[发明专利]一种酒店服务机器人

权利要求书

1.一种酒店服务机器人，其特征在于，包括：人机交互模块、移动模块和机器人外壳；人机交互模块安装在机器人外壳上，机器人外壳安装在移动模块上；人机交互模块包括互相连接的触控式主机和深度语音摄像头；移动模块包括移动模块外壳、安装在移动模块外壳上的激光雷达、安装在移动模块外壳内的处理器模块、电源、舵机、无线充电模块以及安装在移动模块外壳底部的移动装置；电源分别与舵机、处理器模块和激光雷达电连接；触控式主机与处理器模块相连接。

2.根据权利要求1所述的酒店机器人，其特征在于，机器人外壳上设置有挂钩和包槽。

3.权利要求1所述的酒店服务机器人带顾客去指定位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：深度语音摄像头采集顾客手势数据并将其发送给触控式主机，触控式主机识别手势；接收到顾客需求后，触控式主机发送带有指定位置特定序号信息的协议包通过CAN总线给处理器模块，处理器模块解析协议包中的特定序号后，在数据库中取出相应位置在地图的坐标后，通过轨迹规划带领顾客去指定位置。

4.根据权利要求3所述的酒店服务机器人去指定位置的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1)通过深度语音摄像头采集顾客的手势，将采集到的手势数据发送到触控式主机中，触控式主机识别顾客的手势，然后控制机器人接近顾客并通过深度语音摄像头语音询问顾客是否需要帮助；

步骤2)若需要帮助，触控式主机内置UI弹出服务界面，顾客选择要去的指定位置；

步骤3)触控式主机接收到顾客需求后，发送带有指定位置特定序号信息的协议包通过CAN总线给处理器模块，处理器模块解析协议包中的特定序号后，在数据库中取出相应位置在酒店地图的坐标后，通过轨迹规划带领顾客去指定位置。

5.根据权利要求4所述的酒店服务机器人去指定位置的方法，其特征在于，触控式主机识别手势的方法，包括以下步骤：

步骤(1)数据集制作；获取人体骨骼数据，采集多组不同动作的动作序列数据；

步骤(2)特征提取；将每一个动作序列关节点映射到RGB颜色空间，作为动作中每一帧的特征；构造动作编码图，动作编码图中每一列为不同关节的特征，每一行为同一个动作的特征序列；用k-means算法将每一行进行特征聚类，提取30个数据，然后按时序排列；最后得到一个动作的多个关节动作编码图矩阵；

步骤(3)动作识别；首先用主成分分析法对编码图特征进行降维，其次使用支持向量机法进行动作识别，利用降维后的训练集训练支持向量机分类模型，然后在测试时，将降维后的测试样本作为输入数据，供一训练好的SVM分类模型识别动作类别。

6.根据权利要求5所述的识别手势的方法，其特征在于，主成分分析法包括以下步骤：

(1)从已知动作数据集中随机选取M个样本，每个样本是d维向量，记作并组成训练集

将原始数据集S_train按列组成d行M列矩阵X_d×M，X_d×M的每一列为一个样本，每一动作一个字段；

(2)计算样本均值

为d维向量，

将矩阵X_d×M中每一列减去得到矩阵X’_d×M；

(3)求协方差矩阵

(4)求协方差矩阵C_d×d的特征值对角矩阵σ_M×M和特征向量矩阵W_d×M，将特征向量按照对应特征值大小降序排列的顺序排列成矩阵，提取前k行组成矩阵P_k×d；矩阵P_k×d就是原始数据从原始坐标系映射到低维坐标系下的投影矩阵；

Y_k×M＝P_k×dX_d×M

Y_k×M即训练集降到k维后的数据集。