一种基于5G网络的零售机器人控制方法及系统与流程

本发明涉及智能零售技术领域，尤其涉及一种基于5g网络的零售机器人控制方法及系统。

背景技术：

随着现代科技的不断进步，通过在服务机器人中不断融入新的技术，提高了服务机器人功能的多样性、使用的便捷性和应用的广泛性。当前服务机器人的核心技术包括人机交互、导航及路径规划、多机器人协调、人工智能、云计算等，涉及语音、语义、处理器、算法、通讯、大数据、物联网等，以实现服务机器人的自主性、适应性、智能性。随着物联网和云计算等领域的核心技术的日益成熟，智能服务的理念逐渐走进消费者的日常生活，而零售服务机器人将逐渐演变成为全能的专业导购，随侍消费者左右，为客户提供更加高效便捷、更有温度的服务。在此过程中，零售服务机器人产品的智能化程度也将不断上升。另外，随着技术的产业成熟度越来越高，零售服务机器人的生产成本不断下降，成功进入广阔的消费市场。

现有的技术中，零售机器人通常具备有定位导航、商品介绍、与顾客进行语音互动的功能。然而目前基于人工智能的人机交互技术并未发展成熟，机器人与顾客交互仅能识别简单场景，难以实现高效的零售导购服务。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种基于5g网络的零售机器人控制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于5g网络的零售机器人控制方法，所述方法应用于零售机器人控制系统，所述零售机器人控制系统通过5g无线网络与智能终端通信连接，所述零售机器人控制系统包括相互连接的定位导航模块、扫描模块、数据处理模块以及交互模块；

所述方法包括以下步骤：

步骤s100、定位导航模块响应智能终端的初始化指令，绘制店铺地图；

步骤s200、扫描模块扫描商品上的条形码获取商品信息，数据处理模块根据所述商品信息建立商品数据库，所述商品信息包括：商品名称、商品功能描述、商品价格、商品所在货架位置、以及库存数量；

步骤s300、定位导航模块控制机器人行驶到店铺导购台，将店铺导购台设置为机器人的初始位置；

步骤s400、当交互模块接收到顾客触发的导购请求时，交互模块进行语音交互，根据采集到的语音信号识别合法指令，并显示所述合法指令对应的商品信息；

步骤s500、交互模块读取顾客选择的商品信息，根据该商品信息确定该商品在店铺地图中的货架位置；

步骤s600、定位导航模块将所述货架位置作为目的地，根据所述店铺地图规划全局路径，控制机器人沿所述全局路径抵达目的地；

步骤s700、机器人抵达目的地后,定位导航模块规划到达店铺收银台的返回路径，控制机器人沿所述返回路径抵达店铺收银台；

步骤s800、当交互模块接收到交易请求时，触发扫描模块对商品的条形码进行扫描，并将读取到的商品价格发送给交互模块进行显示；

步骤s900、扫描模块通过扫描顾客出示的付款码完成交易。

进一步，在步骤s900之后，所述方法还包括：

扫描模块对完成交易的商品进行记录，并更新商品数据库中该商品的库存数量。

进一步，所述控制系统还包括目标识别模块，所述方法还包括：

当交互模块接收到导购请求时，触发目标识别模块进行人脸识别，对首次提取到的人脸图像进行存储；

当交互模块接收到交易请求时，触发目标识别模块进行人脸识别，结束该目标顾客的导购任务，将该顾客的人脸图像删除。

进一步，所述方法还包括：

交互模块在显示所述合法指令对应的商品信息时，还显示重选窗口和取消窗口；

若交互模块读取到顾客选择重选窗口时，则继续执行步骤s400；

若交互模块读取到顾客选择取消窗口时，则结束该顾客的导购请求，将该顾客的人脸图像删除。

一种基于5g网络的零售机器人控制系统，所述零售机器人控制系统通过5g无线网络与智能终端通信连接，所述零售机器人控制系统包括相互连接的定位导航模块、扫描模块、数据处理模块以及交互模块；

所述定位导航模块，用于响应智能终端的初始化指令，绘制店铺地图，根据所述店铺地图规划全局路径；以及用于控制机器人的行驶；

所述扫描模块，用于通过扫描店铺内商品上的条形码获取商品信息，并将店铺内商品的商品信息发送给数据处理模块，所述商品信息包括：商品名称、商品功能描述、商品价格、商品所在货架位置、以及库存数量；以及用于对扫描到的付款码进行识别，完成交易；

所述数据处理模块，用于将店铺内商品的商品信息建立商品数据库，根据查询指令匹配对应的商品信息；

所述交互模块，用于采集语音信号，判断所述语音信号中是否包含合法指令，当识别出合法指令时，将所述合法指令转换为文本信息，将所述文本信息和所述商品数据库中的商品名称或商品功能描述进行匹配，得到至少一条商品信息，并显示所述商品信息，所述合法指令为商品数据库中商品名称的语音信号和商品功能描述的语音信号。

进一步，所述零售机器人控制系统还包括通过5g通信网络与交互模块相互连接的目标识别模块，所述目标识别模块，用于当交互模块接收到导购请求时，进行人脸识别，对首次提取到的人脸图像进行存储；以及当交互模块接收到交易请求时，进行人脸识别，结束该目标顾客的导购任务，将该顾客的人脸图像删除。

进一步，所述扫描模块还用于对完成交易的商品进行记录，并更新商品数据库中该商品的库存数量。

本发明的有益效果是：本发明公开一种基于5g网络的零售机器人控制方法及系统，本发明基于5g网络的低时延、高带宽、大连接的传输特性，拓宽了机器人的工作性能；通过定位导航模块绘制店铺地图，扫描模块扫描商品上的条形码从而建立商品数据库，可自动化的建立店铺的地图信息和商品信息，为后续的导购服务提供基础；通过交互模块进行语音交互，并显示商品信息，从而自动化的完成商品查询流程；在确定该商品的货架位置后，机器人带领顾客抵达该商品的货架位置，可自动化的完成辅助导购流程；结账时，扫描模块对商品的条形码进行扫描，并将读取到的商品价格发送给交互模块进行显示，通过扫描顾客出示的付款码完成交易，从而自动化的完成商品交易流程，本发明可以实现高效的零售沟通服务。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中基于5g网络的零售机器人控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中基于5g网络的零售机器人控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明公开的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参考图1，本发明实施例提供一种基于5g网络的零售机器人控制系统，所述零售机器人控制系统通过5g无线网络与智能终端通信连接，所述零售机器人控制系统包括相互连接的定位导航模块、扫描模块、数据处理模块以及交互模块；

所述定位导航模块，用于响应智能终端的初始化指令，绘制店铺地图，根据所述店铺地图规划全局路径；以及用于控制机器人的行驶；

当行驶过程中检测到路径上有障碍物时控制机器人暂停行驶，待障碍物离开后控制机器人沿全局路径继续行驶；

本实施例中，采用激光雷达传感器直接获得距离数据的测量值，采用全景相机(双目视觉)采集店铺图像，通过slam算法绘制三维模型形式的店铺地图；

机器人的局部路径规划采用红外激光检测，机器人行驶过程中，红外避障感应器一旦感应前方有障碍物(顾客或购物车)阻挡时，控制机器人暂停行驶，待障碍物离开后控制机器人沿全局路径继续行驶；

所述扫描模块，用于通过扫描店铺内商品上的条形码获取商品信息，并将店铺内商品的商品信息发送给数据处理模块，所述商品信息包括：商品名称、商品功能描述、商品价格、商品所在货架位置、以及库存数量；

所述扫描模块还用于对扫描到的付款码进行识别，完成交易；

所述数据处理模块，用于将店铺内商品的商品信息建立商品数据库，根据查询指令匹配对应的商品信息；

所述交互模块，用于采集语音信号，判断所述语音信号中是否包含合法指令，当识别出合法指令时，将所述合法指令转换为文本信息，将所述文本信息和所述商品数据库中的商品名称或商品功能描述进行匹配，得到至少一条商品信息，并显示所述商品信息，所述合法指令为商品数据库中商品名称的语音信号和商品功能描述的语音信号；

其中，所述语音信号通过声音传感器采集得到，所述交互模块通过对采集到的语音信号进行滤波处理、语音特征提取得出语音特征，接着将该语音特征和应答列表中已存储的语音指令进行特征比对识别出合法指令，从而实现人机对话。所述商品信息通过触控显示屏进行显示，所述触控显示屏还用于采集顾客触发的指令。

在一个优选的实施例中，所述零售机器人控制系统还包括通过5g通信网络与交互模块相互连接的目标识别模块，所述目标识别模块，用于当交互模块接收到导购请求时，进行人脸识别，对首次提取到的人脸图像进行存储；以及用于当交互模块接收到交易请求时，进行人脸识别，结束该目标顾客的导购任务，将该顾客的人脸图像删除。

参考图2，本发明实施例还提供一种基于5g网络的零售机器人控制方法，所述方法应用于零售机器人控制系统，所述零售机器人控制系统通过5g无线网络与智能终端通信连接，所述零售机器人控制系统包括相互连接的定位导航模块、扫描模块、数据处理模块以及交互模块；

所述方法包括以下步骤：

步骤s100、定位导航模块响应智能终端的初始化指令，绘制店铺地图；

机器人初始化时，开启定位导航模块，采用激光雷达传感器直接获得距离数据的测量值，采用全景相机(双目视觉)采集店铺图像，通过驱动机器人沿店铺内的通道行驶至少一遍，利用slam算法绘制三维模型形式的店铺地图；

其中，绘制的店铺地图包括各货架位置以及各货架位置放置的商品，将绘制完成的店铺地图保存以便后期使用。

步骤s200、扫描模块扫描商品上的条形码获取商品信息，数据处理模块根据所述商品信息建立商品数据库；

其中，所述商品信息包括：商品名称、商品功能描述、商品价格、商品所在货架位置、以及库存数量；在一些实施例中，扫描模块对店铺内全部商品的条形码进行扫描，数据处理模块将店铺内全部商品的商品信息建立商品数据库，从而形成店铺内全部商品的商品信息。

步骤s300、定位导航模块控制机器人行驶到店铺导购台，将店铺导购台设置为机器人的初始位置；

步骤s400、当交互模块接收到顾客触发的导购请求时，交互模块进行语音交互，根据采集到的语音信号识别合法指令，并显示所述合法指令对应的商品信息；

在一些实施例中，当检测到顾客进来店铺时，交互模块输出欢迎语和询问顾客需求的语音，并采集顾客的语音信号，判断所述语音信号中是否包含合法指令，当识别出合法指令时，将所述合法指令转换为文本信息，将所述文本信息和所述商品数据库中的商品名称或商品功能描述进行匹配，得到至少一条商品信息，并显示所述商品信息，所述合法指令为商品数据库中商品名称的语音信号和商品功能描述的语音信号；

具体的，当所述文本信息和所述商品数据库中的商品名称或商品功能描述的匹配度大于60％时，匹配得到商品信息，可以理解，匹配得到的商品信息至少有一条，接着，将所述商品信息以图文列表的形式进行呈现，便于顾客筛选。

步骤s500、交互模块读取顾客选择的商品信息，根据该商品信息确定该商品在店铺地图中的货架位置；

步骤s600、定位导航模块将所述货架位置作为目的地，根据所述店铺地图规划全局路径，控制机器人沿所述全局路径抵达目的地；

本实施例中，机器人沿所述全局路径抵达目的地，可以带领顾客寻找到选择的商品。

步骤s700、机器人抵达目的地后,定位导航模块规划到达店铺收银台的返回路径，控制机器人沿所述返回路径抵达店铺收银台；

步骤s800、当交互模块接收到交易请求时，触发扫描模块对商品的条形码进行扫描，并将读取到的商品价格发送给交互模块进行显示；

步骤s900、扫描模块通过扫描顾客出示的付款码完成交易。

在一些实施例中，当顾客将商品拿到店铺收银台进行结账时，顾客向交互模块输入结账请求，触发扫描模块工作，当顾客将商品的条形码放置于扫描模块的扫描区域时，扫描模块通过扫描商品的条形码读取到商品价格，交互模块显示所述商品价格，并提示顾客出示付款码，接着扫描模块扫描顾客提供的付款码进行收钱。作为本实施例的进一步的改进，在完成结账后，交互模块提示顾客交易成功并播报交易成功的提示音。

在一个优选的实施例中，所述控制系统还包括目标识别模块，所述方法还包括：

当交互模块接收到导购请求时，触发目标识别模块进行人脸识别，对首次提取到的人脸图像进行存储；

当交互模块接收到交易请求时，触发目标识别模块进行人脸识别，结束该目标顾客的导购任务，将该顾客的人脸图像删除。

在一个优选的实施例中，在步骤s900之后，所述方法还包括：

扫描模块对完成交易的商品进行记录，并更新商品数据库中该商品的库存数量。

在一个优选的实施例中，所述步骤s600之后，所述方法还包括：

交互模块将机器人抵达目的地的时刻记录为第一时刻，将当前时刻与第一时刻的时间长度作为第一时长，从存储的人脸图像中筛选第一时长超过时间阈值的人脸图像，第一时长超过时间阈值的人脸图像作为目标图像；所述阈值时间为5到10分钟；

当存在目标图像时，触发目标识别模块将该目标图像与监控图像进行人脸配对，所述监控图像通过设置于店铺内货架上的摄像头实时采集得到，每个所述摄像头分别采集各自所在货架区域的监控图像；

当人脸配对成功后，定位导航模块控制机器人行驶到该顾客所在位置并执行步骤s400，所述顾客所在位置根据该顾客所在货架区域确定，该顾客所在货架区域根据采集包含该顾客的监控图像的摄像头的位置确定。

在一个优选的实施例中，所述方法还包括：

交互模块在显示所述合法指令对应的商品信息时，还显示重选窗口和取消窗口；

若交互模块读取到顾客选择重选窗口时，则继续执行步骤s400；

若交互模块读取到顾客选择取消窗口时，则结束该顾客的导购请求，将该顾客的人脸图像删除。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

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