[發明專利]一種基于人臉識別技術的導覽解說機器人及方法

在審

• 申請號: 201710148084.7
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN107065863A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 宋銳;高峰;王懂;孟超;辛曉琨;張曉濤;張其萬
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G06K9/00;B25J5/00;B25J9/16;B25J11/00;B25J19/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種基于人臉識別技術的導覽解說機器人，其特征在于，包括機器人機體和移動底盤；

在機器人機體的頂部設有攝像頭，在機器人機體的外表面設有顯示屏、語音模塊和電源開關；所述的攝像頭、顯示屏、語音模塊和電源開關均與上位機相連；且所述的上位機通過無線模塊與云服務平臺通訊；

所述的機器人機體的底部設有一個移動底盤，所述的移動底盤的底部安裝有四個萬向輪和兩個驅動輪，所述的兩個驅動輪通過電機驅動其轉動，所述的電機與電機驅動器相連；所述的電機驅動器與底盤電路控制系統相連，在底盤上安裝有工控機，在所述的工控機上與激光雷達、UWB定位標簽、底盤電路控制系統相連。

2.如權利要求1所述的基于人臉識別技術的導覽解說機器人，其特征在于，所述機器人機體為立式機殼。

3.如權利要求1所述的基于人臉識別技術的導覽解說機器人，其特征在于，所述語音模塊用于實現語音功能的交互，包括語音輸入模塊、語音識別模塊和語音輸出模塊，語音輸入模塊用于獲取環境中的音頻信息，語音識別模塊可以將人的說話內容轉化成文本，語音輸出模塊通過音箱播放音頻。

4.如權利要求1所述的基于人臉識別技術的導覽解說機器人，其特征在于，所述的高清攝像頭，用于實現人臉圖像的采集。

5.如權利要求1所述的基于人臉識別技術的導覽解說機器人，其特征在于，所述的激光雷達傳感器，用于掃描、檢測環境信息，

6.如權利要求1所述的基于人臉識別技術的導覽解說機器人，其特征在于，所述的超聲波傳感器，用于檢測障礙物并實現自主避障。

7.如權利要求1所述的基于人臉識別技術的導覽解說機器人，其特征在于，所述的UWB定位標簽接收UWB定位錨點發射的信號。

8.如權利要求1所述的基于人臉識別技術的導覽解說機器人，其特征在于，所述云服務平臺包括無線通訊模塊和云服務器，云服務器通過無線網絡連接到機器人的工業主板，存儲在云服務器中的人臉識別算法和參展用戶信息資料能夠識別特定的參展人員并在導覽解說過程中為其提供個性化服務。

9.權利要求1-8所述的基于人臉識別技術的導覽解說機器人精確定位的方法，其特征在于，如下：

機器人利用激光雷達傳感器掃描周圍環境信息，以初始位置為坐標原點創建環境地圖，然后通過卡爾曼濾波算法將激光雷達和里程計測得的數據進行數據融合，得到機器人的坐標位置；

位于底盤工控機的UWB定位標簽通過接收來自空間中不同位置的多個錨點的測距信息，根據錨點的空間坐標，利用TDOA解算算法計算出標簽的坐標位置；通過將機器人利用激光雷達得到的自定位信息和UWB定位標簽計算得到的位置信息再次進行數據融合，從而獲得機器人在地圖坐標系下的精確坐標。

10.權利要求1-8所述的基于人臉識別技術的導覽解說機器人人臉識別的方法，其特征在于，如下：

機器人機體上的高清攝像頭負責捕捉、采集有效范圍內的人臉圖像并傳遞給人臉識別系統，其次，人臉識別系統對人臉進行識別，確立相關人臉部信息，然后，與人臉識別系統相連接的無線通信模塊接收人臉識別系統發來的識別信號，并將識別信號打包上傳到云端服務器，云服務接收到由無線通信裝置發送來的識別信號，通過服務器中運行的人臉匹配識別算法將識別信號與服務器內預先存儲的對應人物的信息進行處理和比較，如果識別出參展人員，會到該用戶對應的信息庫里搜尋之前的到訪記錄，根據信息記錄里該人員的年齡層段以及參觀記錄有針對性的進行目標展區的引導和相關解說內容的推送；若識別信息無法與信息庫的身份信息成功匹配，說明是新參展人員，則系統會將新參展人員的人臉圖像、本次訪問記錄以及到訪登記的相關信息保存在相應的訪問信息庫中，通過不斷完善信息庫資料，以便在后續服務中提供個性化服務，最終提高用戶的參展體驗和滿意度。