智能機器人原理與應用“智能檢測技術與模式識別”研究所15室內環境自適應智能商用服務機器人系統近年來，人工智能、自然語言處理、計算機視覺和機器學習等技術的發展為智能服務機器人的興起提供了支持，智能服務機器人得以發--展。智能服務機器人現有產品技術在室內復雜環境下仍然面臨智能性與適應性不足的突出挑戰，在核心算法、關鍵技術和產業化應用方面均需要有所創新才可能實現服務機器人的智能化和商用化。目前已有的智能商用服務機器人有用于銀行、餐廳、商場、醫院的服務機器人，例如送餐機器人，迎賓機器人，酒店機器人，導購機器人，銀行柜臺機器人，巡檢機器人等。本章以北京云跡科技有限公司設計開發的智能商用服務機器人為例，對智能商用服務機器人的應用進行解讀，并進行實際展示。15.1服務機器人研究發展概況人口老齡化趨勢加快及公共服務需求的持續旺盛，促使智能服務機器人需求急劇上升，對于目前智能服務行業，促使我們重點推進服務機器人產品的研制及應用，拓展服務機器人產品系列，提升性能、質量和安全性，推動產品高端化智能化發展。隨著AI、5G及物聯網和云計算技術的快速發展，在感知、決策、執行等狹義機器人技術基礎上，先進傳感、AI芯片、機器視覺、語音識別、NLP、知識圖譜及深度學習等新興技術與服務機器人深度融合發展，智能算法與技術中臺的重要性凸顯，如圖15.1所示，為服務機器人核心模塊和技術。圖15.1

服務機器人核心塊和技術“機器人云服務”用于用戶服務云端管理、機器人資源優化調度及服務大數據分析，以實現機器人服務的網絡化、數據化、智能化。結合了云服務，服務機器人的運行流程更加高效，始于用戶或業務邏輯觸發服務需求，經過語言/動作/屏幕指令/APP程序等多種人機交互形式，機器人感知并理解用戶意圖，進而進行任務規劃和調度執行，最終向用戶提供所需服務，如圖15.2所示。15.1服務機器人研究發展概況圖15.2

智能機器人云服務服務機器人與工業機器人系統構成類似，如圖15.3所示，由于二者的應用場景及用途不同，相應的技術需求存在巨大差異：1）服務機器人由于非結構化環境的不確定性，往往需要更多源的傳感器組合，且有更高的環境感知與運動控制算法要求；2）服務機器人具有更復雜的業務邏輯，更強調人機交互的智能性、友好性、及時性，更強調機器人云平臺的應用，以實現云端智能；3）由于運行復雜算法和適應復雜環境的需要，服務機器人有更高的計算性能要求；4）公共服務型機器人，對感知系統和機械結構的精度要求低于工業機器人和特種服務機器人，但對性價比及能耗的要求更高；5）服務機器人對環境中其他設備有更多的物聯與調度需求，且更加強調自主協同與多機協作。15.1服務機器人研究發展概況15.1服務機器人研究發展概況圖15.3服務機器人的系統構成15.1服務機器人研究發展概況服務機器人雖然功能各異，但基本技術架構仍存共性，它們主要由五大核心技術組成，分別是底層硬件、基礎軟件、智能算法、技術中臺和業務應用。如圖15.4所示，底層硬件主要包括環境感知、運動控制、人機交互相關零部件與主控硬件和通信模塊；基礎軟件主要包括機器人操作系統與算法引擎；智能算法主要包括SLAM、運動控制、任務規劃、智能交互算法與機器學習技術；技術中臺主要包括IOT、場景化大數據、領域知識圖譜及云服務平臺技術；業務應用主要包括底盤與整機設計、場景化服務方案、智能化部署運營及機器人即服務（RaaS）技術。底層硬件與基礎軟件是機器人的重要基礎，智能算法是機器人的關鍵核心，技術中臺是提升智能算法和實現業務應用的必要條件，業務應用則是針對場景和用戶提供高效機器人服務的重要途徑。15.1服務機器人研究發展概況圖15.4服務機器人技術架構15.2.1“云跡科技”智能服務機器人1.智能服務機器人智能服務機器人現有產品技術在室內復雜環境下仍然面臨智能性與適應性不足的突出挑戰，亟需在核心算法、關鍵技術和應用系統實現創新，以推動智能服務機器人技術進步與產業發展。智能服務機器人產品已有許多，如“云跡科技”智能服務機器人，在室內環境下的應用效果顯著，可以部分甚至全部代替人力，實現了較高程度上的智能自主，極大提高了服務效率。下面我們將簡單介紹代表性的“云跡科技”室內環境智能服務機器人產品，從實際應用角度分析室內環境下智能商用服務機器人的技術需求。15.2室內智能商用服務機器人的技術難點15.2.1“云跡科技”智能服務機器人2.酒店數字運營系統-HDOS“云跡科技”公司開發推出了應用于酒店、樓宇等室內環境的多款智能服務機器人產品及配套智慧化服務系統，其自主研發的智能服務系統——酒店數字運營系統（HotelDigitalOperationSystem），英文縮寫為HDOS。它是由AI語音客服、住中服務小程序、送物機器人、智能前置倉和輔助通知硬件組成。如圖15.5所示，送物機器人在無人智能服務整套流程中實現自動化配送功能。15.2室內智能商用服務機器人的技術難點圖15.5智能機器人—送物機器人15.2.1“云跡科技”智能服務機器人3.

HDOS與智能機器人在酒店場景中，HDOS的應用能夠分擔酒店總機電話接聽任務量，實現AI自主應答電話問詢、智能分配服務任務、調動機器人和前置倉自主完成接送物等功能，實現酒店在住中服務的全數字化服務，如圖15.6所示。15.2室內智能商用服務機器人的技術難點圖15.6HDOS與智能機器人酒店智能服務機器人在HDOS中扮演著由線上轉線下的關鍵部分，HDOS將住客、員工、管理者、機器人、AI語音客服連接起來，通過住客需求端的數字化，完成任務分發，任務執行。這樣減少了完成客戶服務過程中不必要的冗長信息傳遞，減少服務過程中遺漏和出錯，大大提高了服務效率，減輕人力負擔。15.2室內智能商用服務機器人的技術難點15.2.1“云跡科技”智能服務機器人3.

HDOS與智能機器人室內環境的封閉性、高動態性和不確定性問題以及商用情況下的高性能、易操作、安全性需求，對室內智能商用服務機器人的要求更為苛刻。例如非結構化環境下的高精度混合定位建圖技術、基于自主深度學習引擎的目標識別與動態避障技術、地形自適應的伺服驅動與控制技術、多機器人自主協同與優化調度技術以及場景化多模態人機交互與意圖理解技術。為了使得服務機器人能夠根據不同的室內環境如酒店、樓宇、社區等場景，提供智能化、便捷化的服務體驗，也需要一種智能服務機器人技術平臺。15.2室內智能商用服務機器人的技術難點15.2.2室內智能商用服務機器人1.技術難點高精度定位導航：在環境感知、定位精度、定位速度、定位穩定性等方面，酒店與樓宇等跨樓層室內復雜環境存在的空間特征稀疏、動態擾動、地面擾動給機器人高精度定位與導航帶來了難題。機器視覺與動態避障：如何在復雜環境中實現高精度的目標檢測和跟蹤，如何在動態環境中實現高效的路徑規劃和避障，室內環境目標的多樣性、動態性、不確定性以及光照變化給機器人帶來的場景理解與動態避障等困難需要解決。伺服驅動控制：如何實現高精度的運動控制，如何提高機器人的操作精度和驅動力控制，復雜環境給機器人的高通過性與高穩定性運動控制帶來的技術問題。15.2室內智能商用服務機器人的技術難點15.2.2室內智能商用服務機器人2.技術需求-以“云跡科技”智能服務機器人產品為例模塊化與輕量化設計：如何實現機器人模塊化與重構技術，如何提高機器人輕量化設計技術，尤其是復雜環境對機器人模塊化與輕量化的高要求等問題。智能物聯與協同調度：如何實現多機器人協同技術，在人機共存環境中，應用機器人群組通過跨樓層自主乘梯完成智能導引、物品配送等多樣化任務，為了達到“少人工干預、高用戶滿意度”服務指標，給機器人協同與群組調度帶來了技術難題。人機交互：如何使用人機交互技術，通過屏幕、語音等方式與用戶進行交互，在特定場景下，機器人與用戶的交互過程中，因語音識別不準確、意圖表達個性化與多樣性、新詞匯與新說法等諸多問題帶來的用戶意圖理解障礙。15.2室內智能商用服務機器人的技術難點15.2.2室內智能商用服務機器人2.技術需求-以“云跡科技”智能服務機器人產品為例15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現圖15.7關鍵技術框架本節所介紹的智能服務機器人有著多個核心功能，如圖15.7所示。下面將介紹智能商用服務機器人系統的總體架構和各個模塊的功能，包括環境感知、運動控制、人機交互、任務規劃和云平臺等。這些模塊共同實現了智能商用服務機器人在室內復雜環境中的自主導航、智能服務和遠程協同管理等功能。酒店、樓宇等室內場景是一種典型的非結構化環境，局部環境特征稀疏，且存在動態擾動與地面擾動，給服務機器人的高精度定位與導航帶來技術挑戰，如下：1）不同樓層客房走廊、電梯廳等區域相似度高，部分區域環境特征不明顯，影響定位與導航的精度；2）人員、推車等不確定性物體在場景中移動帶來動態擾動，影響定位與導航的穩定性；3）局部地面的坡坎、坑洼及材質差異帶來地面擾動，影響定位與導航的準確性。針對這些問題，如果使用基于多源異構信息的高精度混合定位建圖及導航技術，定位與建圖數據動態修正、回環檢測優化及數據存儲壓縮，能夠顯著提升機器人定位導航的精度、速度及可靠性。這種方法定位精度非常高，能夠達到厘米級別，并且具有高達99.95%的定位成功率，建圖運行速度也非常快。此外，建圖閉環的耗時很短，即在智能機器人定位建圖（SLAM）中，檢測并修正機器人的軌跡和地圖的一種方法，當機器人回到之前訪問過的地方時，它可以通過匹配當前的觀測和歷史的數據，發現自己已經形成了一個環路，它就可以利用這個環路信息來消除累積的誤差，從而提高定位和建圖的精度。最后，該技術還能有效地減少場景地圖數據的存儲需求。15.3.1高精度定位導航技術15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現1）針對機器人感知場景建圖精度的要求，可以采用特定主控單元設計視覺特征結合3D點云的建圖方式，即在一種特殊的硬件設備上，利用視覺傳感器和激光雷達等設備采集的數據，提取場景中的視覺特征，并與三維點云；數據相結合，構建出場景的三維模型。有效提升了機器人建圖的穩定性和準確性，這種建圖方式可以用于機器人導航、自動駕駛、增強現實等領域，提高對環境的感知和理解能力；2）針對傳統SLAM系統缺少對場景語義化認知的問題，可以結合視覺語義識別和場景SLAM數據，構建了能夠針對關鍵場景信息識別并儲存的地圖構建技術，就是在同時定位和地圖構建（SLAM）的過程中，利用視覺或其他傳感器獲取場景中的特征點或物體，并將其作為關鍵信息存儲在地圖中，以便于后續的定位和導航。這樣可以提高地圖的精度，增強對環境的理解和交互能力，從而使得機器人可以更多維度地認知環境；15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.1高精度定位導航技術1.非結構化環境SLAM建圖技術3）針對機器人運行環境時而發生變化的情況，可以使用環境地圖的增量修正方式，通過其自學習能力，優化機器人對場景的認知，如圖15.8所示，結合了SLAM技術與視覺語義識別，對動態場景即非結構化環境精確的構建地圖模型，并對環境地圖修正,通過視覺識別，檢測到由障礙物或者行人，會在地圖上動態更新顯示出來，再通過動態避障技術解決動態干擾問題；4）針對場景內SLAM數據與機器人間同步的要求，可以使用自組網進行SLAM數據分享和同步，以實現場景內的機器人間地圖認知的一致和歷史數據共享。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.1高精度定位導航技術1.非結構化環境SLAM建圖技術圖15.8地圖動態修正1）該技術融合了藍牙、超帶寬、Wi-Fi結合激光、視覺特征等多源異構數據定位機器人位置，結合SLAM地圖的場景語義信息以實時糾正機器人在運行中的定位累計誤差，并應用多源數據環境特征建模方法，自動生成環境指紋特征，環境指紋特征是指在不同的環境中，無線信號或其他環境特征的空間差異性。環境指紋特征可以用來描述和識別特定位置，建立位置-指紋關系數據庫，實現對用戶位置的定位，有效提升了環境特征密度與重定位準確度；2）在空間定位系統中加入模擬人類決策算法，即利用機器學習的方法，根據已知的數據和特征，構建能夠模擬和預測人類決策過程的算法。使用卷積神經網絡模型進行環境可視區域的劃分，提升定位系統自優化能力，使得機器人能夠依據所處區域類型調整移動決策，提升移動效率。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.1高精度定位導航技術2.多源異構傳感器融合定位技術1）在用以機器人導航的地圖圖層之外，疊加障礙物態勢、任務、人類活動頻繁度圖層，使機器人能夠快速定位有效路徑和進行其他物聯決策，實現自主導航；2）實時調取群體歷史數據，使機器人可以借助群體智能在移動過程中優化導航決策，提前規避擁堵路段、危險區域，提高機器人自主協同、優化決策的能力。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.1高精度定位導航技術3.實時優化的自主導航技術酒店、樓宇等室內場景中動靜態目標的多樣性、動態性、不確定性，以及環境的光照變化，給機器人在本體算力和能耗受限條件下，實現高性能、低功耗的視覺目標識別與動態避障，帶來技術挑戰。針對這些問題，可以使用面向移動終端的輕量化深度學習引擎框架，以及面向酒店場景的小型化視覺目標識別算法集，目標識別算法可基于深度學習框架快速優化升級，就能夠實現服務機器人在低成本移動硬件平臺上的精準識別目標與靈活避障能力，機器人自主避障平均成功率達99.99%。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.2機器視覺與動態避障技術機器視覺是機器人實現環境感知和動態避障的關鍵技術，而深度學習引擎是實現高精度機器視覺算法的重要基礎。可以通過構建應用于機器視覺的輕量化深度學習模型訓練及推理引擎，并且支持業界主流的多種深度學習網絡結構，讓企業能夠快速研發和升級適用于不同業務場景的視覺感知優化算法，同時顯著降低對硬件性能的依賴。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現1.用于機器視覺的深度學習引擎技術15.3.2機器視覺與動態避障技術1）應用多種類型的視覺傳感器對真實業務場景下的危險區域、禁行區域及人群、路標等數百類常見目標，以及機器人艙內物品、貨柜商品等變化目標，進行在線采集與高質量標注，為視覺算法設計構建了大規模訓練樣本；2）利用可融入訓練框架的量化加速技術，實現模型訓練與量化加速一體，提升模型生產效率；15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現2.視覺目標動態檢測跟蹤及避障技術15.3.2機器視覺與動態避障技術3）基于深度學習引擎、量化加速、模型壓縮技術和自主構建的視覺樣本數據集，可以實現可在線優化升級的機器人視覺避障、人體檢測與重識別、人體關節與行為分析及特定物體識別等一系列目標檢測跟蹤與場景理解算法，持續提升機器人的場景理解與靈活避障能力。如圖15.9所示，通過這項技術訓練后的智能機器人，能夠實時對環境做出感知，當前方人通過，能檢測到并完成避讓。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現2.視覺目標動態檢測跟蹤及避障技術15.3.2機器視覺與動態避障技術圖15.9環境感知和動態避障酒店、樓宇等室內應用場景，要求機器人能夠適應多種復雜地形，且具有高通過性和穩定性，給機器人的運動控制帶來技術挑戰，如下：1）酒店、樓宇的地面，普遍存在瓷磚、地板、地膠、地毯（長毛/短毛）等多種地面材質，以及局部坡坎、溝槽（線槽、電梯門）等多種復雜地形；2）走廊過道狹窄要求機器人底盤尺寸盡可能小（高通過性），一定的倉體容積要求導致機器人本體質心高，搭載物品后質心進一步上移，機器人移動過程中質心發生動態變化。針對這些問題，可以采用基于優化控制的高精度FOC電機驅動技術，實現基于低算力ARM處理器的多輪協同驅動控制系統，在降低成本的同時有效提升了機器人的運動控制能力。此處的FOC是磁場定向控制，也被稱作矢量控制，其借助于微控制器所提供的數學處理能力，為了在永磁同步電機中使轉矩生成和磁化功能去耦合，可執行使用數學變換的高級控制策略，這樣的去耦合轉矩和磁化控制通常被稱為轉子磁通定向控制，即為FOC。FOC是目前無刷直流電機（BLDC）和永磁同步電機（PMSM）高效控制的最優方法之一,在通過精確地控制磁場大小與方向，使得電機的運動轉矩平穩、噪聲小、效率高，并且具有高速的動態響應。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.3伺服驅動控制技術1）基于優化控制的高精度FOC（磁場定向控制）電機驅動技術，可以實現基于可替代性強的ARM處理器的多輪協同驅動控制系統，即利用多個電機分別驅動車輛的各個輪子，并通過控制器協調各個電機的轉速和扭矩，實現車輛的高效、穩定和靈活的運行，多輪協同驅動控制系統可以提高車輛的能量利用率、安全性和操縱性，提升了機器人的移動能力；2）基于預測控制和模糊控制的自適應運動控制參數模型，即是一種利用預測控制和模糊控制的優勢，通過這個模型來實現運動控制參數的自適應調節。通過CAN總線通信，可精準調控底盤的運動方向與速度，可針對不同地形自動調整懸掛，實現了更強的爬坡越障能力和窄道通過性，提升了底盤穩定性和響應度；3）高穩定性的輪轂電機控制電路，即一種用于控制輪轂電機的電子換相器，它根據位置傳感器的信號，控制定子繞組的通電順序和時間，產生旋轉磁場，驅動轉子旋轉，支持過壓、欠壓、過流、堵轉、編碼器故障等保護功能。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現1.高精度伺服驅動控制技術15.3.3伺服驅動控制技術基于多傳感器融合的電機異常診斷和整機運行狀態監測模型，能夠自動識別被控過程參數、自動調整控制參數、自動適應被控過程參數變化，能夠基于數萬臺機器人大量真實運行數據的特征自學習，實現云端協同計算和異常處理策略共享，優化伺服驅動的控制水平。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現2.自學習監測診斷及控制技術15.3.3伺服驅動控制技術針對復雜環境對機器人模塊化與輕量化的高要求，可以采用高性能機器人主控模塊、高安全性機器人電源管理模塊、多形態物聯模塊及地形自適應底盤結構相關的設計方法，使用多種型號的低成本、穩定性、高通過性輪式移動機器人底盤，有效提升了機器人模塊化、輕量化及地形自適應能力，能夠克服一定坡度，越過小障礙物。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.4模塊化與輕量化設計技術具有支撐機器人處理復雜環境下任務的高性能、高擴展性的主控模塊，通過這項技術能夠實現：滿足復雜算法對硬件資源性能的要求，具備CPU、GPU、NPU資源；集成4G、5G通訊功能，同Wi-Fi等本地上網模式，實現各種通訊之間的快速切換；具備豐富的外設及傳感器接口，集成超聲、紅外傳感的功能模塊接口處理，支持音頻陣列接口的擴展；對USB等接口設備可自動保護和可控的異常斷電保護重啟；支持板間和內部的安全通訊加密，支持TPM，支持獨立加密芯片，支持安全啟動，增加移動機器人的身份認證功能。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.4模塊化與輕量化設計技術1.高性能機器人主控模塊設計技術適用于機器人的高安全性電源管理模塊，具體功能包括：具備各路電壓、電流檢查保護功能；具備軟起動功能模塊，適配對各種電流啟動的需求；具備電池CAN通信接口，實時監控電池內部多種參數；電池接入防反接，過流，欠壓，過沖等各方面的安全管理；增加軟硬件浮充保護功能，避免長期充電引入的安全風險。2.高安全性機器人電源管理模塊設計技術一種針對不同類型的物聯網設備，集成多種芯片和功能的通信模塊設計技術，通過這項技術實現機器人與電梯、閘機、門禁、電話、貨柜等多種形態設備進行物聯的軟硬件模塊，具備以下技術特點：多鏈路，支持4G、LoRa、藍牙等多種通信；自動故障診斷，故障類型明細分析，提前預警；自帶ups功能，斷電報警；先進的AES加密方案，防破解，防重放；具備物聯網云平臺接口。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.4模塊化與輕量化設計技術3.多形態物聯模塊設計技術采用低重心、緩沖擊、高穩定的多輪底盤結構設計，4腳輪保證底盤的穩定性，并輔助2個帶懸掛機械結構的驅動輪提供穩定可靠的抓地力，利用2個導輪輔助增強底盤越障能力，保證了對各種地面材質（瓷磚、地板、地膠、地毯等）及局部坡坎、溝槽地形的自適應性。4.地形自適應底盤結構設計技術在酒店、樓宇等室內場景中，應用多個服務機器人跨樓層配送物品，機器人及配套設備資源有限，任務不確定且高并發，給實現人工干預少、用戶滿意度高的服務效果帶來極大挑戰。可以采用一套適用于酒店場景的多機器人自主協同與優化調度的技術框架，實現了“資源使用”與“服務質量”兩個維度上的綜合最優。實際場景中，智能機器人有著毫秒級快速的自主協同決策速率，通過云端調度計算，支持十萬級大規模多種機器人在不同場景的多任務智能調度。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.5智能物聯與協同調度技術1）通過這項技術構建了機器人物聯網云平臺，對各種規格、型號的機器人與物聯設備進行統一管理，基于可視化的設備接入及調試工具，可實現產品管理、設備管理、實時診斷、在線調試、在線運維、OTA固件升級；2）支持實時查看設備數量、在線設備、離線設備及異常設備的數據。支持實時查看設備運行狀態，對設備進行遠程控制。可設置設備的告警規則，當告警觸發時，可查看設備告警消息；3）可從不同維度統計應用數據趨勢，自動調整設備應用策略，從而提升多設備物聯與機器人服務效率。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現1.多設備智能物聯技術15.3.5智能物聯與協同調度技術1）機器人端端自主協同和云端中央調度相結合的多設備協同調度架構，采用交通規則、區域流量、倉體運力三級優化調度策略，能夠自動編排任務、動態匹配資源，實現多機器人多任務的優化調度；2）多機器人自主協同與路徑規劃技術，通過自組網通信實現多機器人間場景全局與區域態勢、任務與運行狀態的實時共享，基于群體智能和行為樹技術實現高效的任務協同與路徑規劃。群體智能是一種模擬自然界中的社會性動物（如螞蟻、鳥類、魚群等）的群體行為和協作機制，來解決復雜優化問題的人工智能技術。行為樹是一種用于描述智能體（如游戲角色、機器人等）的行為邏輯和狀態轉換的樹形結構，它可以方便地進行編輯、擴展和復用。群體智能和行為樹技術可以結合起來，實現多智能體自主協作仿真以及實物驗證的軟件平臺系統，用于多機器人群體行為決策、路徑規劃、狀態顯示等。如圖15.10所示，多個機器人通過協同調度技術完成電梯的進出。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現2.多設備協同調度技術15.3.5智能物聯與協同調度技術15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現2.多設備協同調度技術15.3.5智能物聯與協同調度技術圖15.10多機器人調度15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.6人機交互技術在酒店場景的人機交互過程中，用戶語音識別不準確、意圖表達個性化與多樣性、新詞匯與新說法等諸多問題，顯著加大了用戶意圖理解的難度，給酒店機器人智能化服務帶來技術挑戰。可以通過采用基于深度學習的多模態人機交互技術架構，多線索模塊深度神經網絡的意圖理解算法，使用酒店客戶個性化服務知識圖譜，實現集服務機器人與AI客服于一體的酒店數字化服務系統。可理解多項用戶意圖，意圖理解成功率高達99%，并且該方法能夠不斷更新對用戶意圖的理解。15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.6人機交互技術1）基于深度學習的多模態人機交互技術架構，實現融合語音、視覺、觸屏等多通道多模態的輸入，統一進行語義表示的交互技術，可以利用更多信息，豐富人機交互能力；2）人機交互的響應結果也通過語音、圖像等模式反饋，提升機器人人機交互的用戶體驗。1.機器人多模態融合智能交互技術15.3云跡室內智能商用服務機器人關鍵技術及實現15.3.6人機交互技術1）使用酒店場景的用戶個性化語義理解知識圖譜，即一種利用知識圖譜技術來提高用戶的語義理解能力和個性化推薦效果的方法。知識圖譜是一種用于表示實體、概念、關系等多維度語義信息的結構化數據模型。用戶個性化語義理解知識圖譜可以應用于文本、視頻等多模態數據的深度分析，為用戶提供更準確、更豐富、更有價值的內容推薦；2）采用中文分詞、句法和實體識別的自然語言處理一體化方法，大幅提升了非特定人群語義理解效果；3）采用基于多線索模塊的深度學習對話管理方法，如圖15.11所示，實現融合上下文信息的多輪對話能力，支持截斷、復述、補充、追問等多種對話交互模式。2.場景化知識圖譜與語義理解技術圖15.11客戶意圖語義理解15.4云跡-以機器人為中心的智慧化服務系統集成15.4.1各類智能機器人圖15.12“云跡”智能機器人15.4云跡-以機器人為中心的智慧化服務系統集成15.4.1各類智能機器人RUN潤具備高精度的定位導航系統，采用SLAM算法進行立體化的自主定位與地圖構建；結合激光雷達與視覺傳感，精準檢測周邊環境；應用多傳感器全方位感知周圍環境，靈活避讓行人與障礙物；基于實際運行數據的沉淀與學習，定位導航算法可靠性不斷提升。還具有完整的智能創建地圖、自主乘坐電梯、自主通過閘機門禁、自主避障、自動撥打電話及自主回充等基礎功能。潤在酒店應用場景中提供安全、便捷的跨樓層送物服務，還可以提供智能引領服務。1.

智能送物機器人——RUN潤（如圖15.12-a所示）格格具有上下兩個艙體，可同時配送多種類型的物品，例如文件資料、餐食、藥品、工具、及外賣與快遞等內外部物品。依托內外部智能傳感器，格格可識別客房開門，并自動打開艙內；通過艙內視覺識別，可自動識別艙內物品取出并自動關閉艙門，從而實現無接觸取物，支持語音交互與多輪對話。格格廣泛應用于酒店、樓宇、社區、醫院及體育場館等多種場景。2.

智能雙艙配送機器人——格格（如圖15.12-b所示）15.4云跡-以機器人為中心的智慧化服務系統集成15.4.1各類智能機器人云帆可實現更高效的人機交互，依托自主研發的6輪差速驅動、主動懸掛式移動底盤，云帆具備自主導航、自主避障、自動回充及自主乘梯、自主過閘等智能物聯能力。云帆主要應用于政府與企業機構及會展行業。3.

智能迎賓講解機器人——云帆（如圖15.12-c所示）針對科技防疫，非接觸式智能測溫與身份識別的防疫機器人被推出。該機器人測溫精度±0.3℃，支持高精度戴口罩人臉識別，以高效確認人員身份。該機器人廣泛應用于人員密集、流動性大的重點場所和單位的出入口，實現科學精準的常態化疫情防控。4.

智能測溫防疫機器人（如圖15.12-d所示）該機器人采用霧化形式對室內外空間進行消毒，通過干霧霧化的微米級顆粒，對空氣和物表進行高效、深度、無縫消毒，優越的滲透擴散能力，實現無需人工、定時定點、24小時無人的高頻效消殺，代替重復繁瑣、需注重細節的消殺作業。該機器人能夠自主導航，靈活避障，可任意設定路線、軌跡等，對于重污染區域循環消殺，直到所有區域消殺完成。5.

智能環境消殺機器人（如圖15.12-e所示）15.4云跡-以機器人為中心的智慧化服務系統集成15.4.1各類智能機器人Water水滴是具備完整成熟的感知、認知及定位導航能力的輪式機器人平臺，該平臺具有四大核心優勢：1）可完全脫離人獨立自主工作，自主充電，實現7x24小時連續工作，軟件模塊和硬件模塊支持自診斷和冗余安全；2）適用于室內常見多種地面環境，光滑地板磚、木地板、厚地毯、水泥地面適用于室內多種復雜、狹小的空間區域，同時支持超大范圍移動最大可支持載重80Kg，空載運行可支持12小時以上連續工作；3）可以物聯多種品牌多種型號的電梯，木門、閘機，安全門等設備，支持云平臺調度管理，遠程升級、診斷、監控；4）具有簡潔清晰的機械、電子、通信、軟件接口API指令集，一站式SLAM工具包，易于二次開發。6.通用智能移動平臺——Water水滴（如圖15.12-f所示）15.4云跡-以機器人為中心的智慧化服務系統集成15.4.1各類智能機器人UP由舉升式底盤、標準貨架、標準對接模塊、可拆卸式電池及多形態上艙組成。可自由搭配多個不同功能的上艙，環境消殺上艙可進行全方位環境霧化消毒；地面清潔上艙可以自主規劃分區清潔路線；垃圾收取上艙可支持召喚、巡游兩種模式的垃圾收取及回收處理；多格送物上艙支持一次多點位送達；智能巡防上艙可支持巡防任務后臺規劃、遠程控制、遠程通話、異常行為實時分析與告警。7.分體式多功能智能機器人——UP（如圖15.13所示）圖15.13分體式多功能智能機器人-UP15.4云跡-以機器人為中心的智慧化服務系統集成15.4.2智慧化服務系統以機器人為中心的多場景智慧化數字服務系統，實現了物流、商流、信息流三流貫通和三位一體。該智慧化服務系統聚焦12個應用需求：1.快遞收發，進行高峰期高并發的外賣配送，以及驛站模式下的快遞收發業務，幫助企業及用戶節約更多的時間；2.24銷售零售，通過無人智能艙與機器人的組合，實現24小時的商品零售服務，機器人配送至指定位置，方便樓內用戶；3.樓內商戶購物，通過私域電商平臺選購附近商戶的商品與服務，鏈接樓宇周邊商業生態，提高交易量，提高商業租金收入；4.回收垃圾，通過機器人進行垃圾分類回收，用戶每次可呼叫不同的垃圾桶完成回收，節約公司及物業的保潔人力成本；5.無接觸取物，使用機器人配送，完成快遞盒外賣的無接觸送物以及實時的防疫消殺，比人工送物更安全；15.4云跡-以機器人為中心的智慧化服務系統集成15.4.2智慧化服務系統6.進樓測溫檢查，每天出入樓宇時，可由機器人進行體溫測量，同時也可以自動關聯國家健康碼接口，獲得疫情防控信息，實現快速且準確的通行；7.