[發明專利]用于機器人和用戶交互的多狀態模型

有效

• 申請號: 201210008234.1
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102609089A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: R·I·桑切斯;M·M·查拉必;K·B·克勞斯科普夫
• 申請（專利權）人: 微軟公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡利鳴

技術領域

本發明涉及用于機器人和用戶交互的多狀態模型。

背景技術

被設計為供人類使用的諸如儀器、汽車、計算機、電話、手持式設備等之類的設備依靠用戶的一個或多個顯式的物理動作來發起交互，主要是觸摸或其他基于手的接觸。例如，微波爐等待某人按下其小鍵盤；計算機等待某人移動鼠標或按下按鍵；移動電話等待某人觸摸其屏幕或按鈕，等等。這樣的設備在被顯式地物理操作(直接地、或間接地通過遙控器)時參與用戶，并且由用戶的物理動作來支配交互。

與之相比，消費者機器人(包括具有傳感感知力、計算智能、以及移動性的部件)展示出與人類交互的完全不同的范疇。其一，顯式的物理接觸通常不是發起機器人參與的最佳方式。相反，例如任一方(人類或機器人)可以發起或解除另一方的參與，包括通過口頭或姿勢通信。例如，機器人可以搜索、識別、物理接近特定的人以及使特定的人參與以遞送消息、詢問問題或提供信息。注意，為了參與的直接交互不是必需的，例如用戶可能需要來自機器人的幫助并且將其從另一房間召喚來。

與常規電子設備的另一顯著差異是，機器人常常不在固定位置等待，而是在某個空間(例如房屋)四周移動，代表用戶、所有者、家庭成員、訪客或來賓執行任務，或者自主地探索某個空間，記錄和報告不尋常的現象或者甚至自我“娛樂”。機器人與人類之間僅僅接近不一定對應于參與，因為雙方(機器人和人類)都可能在任何時間忙于獨立的任務。例如，二者可以在走廊經過彼此，其中每個都專注于單獨的不相關的任務。即使二者都有空參與，參與也是不需要的。然而，當偶然經過(例如在走廊)時，一方可能希望對另一方作出請求。

另外，當人和機器人參與時，任一方可以出于各種原因基于情況上下文解除參與。例如，機器人可能請求從事之前所排定(scheduled)的任務的許可，或者人可能被單獨的談話打斷。

發明內容

提供本發明內容以便以簡化形式介紹將在以下的具體實施方式中進一步描述的一些代表性概念。本發明內容不旨在標識出所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在以限制所要求保護的主題的范圍的任何方式來使用。

簡言之，在此所述的主題的各方面針對一種使機器人包括交互模型的技術，所述交互模型包括多個狀態(例如參與(engaged)、用戶引導、自身引導、休息)，所述交互模型控制機器人的與任務相關的操作、以及與機器人交互的用戶參與操作。該模型控制機器人設備相對于操作狀態的操作，包括從機器人執行任務的自主任務狀態轉變到機器人與用戶交互的參與狀態，并且反之亦然。該模型基于包括通過機器人的傳感器接收到的信息在內的當前上下文來確定何時轉變。機器人可以尋求使用戶參與，該用戶可以尋求使機器人參與，或者用戶和機器人可能偶然相遇，其中任一方都可能嘗試發起參與。

在一方面，通過該模型，機器人在自主任務狀態下操作，該自主任務狀態包括：用戶引導模式，其中機器人基于用戶輸入執行用戶任務；以及自身引導模式，其中機器人執行不基于用戶輸入的任務。機器人還可以處于休息狀態，其中機器人可以在與任務相關的觸發事件以后或者在檢測到用戶參與的需要以后離開該休息狀態。優先級排序使機器人處于參與狀態，該參與狀態高于自主狀態(用戶引導模式)，該自主狀態又高于自主狀態(自身引導模式)，該自主狀態又高于休息狀態。

在另一方面，機器人進入參與狀態，并且在其中基于多個刺激中的哪個刺激導致了到參與狀態的轉變來不同地操作。示例性刺激包括遠程代理通信、音頻數據(例如對應于機器人名稱的語音)、或者檢測到對應于用戶的運動。

機器人可以通過向用戶移動或輸出針對用戶的聽覺和/或可視通信數據來發起參與。可以基于用戶之前的參與歷史來調整參與用戶的嘗試，例如通過等待直到達到針對參與嘗試的由頻率確定的時間來不過于頻繁地嘗試參與。

結合附圖閱讀以下具體實施方式，本發明的其他優點會變得顯而易見。

附圖說明

作為示例而非限制，在附圖中示出了本發明，附圖中相同的附圖標記指示相同或相似的元素，附圖中：

圖1是表示機器人設備的示例性實施例的框圖，其中機器人設備的計算智能系統包括確定機器人設備的操作狀態的模型。

圖2是示例性機器人設備的輸入模態、輸出模態和操作狀態的表示。

圖3是表示機器人設備的狀態和這些狀態間轉變的狀態圖。

圖4是表示其中可實現此處所描述各種實施例的一個或多個方面的示例性非限制計算系統或操作環境的框圖。

具體實施方式