[发明专利]基于银行导览系统的智能服务机器人系统

权利要求书

1.一种基于银行导览系统的智能服务机器人系统，其特征在于：系统的软件安装在银行服务机器人的Windows主控机上，基于银行导览系统的智能服务机器人系统的前端业务系统模块与银行系统服务器端通过WiFi无线连接，此外前端业务系统模块还与语音模块、人脸识别模块、底盘移动模块进行连接；

所述系统的客户端部分包括依次连接的前端业务系统模块、身份证读卡设备、银行卡读卡设备，通过银行服务机器人外部连接的身份证、银行卡读卡设备将客户的信息进行读取，前端业务系统模块又与银行系统服务器端通过WiFi进行无线连接，通过Http请求将客户信息传入银行系统中进行比对，由银行系统服务端通过Servlet返回响应，身份认证成功后，进入前端业务系统模块，完成客户的自助业务办理，与此同时，前端业务系统模块通过脚本与语音模块通信，向语音模块发送文本数据，语音模块将其转换为音频数据发送给发音模块，播放音频，并且能够从传感器模块中采集客户声音，经过语音模块进行语音识别返回对应的音频数据；前端业务系统模块与人脸识别模块也通过脚本通信，能够向人脸识别模块发出识别请求，人脸识别模块通过opencv读取视频流的方式的从传感器模块中获取到客户图像，进行人脸识别，将识别结果返回给前端业务系统模块；前端业务系统模块还能够给底盘移动模块发送移动指令，底盘移动模块需要与避障模块协同完成路径规划，它们之间通过ROS进行通信，避障模块一方面从传感器模块接收障碍物最短距离，另一方面从底盘移动模块接收机器人当前速度、方向角，经过避障模块内部算法处理后，返回机器人的下一段时间速度、方向角交给底盘移动模块去执行；

各模块的具体构成是：

前端业务系统模块，前端业务系统模块安装在银行服务机器人的主控机上，与银行服务机器人外部的身份证读卡设备，银行卡读卡设备通过串口连接，其输入为客户的信息，银行客户通过在身份证、银行卡读卡设备上刷卡，进入前端业务系统模块，同时前端业务系统模块向银行系统服务器端发送Http请求，通过Servlet处理Http请求，再由银行系统服务器端向前端业务系统模块返回应答，用于客户对整个前端业务系统模块进行操作，完成客户需要办理的自助业务，前端业务系统模块还与后台运行的语音模块和底盘移动模块通过JavaScript脚本文件连接，前端业务系统模块接收到客户请求后，通过脚本文件，向语音模块发布文本数据；向底盘移动模块发布移动指令；

避障模块，该模块与传感器模块、底盘移动模块相连接，与传感器模块连接部分，其输入为距离传感器获取到的障碍物的最短距离值，与底盘移动模块连接部分，其输入为银行服务机器人当前的速度与方向角，该模块通过局部控制器完成对服务机器人进行安全平稳的移动控制，使其从一个航点运动到下一个航点并最终到达任务的目标位置；局部控制器经过模块内部局部路径规划算法处理，输出机器人应当在下一段时间运动的方向角和速度给底盘运动模块，模块内部转换为运动指令并由底盘移动模块执行，底盘移动模块驱动电机和轮子，让机器人规划出合理且安全的轨迹；

语音模块，该模块与传感器模块和前端业务系统模块连接，与传感器模块连接部分，其输入为声音采集获取到的客户的语音输入，该模块获取到客户的音频数据后，利用音频解码技术对音频数据进行解码，模块内部包含BNF语法文件，语法文件解析后，会编译成一个离线语法识别网络，音频解码后能够在该语法网络中进行匹配，获取到匹配的文本数据后，由模块的TTS功能转换为音频数据，最后通过发音模块输出对应的语音；与前端业务系统模块连接部分，通过前端业务系统的Http请求，由银行系统服务器端处理后，会通过JavaScript脚本文件向语音模块输入文本数据，再由模块中的TTS功能转换为音频数据，最后再由发音模块输出语音；

人脸识别模块，该模块与传感器模块和前端业务系统模块相连接，与传感器模块连接部分，其输入为视觉传感器获取到的客户人脸图像，前端业务系统模块向人脸识别模块发送识别请求后，通过opencv获取到服务机器人摄像头前的一帧图像，用于对银行客户的身份认证，模块内部创建检测句柄检测到人脸，再创建识别句柄从人脸中提取特征，计算出特征向量；同理，在银行系统服务器端的客户人脸库中也提取出特征，再通过特征比对接口进行相似度对比，该接口返回一个相似度分数，通过对该相似度分数进行评估，以此对银行客户进行身份认证；最后将识别结果返回给前端业务系统模块；

传感器模块，该模块与避障模块、语音模块、人脸识别模块相连接，其输入为外界环境信息，包括声音信息、障碍物信息和图像信息，该模块为整个银行服务机器人系统的数据采集部分，使用拾音器获取语音输入，将音频数据输出到语音模块；使用视觉传感器获取图像信息输入，将图像数据输出到人脸识别模块；使用距离传感器获取银行环境中的障碍物距离信息输入，将障碍物信息输出到避障模块；

底盘移动模块，该模块连接到避障模块和前端业务系统模块，该模块接收前端业务系统模块的移动指令，与避障模块协同完成路径规划，底盘移动模块向避障模块输出机器人当前时刻运动的速度和方向角；经过避障模块内部局部路径规划处理后，将下一段时间内机器人应当运行的速度、方向角返回给底盘移动模块，底盘移动模块内部转换为移动指令驱动电机和轮子工作。