[发明专利]智能导游机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用WiFi和机器视觉实现定位导航并自主控制完成既定任务的导游装置，属于移动机器人技术领域，具体涉及一种复杂室内环境下的具有自主控制和语音交互功能的智能导游机器人。

背景技术

随着社会生产力的发展和生活水平的提高，人们将越来越多的时间用于休闲和娱乐，从而极大的促进了旅游业的发展。近年来，游览博物馆、名人故居等文化圣地成为一种时尚，游客数量剧增。

为了获得更佳的游览体验，通常需要讲解员向游客介绍各种物品、遗迹并对相关的历史故事进行讲解。由于游客数量众多，需分批进入，因此讲解员必须完成多次重复的讲解工作，浪费了时间和人力，增加了工作成本。同时由于人脑的记忆力有限，讲解员有时不能清楚完整的解答游客提出的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于视觉和WiFi的智能导游机器人，具有导航定位和语音交互功能，能够实现自主控制，在实时行走过程中通过机器视觉识别物品并对其进行讲解，同时通过语音交互单元接收并回答游客提出的相关问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种智能导游机器人，包括导航定位装置、语音交互单元、驱动装置、信息处理系统和蓄电池电源组，所述导航定位装置、语音交互单元、驱动装置和蓄电池电源组分别与信息处理系统连接；所述导航定位装置由惯性导航装置、视觉导航单元和 WiFi定位单元组成；所述语音交互单元由话筒和扩音器组成，实现游览讲解以及与人对话交流；所述驱动装置由行走小车和电机组成；所述信息处理系统，包括惯性导航模块，图像识别处理模块，实时定位与建图模块，WiFi定位模块，语音交互模块，机器人驱动模块和信息数据库；所述蓄电池电源组由锂离子电池组构成，智能导游机器人工作时的移动电源。

 所述惯性导航装置包括加速度计和陀螺仪，加速度计用于记录智能导航机器人的速度变化，陀螺仪用于记录机器人的运动方向变化；所述视觉导航单元由深度摄像头构成，负责实时采集周围环境三维图像；所述WiFi定位单元由WiFi信号接收器组成，负责接收周围环境中不同路由器的信号强度。

所述惯性导航模块与惯性导航装置连接；所述图像识别处理模块和实时定位与建图模块均与视觉导航单元连接；所述WiFi定位模块与WiFi定位单元连接；所述语音交互模块与语音交互单元连接；所述机器人驱动模块与驱动装置连接；所述信息数据库分别与语音交互模块、实时定位与建图模块及图像识别处理模块连接。

本发明还提供了一种智能导游机器人的导游技术，其步骤如下： 

步骤一，基于WiFi构建室内环境地图；

步骤二，基于视觉图片构建导游讲解数据库；

步骤三，预定机器人行走路线；

步骤四，WiFi信号获取及机器人定位；

步骤五，进行导游讲解并与游客语音交流；

步骤六，机器人返回起点。

本发明的有益效果是：一种智能导游机器人，通过机器视觉实现导航，环境适应能力强，适用于各种复杂环境；能够实现物体识别并通过语音与人交流，具有导游讲解和问题解答功能；利用WiFi结合惯性导航系统进行定位，定位精度高，可广泛用于室内和地下等环境；具有智能的特点，能够自主控制完成既定任务，工作状态稳定，效率高，效果好。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

附图1是一种智能导游机器人的工作示意图。

附图2是一种智能导游机器人的系统结构框图

图中，1.导航定位装置，1-1.惯性导航装置，1-2.视觉导航单元，1-3.WiFi定位单元，2.语音交互单元，2-1.话筒，2-2.扩音器，3.驱动装置，3-1.电机，3-2.行走小车，4.信息处理系统，4-1.惯性导航模块，4-2.图像识别处理模块，4-3.实时定位与建图模块，4-4.WiFi定位模块，4-5.语音交互模块，4-6.机器人驱动模块，4-7.信息数据库，5.蓄电池电源组。

具体实施方式