摘要：傳統(tǒng)的機(jī)器人以演示為主，功能單一，智能化程度較低。文章設(shè)計(jì)了一款面向科普基地的智慧講解機(jī)器人，主要具有主動(dòng)迎賓、智能帶路、智慧講解功能。該講解機(jī)器人能夠在科普基地識(shí)別到訪客并向訪客致歡迎詞，為訪客帶路，與訪客進(jìn)行人機(jī)交互并為訪客提供問(wèn)詢服務(wù)和講解服務(wù)，是一種更加豐富綜合的智慧講解機(jī)器人。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人；人機(jī)交互；主動(dòng)迎賓；智能帶路；智慧講解

中圖分類號(hào)：TP242.6" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

基金項(xiàng)目：承德醫(yī)學(xué)院2022年國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目；項(xiàng)目編號(hào)：2022013。

作者簡(jiǎn)介：王雪倩（2002— ），女，本科生；研究方向：生物信息與人工智能。

*通信作者：董現(xiàn)玲（1982— ），男，副教授，博士；研究方向：醫(yī)學(xué)影像與人工智能。

0" 引言

隨著科技的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，人工智能技術(shù)的研究和應(yīng)用不斷蔓延。人工智能技術(shù)的發(fā)展極其迅速，已經(jīng)滲透到各行各業(yè)和社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。機(jī)器人依托云服務(wù)和大數(shù)據(jù)挖掘進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，不斷完善智能交互能力和對(duì)環(huán)境的感知能力。例如：跳舞機(jī)器人能夠根據(jù)不同的音樂(lè)起舞［1］。在一些售票大廳里，也可以看到各種自助服務(wù)的售票機(jī)器人［2］，它們?yōu)橘?gòu)票服務(wù)帶來(lái)了極大的便利。當(dāng)前，無(wú)人機(jī)的發(fā)展也十分迅速，如國(guó)內(nèi)的大疆無(wú)人機(jī)［3］。在一些地震事故中，無(wú)人機(jī)可以很方便地進(jìn)入災(zāi)區(qū)，為搶救行動(dòng)提供重要信息。但目前服務(wù)機(jī)器人仍存在一些不足，如我國(guó)市面上出現(xiàn)的一款輪式移動(dòng)送餐機(jī)器人［4］，其僅可行走在固定的路線上，以地面的引導(dǎo)軌跡為輔助，靈活度比較低，無(wú)語(yǔ)音功能，僅提供送餐服務(wù)，給客戶提供新鮮感的體驗(yàn)。此外，由北京某大學(xué)研制的一款雙足服務(wù)機(jī)器人“匯童”M1能夠直立行走，其平衡能力雖然良好［2］，但仍不足以讓“匯童”更好地執(zhí)行任務(wù)。目前，“匯童”的工作重心仍然聚焦于平衡力的進(jìn)一步研發(fā)上，這也限制了其工作重心難以向服務(wù)方向轉(zhuǎn)移。

隨著數(shù)字科普基地的建設(shè)，打造沉浸式服務(wù)路徑，為用戶營(yíng)造濃厚、積極的閱讀氛圍和環(huán)境是至關(guān)重要的。目前，科普基地都有大量的迎賓人員或者解說(shuō)員，他們都在從事著重復(fù)性工作，既耗費(fèi)了人力資源，又增加了高校的人力成本。另外，服務(wù)人員長(zhǎng)時(shí)間從事重復(fù)性的工作，會(huì)造成工作熱情銳減，從而影響服務(wù)質(zhì)量。因此，設(shè)計(jì)一款面向科普基地且實(shí)用、可靠、功能豐富、綜合性強(qiáng)的機(jī)器人具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

本文以高校科普基地解說(shuō)員為原型，旨在為高校科普基地設(shè)計(jì)出一款智慧講解機(jī)器人，服務(wù)于高?？破栈亍C(jī)器人主要有迎賓、帶路、語(yǔ)音交互、智慧講解等功能，人性化、智能化較高，可以在降低高校人力成本的同時(shí)，提高高校科普基地的服務(wù)水平。本文通過(guò)對(duì)機(jī)器人整體的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，將先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人，使得機(jī)器人具有很高的人工智能特性［5］。

1" 智慧講解機(jī)器人設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.1" 硬件設(shè)計(jì)

機(jī)器人的整體設(shè)計(jì)為類人型機(jī)器人，本體由深度相機(jī)、麥克風(fēng)、顯示器、急停開關(guān)、機(jī)械臂、音響、激光雷達(dá)及底盤等硬件組成。機(jī)器人硬件如圖1所示。

1.2" 硬件功能

1.2.1" 麥克風(fēng)

麥克風(fēng)可進(jìn)行聲源定位，抑制背景噪聲、干擾等；進(jìn)行信號(hào)的提取與分離，將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能的關(guān)鍵硬件。

1.2.2" 急停開關(guān)

在急須停止機(jī)器運(yùn)行的情況下，急停開關(guān)能夠使機(jī)器人立即停止動(dòng)作，防止危害或者損失擴(kuò)大。

1.2.3nbsp; 機(jī)械臂

機(jī)械臂可實(shí)現(xiàn)機(jī)械擺臂，表示對(duì)訪客的歡迎，可實(shí)現(xiàn)4/6自由度的機(jī)械臂視覺抓取。

1.2.4" 深度相機(jī)

深度相機(jī)作為機(jī)器人的“眼睛”，既可幫助機(jī)器人高效完成人臉識(shí)別，又可檢測(cè)出拍攝空間和景深距離，便于機(jī)器人避障、導(dǎo)航。

1.2.5" 激光雷達(dá)

激光雷達(dá)作為機(jī)器人的第二雙“眼睛”，通過(guò)不停掃描來(lái)獲取二維空間的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，配合即時(shí)定位與地圖構(gòu)建（Simultaneous Localization and Mapping，SLAM）技術(shù)，可幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主定位、地圖構(gòu)建及路徑規(guī)劃等功能。

1.2.6" 底盤

底盤作為機(jī)器人的“小腦”，承載了機(jī)器人本身" 的定位、導(dǎo)航及避障等基本功能，可幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)智能行走。

1.3" 功能實(shí)現(xiàn)

當(dāng)講解員進(jìn)行科普基地解說(shuō)時(shí)，其講述內(nèi)容通常具有一定的重復(fù)性。鑒于此，本文提出采用機(jī)器人替代講解員，為游客提供服務(wù)，在減少人力的同時(shí)增加科普基地的科技感，在游客感受歷史文化的同時(shí)，體驗(yàn)高科技的新時(shí)代感［2］。

2" 主動(dòng)迎賓功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

機(jī)器人具備人體識(shí)別感應(yīng)功能，當(dāng)訪客靠近機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)感應(yīng)程序被喚醒，在LCD屏幕中顯示笑臉并主動(dòng)與客人打招呼，致歡迎詞。針對(duì)陌生訪客，當(dāng)其喚醒機(jī)器人后，機(jī)器人致歡迎詞，如：歡迎您來(lái)到XX科普基地。針對(duì)后臺(tái)有身份標(biāo)記的特殊訪客，機(jī)器人可以播報(bào)后臺(tái)設(shè)置的個(gè)性化歡迎語(yǔ)，如：尊敬的X老師，您好，歡迎前來(lái)指導(dǎo)工作。

要做好主動(dòng)迎賓服務(wù)，則須要進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。按照人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，智慧機(jī)器人控制系統(tǒng)如圖2所示。采用控制算法能夠達(dá)到有效驅(qū)動(dòng)的目的，以此實(shí)現(xiàn)智慧機(jī)器人與用戶之間的積極互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境信息的反饋，提升智慧機(jī)器人迎賓服務(wù)的水平和能力。

主動(dòng)迎賓功能建立在ROS平臺(tái)上，通過(guò)話題進(jìn)行節(jié)點(diǎn)之間的通信，完成人臉識(shí)別功能與語(yǔ)音合成功能之間的連接。智慧機(jī)器人主動(dòng)迎賓功能服務(wù)的設(shè)計(jì)可以減少傳統(tǒng)意義上的人力投入，提升數(shù)字科普基地服務(wù)水平，切實(shí)構(gòu)建全新的服務(wù)體系，拉近用戶與數(shù)字科普基地之間的距離，將數(shù)字科普基地完整、系統(tǒng)地展示出來(lái)，真正利用智慧機(jī)器人為數(shù)字科普基地的提質(zhì)增效運(yùn)行注入源源不斷的活力［4］。

2.1" 人臉識(shí)別功能的實(shí)現(xiàn)

人臉識(shí)別功能基于臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別：通過(guò)攝像機(jī)采集含有人臉的圖像并自動(dòng)在圖像中跟蹤和檢測(cè)人臉；對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行一系列的相關(guān)操作；與數(shù)據(jù)庫(kù)人臉特征底片進(jìn)行匹配并對(duì)人臉身份信息進(jìn)行判斷［6］。具體流程如圖3所示，具體步驟如下。

（1）系統(tǒng)對(duì)科普基地人臉圖像進(jìn)行采集，以實(shí)現(xiàn)不同人臉圖像的收集，建立人臉特征底片數(shù)據(jù)庫(kù)。

（2）數(shù)據(jù)采集后對(duì)人臉進(jìn)行檢測(cè)，在圖像中準(zhǔn)確地定位人臉的位置和大小。

（3）對(duì)采集的人臉圖像進(jìn)行預(yù)處理，過(guò)程中主要包括對(duì)原始圖像的灰度矯正、噪聲過(guò)濾以及光線處理等。

（4）對(duì)處理后的圖像進(jìn)行人臉特征提取，通常采用視覺特征以及像素計(jì)算特征等，實(shí)際上是對(duì)人臉表征信息進(jìn)行特征建模的過(guò)程。

（5）系統(tǒng)對(duì)處理后的圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中存有的人臉特征底片進(jìn)行匹配，根據(jù)對(duì)比結(jié)果判斷人臉的身份信息，區(qū)分普通訪客與特殊訪客。

當(dāng)機(jī)器人對(duì)已存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中人員的人臉信息進(jìn)行識(shí)別時(shí)，能識(shí)別出人員的名字，且具有一定的置信度，置信度越高，表示識(shí)別越準(zhǔn)確。

2.2" 語(yǔ)音生成功能的實(shí)現(xiàn)

語(yǔ)音生成又被稱為文語(yǔ)轉(zhuǎn)換、語(yǔ)音合成。語(yǔ)音生成是語(yǔ)音識(shí)別的逆過(guò)程，其基本原理為：在不考慮韻律的情況下，語(yǔ)音生成可將文本信息分解為基本的音節(jié)，在語(yǔ)音語(yǔ)料庫(kù)查詢后，按照一定的規(guī)則拼接在一起，合成語(yǔ)音波形；在考慮韻律的情況下，語(yǔ)音生成對(duì)文本進(jìn)行語(yǔ)法分析，將分析后的文本信息傳入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)直接將語(yǔ)音波形輸出。本文基于科大訊飛平臺(tái)語(yǔ)音識(shí)別包，利用機(jī)器人操作系統(tǒng)（Robot Operating System，ROS）語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音合成的功能。

ROS運(yùn)行在Ubuntu中是一個(gè)開源的次級(jí)操作系統(tǒng)，提供了與操作系統(tǒng)類似的功能，如硬件的抽象、驅(qū)動(dòng)程序的管理、消息傳遞等。ROS也是一個(gè)分布式處理架構(gòu)，可使不同模塊或執(zhí)行節(jié)點(diǎn)分開，使其既可獨(dú)自處理，又可相互通信［2］。

3" 智能帶路功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

科普基地智能機(jī)器人帶路服務(wù)是一項(xiàng)基于人工智能技術(shù)的服務(wù)，旨在為訪客提供更加便捷的科普基地體驗(yàn)。

機(jī)器人擁有強(qiáng)大的SLAM室內(nèi)建圖能力，訪客可通過(guò)語(yǔ)音命令實(shí)現(xiàn)機(jī)器人導(dǎo)航帶路。針對(duì)導(dǎo)航帶路功能，若訪客對(duì)機(jī)器人說(shuō)“我要去看XXX”，則機(jī)器人接收指令后將親自帶領(lǐng)訪客前往目的地，甚至在途中還會(huì)提醒訪客注意安全、避免碰撞等。因此，在講解過(guò)程中，導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)能夠促進(jìn)訪客有序化觀看［7］，帶領(lǐng)訪客到達(dá)目的地。針對(duì)自主返回功能，當(dāng)機(jī)器人到達(dá)目的地后，若訪客無(wú)其他要求或不被其他訪客召喚，則機(jī)器人將自動(dòng)返回出發(fā)點(diǎn)等待為下一個(gè)客人服務(wù)。

智慧機(jī)器人帶路服務(wù)是在用戶、機(jī)器人之間構(gòu)建相應(yīng)的運(yùn)行系統(tǒng)，如圖4所示，將“任務(wù)級(jí)”“指令級(jí)”與機(jī)器人“場(chǎng)景顯示”“任務(wù)解析”“自主推理”“指令解析”“自主研判”“執(zhí)行”有效串聯(lián)，促進(jìn)系統(tǒng)有序運(yùn)行?？破栈刂悄軝C(jī)器人帶路服務(wù)是一種高效、便捷的服務(wù)方式，不僅可以幫助訪客更快地找到他們需要的科普作品，還可以提高科普基地的工作效率，為訪客提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)［8］。

3.1" 語(yǔ)音識(shí)別功能的實(shí)現(xiàn)

語(yǔ)音識(shí)別是將機(jī)器人收到的語(yǔ)音符號(hào)轉(zhuǎn)換為文字并在終端顯示，本文基于科大訊飛平臺(tái)語(yǔ)音識(shí)別包，利用ROS語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別的功能。其基本流程如圖5所示，具體如下。

特征提取：從語(yǔ)音波形中提取隨時(shí)間變化的特征語(yǔ)音序列，從而得到特征向量。

聲學(xué)模型：輸入特征向量，利用聲學(xué)特性計(jì)算出特征向量在聲學(xué)特征上的得分并輸出音素信息。

字典：將音素與字或者詞相匹配，中文為拼音與漢字的匹配，英文為音標(biāo)與單詞的匹配。

語(yǔ)言模型：通過(guò)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)大量文本信息進(jìn)行訓(xùn)練，從而得到字或者詞相匹配的概率。

解碼：通過(guò)聲學(xué)模型、字典與語(yǔ)言模型對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行文字性的輸出。

通過(guò)對(duì)麥克風(fēng)設(shè)置輸入音量后，對(duì)準(zhǔn)麥克風(fēng)說(shuō)“你好，智慧講解機(jī)器人”，機(jī)器人LCD屏幕隨后便會(huì)展示其識(shí)別效果。

3.2" 自主導(dǎo)航功能的實(shí)現(xiàn)

3.2.1" 利用激光SLAM實(shí)現(xiàn)對(duì)科普基地的物理構(gòu)圖

用戶將機(jī)器人置于科普基地，利用其傳感器測(cè)量機(jī)器人和周圍環(huán)境的距離信息，通過(guò)此信息完成地圖的構(gòu)建。與此同時(shí)，用戶進(jìn)行一致性檢查，利用自主定位，檢查機(jī)器人是否運(yùn)動(dòng)到已構(gòu)建過(guò)地圖的地方，最終輸出定位結(jié)果與地圖。

以實(shí)驗(yàn)室工作空間為例，本文構(gòu)建的物理地圖如圖6所示。

3.2.2" 利用AMCL實(shí)現(xiàn)自主定位與導(dǎo)航

機(jī)器人在清楚目標(biāo)點(diǎn)的位置后，通過(guò)自適應(yīng)蒙特卡羅定位（Adaptive Monte Carlo Localization，AMCL）進(jìn)行自我定位，明確自身位置，通過(guò)始發(fā)點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行全局路徑規(guī)劃，找到最優(yōu)路徑。在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)器人難免會(huì)遇到障礙物，此時(shí)，通過(guò)本地路徑規(guī)劃，規(guī)劃好路徑后驅(qū)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，完成最終的運(yùn)動(dòng)。

用戶標(biāo)定初始點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)，機(jī)器人自主導(dǎo)航的效果如圖7所示。

4" 智慧講解功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

智慧講解功能為機(jī)器人的核心功能，以科大訊飛開放平臺(tái)作為開放的智能交互技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，其主要功能為語(yǔ)音識(shí)別與合成功能，能與訪客進(jìn)行語(yǔ)音交互，為訪客提供問(wèn)詢服務(wù)和講解服務(wù)。如訪客對(duì)機(jī)器人說(shuō)：“您能為我簡(jiǎn)單講解一下科普基地XXX嗎？”機(jī)器人收到指令后便會(huì)回復(fù)：“好的，很高興為您服務(wù)。下面我將為您進(jìn)行講解。科普基地XXX……。我的講解結(jié)束了，請(qǐng)問(wèn)您還有別的需求嗎？”若訪客還有其他需求，則機(jī)器人將會(huì)根據(jù)不同需求來(lái)執(zhí)行不同的命令為訪客服務(wù)。若訪客無(wú)其他需求，則機(jī)器人將回復(fù)：“好的，期待下次為您服務(wù)。”結(jié)束這次講解服務(wù)。

智慧機(jī)器人的智慧講解是一項(xiàng)前沿而富有潛力的技術(shù)，將極大地改變?nèi)藗儷@取信息和解決問(wèn)題的方式。因此，在數(shù)字科普基地的建設(shè)中，應(yīng)結(jié)合智慧講解方面的要求和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行深入設(shè)計(jì)，以此為用戶的服務(wù)提供積極支持，使用戶結(jié)合科普基地知識(shí)學(xué)習(xí)需求，積極參與數(shù)字科普基地系列的服務(wù)［9］。

4.1" 人機(jī)交互功能的實(shí)現(xiàn)

當(dāng)機(jī)器人被喚醒時(shí)，會(huì)對(duì)訪客的需求進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別，在嘈雜的情況下定向拾音，進(jìn)行回聲消除與遠(yuǎn)場(chǎng)消噪，之后會(huì)對(duì)語(yǔ)音轉(zhuǎn)換所得文本進(jìn)行語(yǔ)義理解。該過(guò)程包括內(nèi)容管理、糾錯(cuò)、上下文信息以及對(duì)話管理，最后通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，完成人類與機(jī)器人的對(duì)話。功能實(shí)現(xiàn)的總體流程如圖8所示。

4.2" 智能迎賓機(jī)器人功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程

本文設(shè)計(jì)的機(jī)器人具有如下功能：主動(dòng)迎賓功能，可識(shí)別到訪客并向訪客致歡迎詞；智能帶路功能，根據(jù)訪客需求為訪客帶路；智慧講解功能，可與訪客進(jìn)行人機(jī)交互，為訪客提供問(wèn)詢服務(wù)和講解服務(wù)。具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下。

當(dāng)智能機(jī)器人檢測(cè)到有參觀者進(jìn)入時(shí)，會(huì)主動(dòng)播放歡迎語(yǔ)并提供基礎(chǔ)的導(dǎo)覽服務(wù)；系統(tǒng)可以根據(jù)參觀者的位置，自動(dòng)調(diào)整機(jī)器人的朝向和行走路線，確保與參觀者保持適當(dāng)?shù)木嚯x和角度；參觀者可以通過(guò)語(yǔ)音交流向智能機(jī)器人提出目的地需求；智能機(jī)器人根據(jù)需求規(guī)劃最優(yōu)路徑，引領(lǐng)參觀者前往指定地點(diǎn)，在引領(lǐng)過(guò)程中，智能機(jī)器人可以通過(guò)語(yǔ)音提供導(dǎo)航信息和相關(guān)介紹；智能機(jī)器人內(nèi)置科普知識(shí)庫(kù)，能夠回答參觀者關(guān)于科普展覽、展品等方面的常見問(wèn)題。

智能機(jī)器人可以與參觀者進(jìn)行互動(dòng)問(wèn)答，延伸介紹展品的歷史背景、科學(xué)原理等相關(guān)知識(shí)；通過(guò)語(yǔ)音交互方式，參觀者可以自主選擇感興趣的話題進(jìn)行深入了解；智能機(jī)器人可以在科普基地內(nèi)自由移動(dòng)，為不同區(qū)域的參觀者提供講解服務(wù)［10］；對(duì)于重點(diǎn)展品" 或展覽區(qū)域，智能機(jī)器人可以提供更加詳細(xì)和深入的講解內(nèi)容，支持單獨(dú)引領(lǐng)參觀者進(jìn)行觀看和學(xué)習(xí)。

4.3" 中醫(yī)文化長(zhǎng)廊機(jī)器人功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程

中醫(yī)文化長(zhǎng)廊的設(shè)計(jì)以中醫(yī)藥起源為前景，運(yùn)用典型人物特征表現(xiàn)精神氣質(zhì)，結(jié)合背景陪襯和相關(guān)文字說(shuō)明，虛實(shí)有致之中濃縮概括出中醫(yī)的文化特色，利用創(chuàng)新科技的機(jī)器人對(duì)公眾進(jìn)行講解，吸引了大量的來(lái)訪嘉賓參觀體驗(yàn)。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下。

中醫(yī)文化長(zhǎng)廊機(jī)器通過(guò)人臉識(shí)別功能被喚醒，主動(dòng)與客人打招呼，致歡迎詞；對(duì)訪客的需求進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別，機(jī)器人對(duì)語(yǔ)音轉(zhuǎn)換所得文本進(jìn)行語(yǔ)義理解；與訪客進(jìn)行語(yǔ)音交互，為訪客提供問(wèn)詢服務(wù)和講解服務(wù)。例如訪客對(duì)中醫(yī)文化長(zhǎng)廊機(jī)器人說(shuō)：“您能為我簡(jiǎn)單講解一下中醫(yī)文化長(zhǎng)廊嗎？”機(jī)器人收到指令后便會(huì)回復(fù)：“好的，很高興為您服務(wù)。下面我將為您進(jìn)行講解。中醫(yī)文化長(zhǎng)廊的設(shè)計(jì)擷取了中醫(yī)文化精華……。我的講解結(jié)束了，請(qǐng)問(wèn)您還有別的需求嗎？”若訪客還有其他需求，則機(jī)器人將會(huì)根據(jù)不同需求來(lái)執(zhí)行不同的命令為訪客服務(wù)。若訪客無(wú)其他需求，則機(jī)器人將回復(fù)：“好的，期待下次為您服務(wù)?！辈⒔Y(jié)束這次講解服務(wù)。該過(guò)程包括內(nèi)容管理、糾錯(cuò)、上下文信息以及對(duì)話管理，從而通過(guò)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，完成人類與機(jī)器人的對(duì)話。

長(zhǎng)廊按照時(shí)間的順序來(lái)表現(xiàn)中醫(yī)歷史的成就。整張長(zhǎng)卷自左向右分為中醫(yī)藥概述、中醫(yī)藥大事年表、中醫(yī)學(xué)理論體系基本特點(diǎn)、中醫(yī)學(xué)的認(rèn)知與思維方法、中醫(yī)治未病思想、中醫(yī)治法術(shù)要6個(gè)篇章，將中醫(yī)的歷史文化加以展示，讓訪客更加直觀地感受和體會(huì)中醫(yī)文化。中醫(yī)文化長(zhǎng)廊展項(xiàng)如表1所示。

5" 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用數(shù)字化，借助智能技術(shù)，做好智慧機(jī)器人的功能設(shè)計(jì)，提升智慧機(jī)器人服務(wù)水平，有助于數(shù)字科普基地穩(wěn)定有序、并行不悖地運(yùn)行。本文設(shè)計(jì)了高?？破栈刂腔壑v解機(jī)器人，采用先進(jìn)的語(yǔ)音識(shí)別與合成、人臉識(shí)別以及物理建圖與自主導(dǎo)航技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)迎賓、智能帶路、智慧講解3大功能。本文設(shè)計(jì)的智慧機(jī)器人是一款靈活、實(shí)用、操作方便的交互式智能講解機(jī)器人，可為用戶提供全面化的服務(wù)，具有低功耗、可靠性好、綜合性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、功能豐富等特點(diǎn)；可降低當(dāng)前科普基地人力成本，提升機(jī)器人的服務(wù)質(zhì)量；為訪客提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，助力數(shù)字科普基地積極參與用戶服務(wù)，助力數(shù)字科普基地有序參與當(dāng)前社會(huì)的運(yùn)行和發(fā)展。

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（編輯" 沈" 強(qiáng)）

Design and realization of intelligent explanation robot in

university science popularization base

WANG" Xueqian， SHAO" Zilun， SUN" Yutao， GONG" Wenbin， XU" Jiaxin， SUN" Jialu， DONG" Xianling*

（Biomedical Engineering Department， Chengde Medical College， Chengde 067000， China）

Abstract： Traditional robots are mainly focused on demonstration，with single function and low level of intelligence. This paper designs an intelligent explaining robot for the scientific popularization base， which mainly has the functions of active welcoming， intelligent leading， and intelligent explaining. The robot can recognize the visitors in the science popularization base and make a welcome speech to the visitors， lead the way for the visitors， carry out human-computer interaction with the visitors， and provide inquiry service and explanation service for the visitors， which is a richer and more comprehensive intelligent explanation robot.

Key words： robots; human-computer interaction; active welcoming; intelligent leading; intelligent explanation