[發明專利]人工智能驅動的機器人控制系統及方法

在審

• 申請號: 201810062249.3
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108297098A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 劉麗蘭;陳恩來;高增桂;孫干;孫鵬飛
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

本發明提出了一種人工智能驅動的機器人控制系統及方法。本系統包括接收模塊、人工智能模塊、中央處理模塊、云端處理模塊和執行模塊。該方法包括對周圍環境的場景信息、使用者的語音和/或視覺信息的采集，根據語音和/或視覺信息進行識別理解后綜合決策，確定使用者意圖并做出響應。處理結果以多模態的方式輸出，包括智能機器人的移動、機械臂和/或頭部的動作、屏幕上的表情視頻圖像顯示、音頻播放等方式中的一種或多種。該方法可以根據采集到的語音和/或視覺信息，可通過本地或上傳云端進行人工智能分析決策，自主控制機器人以多種方式與使用者進行交互反饋，并且支持多種硬件外設，方便設計人員快速拓展機體。本發明能直觀有效地將人工智能的成果在機器人上實現。

技術領域

本發明涉及智能終端技術領域，特別涉及一種人工智能（ArtificialIntelligence，AI）驅動的機器人控制系統及方法。

背景技術

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研究包括智能點餐機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。

智能機器人是人工智能的產品之一，在多個方面都具有廣泛的應用。人們希望智能機器人在運動、導航等功能上，能夠快速響應處理，同時希望智能機器人可以像人類一樣實現用語言交流、用眼睛識別物體等功能。這就需要智能機器人同時具有快速響應運動決策能力和海量數據存儲和處理能力。

相關技術中，智能機器人通常是以整體結構進行設計制造，但以整體結構進行設計存在諸多問題，比如研發周期長、功能單一、各部件需要專門設計，更新換代成本高。現有機器人中，人工智能的部分和其余硬件設備、傳感器、運動結構不是一個整體，不能進行豐富的功能表達，而目前的智能機器人控制系統也難以兼顧滿足上述內容的需求。

發明內容

本發明的目的，旨在至少能夠一定程度上，解決上述的技術問題之一。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種人工智能驅動的機器人控制系統，能夠及時快速、智能地響應用戶指令，并做出反饋行為回應。

本發明的第二個目的在于提出一種人工智能驅動的機器人控制方法，能夠對多模態的輸入信息精細處理，并產生多模態的信息輸出。

為了實現上述目的，本發明的第一方面的實施例公開了一種人工智能驅動的機器人控制系統，包括以下部分：接收模塊，用于接收多個、多種不同傳感器的采集的信息，特別是接收使用者輸入的語音信息和視覺信息，用以分析理解使用者的意圖，還有雷達輸入的距離信息，以及其他的如紅外傳感、超聲波傳感器、觸碰傳感器等其他輸入信息用以判斷周圍環境，這些信息作為多模態的輸入；人工智能模塊，主要用于對輸入的語音信息進行語音理解、語義分析，對獲取視覺信息進行識別，綜合兩者結果來確定使用者當前的控制意圖；中央處理模塊，用于對接收到的多模態輸入信息進行本地處理，對信息進行預處理后提取關鍵特征，用于判斷機器人當前所處環境的總體情況，結合人工智能模塊得出的使用者操控意圖，生成相應的控制信息控制執行模塊，使得機器人做出與使用者意圖相關的任務、動作、視頻展示、音頻回饋等，以此與使用者進行交互，更好的體現人工智能；執行模塊，根據控制信息驅動執行機構，使得機器人執行相應的反饋動作，并在顯示屏上顯示相關的視頻、音頻，以實現使用者要求的任務和問詢，表現其智能性，提高用戶體驗；云端處理中心，為提高計算響應的時效性，主要在本地的中央處理模塊進行，為獲取更加海量的在線數據信息，提高存儲和運算能力，以及對復雜的語音指令、決策、圖像進行更為精準的識別分析，中央處理模塊可將接收的多模態信息上傳云端進行分析，最后將云端生成的處理信息發送回中央處理模塊進行控制。