制旋转组件、升降组件以及倾斜组件来控制立柱进行左右旋转、主体升降和上下倾斜，第四控制单元与第一控制单元相连接。

4.根据权利要求1所述的一种服务型机器人，其特征在于，所述导航单元包括超声波传感器、触边传感器、防跌落传感器、激光扫描仪；超声波传感器、触边传感器、防跌落传感器分别于第三控制单元相连接；激光扫描仪与第一控制单元相连接；超声波传感器安装遍布在机器人的全身，全方位检测机器人周边的障碍物状况；触边传感器安装在机器人的四个方位上，分别包裹着机器人的前后左右四边，一旦某一个边的触边传感器触碰到障碍物，则将该边的障碍物信息传输到第三控制单元，供第三控制单元做出指令；防跌落传感器用于检测机器人悬空状态；激光扫描仪安装在机器人的前方，采用创建地图方式驱动机器人行走，并将所创建的点云数据地图信息保存在第一控制单元，同时上传到银行服务器。

5.根据权利要求1所述的一种服务型机器人，其特征在于，第一控制单元和第二控制单元通过无线网络通讯，第一控制单元和第二控制单元通过无线网络分别与银行服务器通信。

6.根据权利要求1所述的一种服务型机器人，其特征在于，所述服务型机器人还包括供电单元，供电单元为第一控制单元、第三控制单元以及第四控制单元供电。

7.根据权利要求1所述的一种服务型机器人，其特征在于，当电池电量低于预设值时，电量监测单元发送指令到第一控制单元，第一控制单元控制运动单元移动到充电处自动充电。