一种基于UWB的智能跟随讲解机器人制造技术

本实用新型专利技术提出了一种基于UWB的智能跟随讲解机器人，包括控制中心、语音交互模块、UWB标签，还包括用于精确定位和跟随的UWB定位基站、测距传感器、移动平台和超声波雷达模块。该智能跟随机器人，可应用于博物馆、纪念馆、历史陈列馆等室内景区代替讲解人员进行智能讲解。该机器人采用UWB定位技术可实现高精度定位和跟随功能，还有自动避障、人机语音交互、智能讲解、控制多媒体设备等功能。由于该机器人是采用跟随的方式，可以充分满足游客的自主性。可以充分满足游客的自主性。可以充分满足游客的自主性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB的智能跟随讲解机器人


[0001]本技术属于智能机器人的
，涉及超宽带技术(UWB)领域中的一种基于UWB的智能跟随讲解机器人。

技术介绍

[0002]随着人们对文化、历史等方面的学习越来越重视，作为了解历史文化最有效的方式，参观博物馆、展览馆、历史陈列馆等室内场所成为人们的首选，青睐这些游览地点的人越来越多。但是在参观时如果没有人讲解，游客们可能对主题了解不够透彻，如果有讲解员进行讲解，则会有很大帮助。现在的室内景区一般采用每个场馆配备一个讲解员或由一个讲解员带领游客进行参观，并结合多媒体播放的方式，但是这样在讲解员培养及多媒体设备维护上会耗费大量人力、物力及时间。在游客较多时，可能存在没有讲解员或者听不清讲解员说话等情况，这就会导致游客的体验感下降。
[0003]申请公布号为CN109129507A的专利技术专利公布了一种智能讲解机器人及讲解方法和系统，其中智能讲解机器人包括人机交互模块、激光雷达、超声波雷达和自主移动模块，还包括控制中心、无线模块、UWB标签和摄像头；所述UWB标签设置在所述智能讲解机器人上。该机器人具备高精度定位、自主导航行走、人机交互、身份识别、自动避障、智能讲解与展厅设备互动等功能。但是该专利技术只能实现定位和导航，引导游客，而不具有跟随功能，游览应以游客为主，充分满足其自主性，为其提供个性化服务。

技术实现思路
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[0004]本技术的目的在于克服上述现有技术中的缺陷，完善现有功能，提供了一种基于UWB 的智能跟随讲解机器人。该机器人具有高精度定位和跟随功能，采用UWB定位技术，机器人自身配备UWB定位基站，可与携带UWB跟随标签的人员保持固定的距离。该机器人采用了UWB 定位技术，在展厅设置UWB定位基站，机器人自身携带UWB定位标签，在移动过程中基站接收信号并计算自己的当前位置，具有较高的定位精度和可靠性。该讲解机器人通过精确定位信息感知自身位置，对该位置展览品进行讲解，如果当前位置有多媒体设备，也可通过无线设备控制设备开关，在讲解过程中，如果游客有问题，也可以通过语音交互来交流。
[0005]为实现上述目的，本技术提出了一种基于UWB的智能跟随讲解机器人，包括控制中心、语音交互模块、移动平台、无线模块，还包括用于高精度定位和跟随的UWB标签、UWB 定位基站、测距传感器和超声波雷达模块。
[0006]所述控制中心通过无线模块控制一定范围内的多媒体设备。
[0007]所述语音交互模块包括语音识别模块、语音输入模块和语音输出模块，其通过唤醒词唤醒语音助手，进行人机语音交互。
[0008]所述移动平台用于所述智能跟随讲解机器人的自主移动，在所述控制中心的控制下，所述智能跟随讲解机器人移动至相应位置。
[0009]所述UWB标签分为两类，一类是在所述智能跟随讲解机器人身上的UWB的定位标签，另一类是在游客即被跟随者身上的UWB跟随标签。
[0010]所述UWB定位基站布设在展厅内和所述智能跟随讲解机器人内部，实现高精度定位功能和跟随功能。
[0011]所述测距传感器用于测量机器人与被跟随者的距离，并将当前距离信息传到所述控制中心。
[0012]所述超声波雷达模块位于机器人底部，用于检测前方是否有障碍物，若有障碍物将障碍物信息传递到所述控制中心，由所述控制中心调整前进路线。
[0013]该智能讲解机器人的具体工作流程如下：
[0014]步骤1：进行准备工作，在展厅内布设所述UWB定位基站，所述智能跟随讲解机器人自身带有UWB定位标签；
[0015]步骤2：游客携带UWB跟随标签，机器人跟随上述标签携带者，当到达指定位置时，由所述智能跟随讲解机器人进行讲解。
[0016]步骤3：在跟随过程中，判断是否有障碍物存在，如果有则执行步骤4，如果没有则继续执行步骤2；
[0017]步骤4：执行智能躲避方案；
[0018]步骤5：判断是否有语言唤醒词，如果有则执行步骤6，如果没有则执行步骤2；
[0019]步骤6：与游客进行人机语音交互，回答游客问题；
[0020]步骤7：游览结束。
[0021]上述方案中，所述准备工作包括以下子步骤：
[0022]步骤11：在展厅内布设至少四个UWB定位基站，分别位于展厅的四个角落，也可根据展厅大小和定位精度的要求改变所述UWB定位基站的数量和位置；
[0023]步骤12：游客进入展厅，携带所述UWB跟随标签，所述智能跟随讲解机器人开始跟随。
[0024]上述方案中，所述智能跟随讲解机器人跟随过程分为以下子步骤：
[0025]步骤21：所述智能跟随讲解机器人跟随所述UWB跟随标签携带者，利用所述测距传感器测量其与所述UWB跟随标签携带者的距离；
[0026]步骤22：判断所测量的距离是否在预设范围内，如果在预设范围内，则执行步骤23，如果不在预设范围内则执行步骤24；
[0027]步骤23：所述智能跟随讲解机器人停止移动；
[0028]步骤24：所述智能跟随讲解机器人自动移动，直至所述该机器人与被跟随者的距离在指定范围内。
[0029]上述方案中，所述智能躲避方案包括以下子步骤：
[0030]步骤31：当超声波雷达检测到前方出现障碍物时，所述智能跟随讲解机器人停止移动；
[0031]步骤32：根据障碍物的位置和大小制定绕行避让方案；
[0032]步骤33：绕开障碍物，继续跟随所述UWB跟随标签携带者。
[0033]上述方案中，所述智能机器人语音交互模块具体的实施步骤包括：
[0034]步骤41：所述智能跟随讲解机器人利用所述语音识别模块检测到语音唤醒词；
[0035]步骤42：所述智能跟随讲解机器人回复指定语音表示进入人机语音交互模式；
[0036]步骤43：所述语音输入模块接收语音，合成文本；
[0037]步骤44：对文本进行语义理解和对话管理；
[0038]步骤45：所述语音输出模块输出语音。
[0039]上述方案中，所述智能机器人利用所述UWB定位基站，搭配所述UWB定位标签实现室内的精确定位，同时根据位置通过所述无线控制模块无线遥控多媒体设备。
[0040]所述无线遥控的方式包括红外控制方式、蓝牙控制方式和WiFi控制方式等。
[0041]所述具有无线遥控功能的设备包括电视、显示屏、音响、灯光设备、投影仪中的至少一种。
[0042]上述方案中，所述无线控制功能包括以下子步骤：
[0043]步骤51：所述智能机器人跟随游客游览，停留在某一位置；
[0044]步骤52：所述智能机器人判断当前位置是否有多媒体设备，如果有则执行步骤53，如果没有则执行步骤54；
[0045]步骤53：打开多媒体设备，由多媒体设备进行讲解；
[0046]步骤54：由所述智能机器人进行讲解；
[0047]步骤55：游客离开当前区域，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB的智能跟随讲解机器人，其特征在于，包括控制中心、语音交互模块、移动平台、无线模块，还包括用于精确定位和跟随的UWB标签、UWB定位基站、测距传感器和超声波雷达模块。2.如权利要求1所述的智能跟随讲解机器人，其特征在于，所述控制中心通过无线模块控制一定范围内具有无线遥控功能的多媒体设备。3.如权利要求1所述的智能跟随讲解机器人，其特征在于，所述语音交互模块通过唤醒词唤醒语音助手，进行人机语音交互。4.如权利要求3所述的智能跟随讲解机器人，其特征在于，所述语音交互模块包括语音识别模块、语音输入模块和语音输出模块。5.如权利要求1所述的智能跟随讲解机器人，其特征在于，所述移动平台用于机器人的自主移动，在所述控制中心的控制下，控制所述智能跟随讲解机器人移动至预设距离或位置。6.如权利要求1所述的智能跟随讲解机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员：关善文，陶训芳，邵山武，李梦鸽，
申请(专利权)人：苏州优睿讯电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：