一种博物馆机器人的功能实现方法、设备及介质与流程

1.本说明书涉及机器人技术领域，尤其涉及一种博物馆机器人的功能实现方法、设备及介质。


背景技术：

2.博物馆是如今发展日趋繁茂的新型旅游行业，集教育、文物收集与保藏和社会科学研究为一体，为了获得更佳的游览体验，通常需要讲解员对游客介绍展品历史，随着智能化时代的到来，智能机器人逐渐替代人力为人们提供服务。
3.现有的博物馆机器人的功能比较单一，大部分智能机器人只能提供引导服务；或者将机器人设置在展品旁，循环播放该展品的简单讲解，无法为用户提供更全面的服务。


技术实现要素：

4.本说明书一个或多个实施例提供了一种博物馆机器人的功能实现方法、设备及介质，用于解决如下技术问题：现有的博物馆机器人功能比较单一，只能提供一些简单的讲解工作，无法为用户提供更全面的服务。
5.本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：
6.本说明书一个或多个实施例提供一种博物馆机器人的功能实现方法，所述方法应用于机器人，所述机器人包括语音模块和决策引擎模块，所述方法包括：所述语音模块接收外部输入的语音指令，并对所述语音指令进行识别，确定所述语音指令的类别，其中，所述语音指令的类别包括：对话播报类、展品讲解类、博物馆导航类以及展品展示类，将识别出的语音指令发送至所述决策引擎模块；所述决策引擎模块根据所述语音指令的类别，调用对应的功能模块，以便对应的功能模块根据所述语音指令完成对应的操作。
7.进一步地，所述机器人的语音模块接收外部输入的语音指令之前，所述方法还包括：所述语音识别模块将输入的唤醒命令词转换为唤醒指令，并将所述唤醒指令发送给语音模块，所述语音模块唤醒所述博物馆机器人。
8.进一步地，所述机器人还包括导航模块，当所述语音指令为参观多个展品时，所述语音指令的类别为博物馆导航类；所述决策引擎模块根据所述语音指令的类别，调用对应的功能模块，以便对应的功能模块根据所述语音指令完成对应的操作，具体包括：所述决策根据所述博物馆导航类，调用所述导航模块，以便所述导航模块根据所述语音指令中的所述多个展品的输入顺序，确定出所述多个展品游览的优先级，并根据所述多个展品游览的优先级确定出游览的路线。
9.进一步地，所述根据所述多个展品游览的优先级确定出游览的路线之前，所述方法还包括：确定所述多个展品中每个展品的游览人数；所述根据所述多个展品游览的优先级确定出游览的路线，具体包括：根据所述多个展品中每个展品的游览人数与所述多个展品游览的优先级确定出游览的路线。
10.进一步地，所述根据所述多个展品中每个展品的游览人数与所述多个展品游览的
优先级确定出游览的路线后，所述方法还包括：若未游览展品游览人数的变化情况超出预设阈值，根据未游览展品中最新的游览人数，重新确定出游览的路线。
11.进一步地，所述机器人还包括前端模块，当所述语音指令为展示一个或多个展品时，所述语音指令的类别为展品展示类；所述决策引擎模块根据所述语音指令的类别，调用对应的功能模块，以便对应的功能模块根据所述语音指令完成对应的操作，具体包括：所述决策引擎模块接收所述展品展示类指令，根据所述展品展示类指令确定待展示的展品名称；根据所述展品名称调用展品库中的对应的展品信息，并将所述展品信息发送至所述前端模块，以便所述前端模块完成展品展示功能。
12.进一步地，所述机器人的决策引擎模块包括红外感应模块，所述语音模块包括语音播报模块；当所述语音指令为讲解一个或多个展品时，所述语音指令的类别为展品讲解类；所述决策引擎模块根据所述语音指令的类别，调用对应的功能模块，以便对应的功能模块根据所述语音指令完成对应的操作，具体包括：所述决策引擎模块接收展品讲解类的语音指令，根据所述语音指令中的待讲解展品的展品名称确定讲解内容；所述红外感应模块根据场景中人员数量是否超过预设阈值确定讲解音量；所述决策引擎模块根据所述讲解内容和所述讲解音量生成控制指令并发送给所述语音播报模块，完成展品讲解功能。
13.进一步地，所述对所述语音指令进行识别，确定所述语音指令的类别，具体包括：所述语音模块将所述语音指令转换成文本数据，并对所述文本数据进行语义特征提取；预设不同类别的语音指令所对应的语义特征，并将所述语义特征在相同范围内进行扩展，得到每一个类别的语音指令扩展后的语义特征；将所述文本数据提取的语义特征和预设的扩展后的语义特征进行匹配，确定所述语音指令对应的类别。
14.本说明书一个或多个实施例提供一种博物馆机器人的功能实现设备，包括：
15.至少一个处理器；以及，
16.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
17.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：语音模块接收外部输入的语音指令，并对所述语音指令进行识别，确定所述语音指令的类别，其中，所述语音指令的类别包括：对话播报类、展品讲解类、博物馆导航类以及展品展示类，将识别出的语音指令发送至所述决策引擎模块；决策引擎模块根据所述语音指令的类别，调用对应的功能模块，以便对应的功能模块根据所述语音指令完成对应的操作。
18.本说明书一个或多个实施例提供的一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：语音模块接收外部输入的语音指令，并对所述语音指令进行识别，确定所述语音指令的类别，其中，所述语音指令的类别包括：对话播报类、展品讲解类、博物馆导航类以及展品展示类，将识别出的语音指令发送至所述决策引擎模块；决策引擎模块根据所述语音指令的类别，调用对应的功能模块，以便对应的功能模块根据所述语音指令完成对应的操作。
19.本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过用户输入语音，博物馆机器人的语音模块可以都语音模块进行识别，并将识别后的指令发送给博物馆机器人的决策引擎模块，便于决策引擎模块调用其他相关的模块完成对应的操作，使博物馆机器人可以实现语音对话、展品讲解、博物馆内导航以及展示展品的功能，可以为
用户提供更全面的服务。
附图说明
20.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
21.图1为本说明书实施例提供的一种博物馆机器人的功能实现方法流程示意图；
22.图2为本说明书实施例提供的另一种博物馆机器人的功能实现方法流程示意图；
23.图3为本说明书实施例提供的一种博物馆机器人的功能实现设备的结构示意图。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
25.博物馆是如今发展日趋繁茂的新型旅游行业，集教育、文物收集与保藏和社会科学研究为一体，为了获得更佳的游览体验，通常需要讲解员对游客介绍展品历史，随着智能化时代的到来，智能机器人逐渐替代人力为人们提供服务。计算机技术的快速发展、科学技术飞速进步，极大地推动了社会的发展，作为科学技术发展的典型代表，机器人技术代表着信息、通信等各种技术的融合，是技术含量极高的的一种产品。博物馆机器人是服务型机器。
26.现有的博物馆机器人的功能比较单一，大部分智能机器人只能提供引导服务；或者将机器人设置在展品旁，循环播放该展品的简单讲解，无法为用户提供更全面的服务。
27.本说明书实施例提供一种博物馆机器人，包括语音模块、前端模块、导航模块以及决策引擎模块。语音识别模块、前端模块、导航模块均与决策引擎模块进行通信，其中，前端模块与决策引擎模块的通信采用的是mqtt，其余模块的通信采用的是http。
28.在本说明书的一个实施例中，语音模块主要负责语音唤醒、语音识别、意图识别、语音合成等，通过语音识别将语音转换成文字，然后进入意图识别模块，进行意图相关业务处理，之后将需要播报的文本经过语音合成转换成语音，完成语音模块的处理；导航模块主要负责机器人的导航行走、路径规划、行走避障等功能实现，该模块可以进行机器人的地图构建、停靠点添加，禁行线添加等；前端模块用于前端交互展示，可以查看操作机器人的设置、状态等，展示交互页面、进行视频播放等；决策引擎模块是机器人的大脑，主要负责机器人的业务流程处理，接收语音意图结果的输入，按照意图调用相关的技能，实现机器人的语音播报、导航规划、视频播放、任务暂停、任务继续等。
29.需要说明的是，决策引擎模块主要采用go语言设计。go语言有很多的天然优势，例如部署简单、并发性好、良好的语言设计、执行性能好等优势。机器人讲解中涉及大量的多任务调度、处理，而go语言天然的并发性好， goroutine和channel使得编写高并发的服务
端软件变得相当容易，很多情况下完全不需要考虑锁机制以及由此带来的各种问题。单个go应用也能有效的利用多个cpu核，并行执行的性能好。go编译生成的是一个静态可执行文件，除了glibc外没有其他外部依赖。这让部署变得异常方便：目标机器上只需要一个基础的系统和必要的管理、监控工具，完全不需要操心应用所需的各种包、库的依赖关系，大大减轻了维护的负担。可直接编译成机器码，不依赖其他库，glibc的版本有一定要求，部署就是扔一个文件上去即可完成。
30.本说明书实施例提供一种博物馆机器人的功能实现方法，应用于博物馆机器人，图1为本说明书实施例提供的一种博物馆机器人的功能实现方法流程示意图，如图1所示，方法包括：
31.步骤s101，语音模块接收外部输入的语音指令，并对语音指令进行识别，确定语音指令的类别，将识别出的语音指令发送至决策引擎模块。
32.其中，语音指令的类别可以包括：对话播报类、展品讲解类、博物馆导航类以及展品展示类.
33.具体地，在步骤s101之前，方法还包括：语音识别模块将输入的唤醒命令词转换为唤醒指令，并将唤醒指令发送给语音模块，语音模块唤醒博物馆机器人。
34.在本说明书的一个实施例中，用户对博物馆机器人输入唤醒命令词，如都机器人说出“你好”，还可以是“小博小博”，本说明书对唤醒命令此不做具体限定。语音模块将接受到的命令词的声音信号转换为文本格式，当确定文本格式中的信息是唤醒命令词时，生成唤醒的控制指令，将控制指令发送给语音唤醒模块，语音唤醒模块唤醒博物馆机器人。
35.在本说明书的一个实施例中，唤醒博物馆机器人后，可以与机器人进行语音对话。用户向机器人语音输入命令词，语音模块对命令词将命令词转换为语音指令，并对语音指令进行识别确定出所属类别。语音指令的类别包括：对话播报类、展品讲解类、博物馆导航类以及展品展示类。
36.具体地，步骤s101中，对语音指令进行识别，确定语音指令的类别，具体包括：语音模块将语音指令转换成文本数据，并对文本数据进行语义特征提取；预设不同类别的语音指令所对应的语义特征，并将语义特征在相同范围内进行扩展，得到每一个类别的语音指令扩展后的语义特征；将文本数据提取的语义特征和预设的扩展后的语义特征进行匹配，确定语音指令对应的类别。
37.在本说明书的一个实施例中，语音模块将语音指令转换为文本数据，并对文本数据进行语义特征提取，例如：文本数据为“我想去a展馆”，提取到的语义特征为“去”“a展馆”。
38.在本说明书的一个实施例中，预先设置不同类别的语音指令所对应的语义特征。如展品讲解类对应的语义特征可以是“想”、“了解”、“展品”以及“历史”；博物馆导航类可以是“去”、“展馆”、“位置”以及“在哪”；展品展示类可以是“想”、“看”、“图片”以及“展品”，需要说明的是，上述语义特征均为实例，本说明书实施例对此不作具体限定。将语义特征在相同范围内进行扩展，得到每一个类别的语音指令扩展后的语义特征，例如“去”可以扩展为“前往”等。将文本数据提取的语义特征和预设的扩展后的语义特征进行匹配，确定出语音指令对应的类别。
39.在本说明书的一个实施例中，在确定出语音指令对应的类别后，将语音指令发送
给决策引擎模块。需要说明的是，决策引擎模块通过http与语音模块建立通信连接。
40.步骤s102，决策引擎模块根据语音指令的类别，调用对应的功能模块，以便对应的功能模块根据语音指令完成对应的操作。
41.在本说明书的一个实施例中，决策引擎模块接收到语音指令以及语音指令所属类别后，根据语音指令的类别将语音指令发送给对应的功能模块，以便对应的功能模块根据语音指令实现功能。其中，博物馆机器人还包括前端模块和导航模块，决策引擎模块通过mqtt与前端模块建立通信连接，通过http 与导航模块建立通信连接。
42.具体地，当语音指令为参观多个展品时，语音指令的类别为博物馆导航类；步骤s102具体包括：决策引擎模块根据博物馆导航类，调用导航模块，以便所航模块根据语音指令中的多个展品的输入顺序，确定出多个展品游览的优先级，并根据多个展品游览的优先级确定出游览的路线。在根据所述多个展品游览的优先级确定出游览的路线之前，方法还包括：确定多个展品中每个展品的游览人数；根据所述多个展品游览的优先级确定出游览的路线，具体包括：根据多个展品中每个展品的游览人数与多个展品游览的优先级确定出游览的路线。若未游览展品游览人数的变化情况超出预设阈值，根据未游览展品中最新的游览人数，重新确定出游览的路线。
43.在本说明书的一个实施例中，当语音指令为参观多个展品或参观某一类别的展品时，此时语音指令所对应的类别为博物馆导航类。决策引擎模块调用导航模块，导航模块根据语音指令中的输入的多个展品的输入顺序，确定出多个展品游览的优先级，并进一步确定出路线。例如，用户输入“我想看a展品、 b展品和c展品”，则语音指令中输入展品的顺序为“abc”，确定游览的优先级依次是“abc”，需要说明的是，根据展品的输入顺序可以确定用户对各个展品的喜好程度，也可以使用其他可以代表用户喜好程度的顺序来确定游览的优先级，用户还可以指定顺序。
44.在本说明书的一个实施例中，在生成游览路线之前，还可以通过判断各个展品处的人流量为用户生成游览路线，也就是说，避免在某展品人流量高峰时去观赏可以更好的提升用户的游览体验。具体地，根据用户输入的想要去参观的展品，预先获取各个展品处的游览人数，根据每个展品处的游览人数和多个展品游览的优先级确定出游览路线。例如，确定游览的优先级依次是“a展品、 b展品和c展品”，但是a展品处的游览人数较多，此时引导用户前往观看会影响观看体验，而b展品处此时人数较少，因此可以将游览路线设置为“b展品、a展品和c展品”。通过将游览优先级和展品人流量结合生成游览路线，可以在保证用户喜好的展品优先观赏的前提下，实现错峰观赏，为用户带来更好的游览体验。
45.在本说明书的一个实施例中，在确定出游览路线后，可以根据未游览的展品处的游览人数进行路线调整。若未游览展品处的人数超过预设阈值，例如超过10人，可以将该展品的游览顺序后移，将人数未超过10人的未游览的展品前移，生成新的游览路线。路线的适时调整可以进一步提升用户的游览体验，减少用户等待时间，避开人流高峰期。
46.具体地，当语音指令为展示一个或多个展品时，语音指令的类别为展品展示类；步骤s102具体包括：决策引擎模块接收展品展示类指令，根据展品展示类指令确定待展示的展品名称；根据展品名称调用展品库中的对应的展品信息，并将展品信息发送至前端模块，以便前端模块完成展品展示功能
47.在本说明书的一个实施例中，当语音指令为展示一个或多个展品时，所对应的语
音指令的类别为展品展示类。此时决策引擎模块接受展品展示类语音指令，根据语音指令确定待展示的展品名称，若展示的展品有多个，则根据用户的输入顺序依次确定待展示的展品名称。预先设置展品库，展品库中包括博物馆内所有展品的展品信息，根据确定的展品名称调用展品库的对应展品的展品信息，将展品信息发送至前端模块，前端模块对展品信息进行展示，完成展品展示功能。其中，展品信息可以包括一下一项或多项：展品名称、展品图片、展品的三维立体图、展品所属年代以及展品的历史故事。
48.具体地，当语音指令为讲解一个或多个展品时，语音指令的类别为展品讲解类；步骤s102具体包括：决策引擎模块接收展品讲解类的语音指令，根据语音指令中的待讲解展品的展品名称确定讲解内容；红外感应模块根据场景中人员数量是否超过预设阈值确定讲解音量；决策引擎模块根据讲解内容和讲解音量生成控制指令并发送给语音播报模块，完成展品讲解功能。
49.在本说明书的一个实施例中，当语音指令为讲解一个或多个展品时，所对应的语音指令的类别为展品讲解类。一般情况下，当用户需要进行展品讲解时存在两种场景，一种是用户在观看展品之前，另一种是观看展品过程中。当用户在观看展品之前时，一般是需要机器人对至少一个感兴趣的展品进行讲解，当用户在观看展品过程中，一般是需要机器人对此时所处位置处的展品进行讲解。本说明书实施例对应用场景不作具体限定。决策引擎模块接收展品讲解类的语音指令，其中语音指令中包括待讲解的展品名称，若用户需要多个展品的讲解，则可以根据用户的输入顺序确定讲解顺序，也可以根据用户指定顺序进行讲解。根据待讲解的展品名称确定讲解内容，讲解内容可以包括：展品的名称、年代、历史故事等。
50.在本说明书的一个实施例中，决策引擎模块还包括红外感应模块，通过红外感应模块可以判断用户当前所处的环境中的人员数据是否超过预设阈值，根据人员数量确定讲解时的设备音量。例如，若红外感应模块判断出当前环境下的人员数量有20人，超过了预设阈值5人，则将设备音量设置为6，需要说明的是，设备音量从低到高依次是1、2、
…
9、10。将讲解音量和讲解内容发送至语音模块，语音模块调节音量针对讲解内容进行播报，完成展品讲解功能。通过人员数量设置讲解音量，避免了人员数量较多时，讲解音量较小导致的用户体验不佳的情况。
51.图2为本说明书实施例提供的另一种博物馆机器人的功能实现方法的流程示意图，如图2所示，方法包括：
52.用户输入命令词唤醒机器人，机器人唤醒后，用户可以与机器人进行语音对话。机器人的语音模块对语音对话进行识别，并进行意图分析。若识别出的意图在语音模块的预设意图库中，则语音模块根据识别出的意图实现对应的功能；若识别出的意图不在所述语音模块预设意图库中，则将识别出的意图发送给博物馆机器人的决策引擎模块。
53.博物馆机器人的决策引擎模块接收语音模块识别出的意图，根据识别出的意图调用技能库，控制对应模块实现对应功能，其中，技能库包括以下技能类别：语音类、导航类以及展示类。
54.当博物馆机器人的决策引擎模块根据识别出的意图调用技能库所调用的技能类别为语音类时，则控制语音模块实现语音类功能。当博物馆机器人的决策引擎模块根据识别出的意图调用技能库所调用的技能类别为导航类时，则控制导航模块实现导航类功能。
当博物馆机器人的决策引擎模块根据识别出的意图调用技能库所调用的技能类别为展示类时，则控制前端模块实现展示类功能。
55.当博物馆机器人的决策引擎模块接收所述语音模块识别出的意图，判定识别出的意图不在决策引擎模块的预设意图库中时，则通过语音模块进行语音提示。例如，语音播放“我不知道”等。之后，继续等待下一个意图输入。
56.本说明书实施例还提供一种博物馆机器人的功能实现设备，如图3所示，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：语音模块接收外部输入的语音指令，并对语音指令进行识别，确定语音指令的类别，其中，语音指令的类别包括：对话播报类、展品讲解类、博物馆导航类以及展品展示类，将识别出的语音指令发送至决策引擎模块；决策引擎模块根据语音指令的类别，调用对应的功能模块，以便的功能模块根据语音指令完成对应的操作。
57.本说明书一个或多个实施例提供的一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：语音模块接收外部输入的语音指令，并对语音指令进行识别，确定语音指令的类别，其中，语音指令的类别包括：对话播报类、展品讲解类、博物馆导航类以及展品展示类，将识别出的语音指令发送至决策引擎模块；决策引擎模块根据语音指令的类别，调用对应的功能模块，以便对应的功能模块根据语音指令完成对应的操作。
58.本说明书提供的至少一个实施例中，通过用户输入语音，博物馆机器人的语音模块可以都语音模块进行识别，并将识别后的指令发送给博物馆机器人的决策引擎模块，便于决策引擎模块调用其他相关的模块完成对应的操作，使博物馆机器人可以实现语音对话、展品讲解、博物馆内导航以及展示展品的功能，可以为用户提供更全面的服务。
59.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
60.上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
61.以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。