自动化吸尘机器人的相关研究

李晟昊

摘要：为探究如何增强自动吸尘机器人自助语义交互的问题，提出一种自动吸尘机器人自助语义交互设计系统。首先对自动吸尘机器人自助语义交互进行用户需求分析；再使用机器学习算法设计自动吸尘机器人自助语义交互系统；最终通过对自动吸尘机器人自助语义交互的迭代设计解决评测过程中发现的人为设计错误.通过实验测试结果表明：采用该方法设计的自动吸尘机器人自助语义交互系统可以增进用户对目标的认知，改善了用户体验。

关键词：机器学习；测评；自动吸尘机器人；自助语义交互系统

1.前言

现代社会信息技术快速发展，人们的生活与工作都受到了很大影响，与此同时，现实自动吸尘机器人应用也获得了蓬勃发展.不同于传统的软件，基于移动计算平台的增强现实自动吸尘机器人能够使得虚拟信息表示方式发生转换，可以由以往的依靠屏幕进行表示，转换成为物理影像。由此，使得虛拟与现实时间能够得到完美的对接。针对自动吸尘机器人交互中存在的人因问题，在此基础上就用户层次化需求进行了分析和挖掘。则利用机器学习方法设计自动吸尘机器人自助语义交互系统，确保用户通过数据视图切换是能够在离散空间内实现有效互动的，在机器人自助语义交互系统的反复迭代修改完成后实现最佳的用户体验。

2.自动吸尘机器人自助语义交互系统构成

依照新型的机器人自助语义交互系统构建的自动吸尘机器人自助语义交互系统，利用的是分布式结果，即此时不管是客户端还是服务器端都需要进行计算处理。对于云端自动吸尘机器人服务其，主要负责进行在线识别，以及离线学习；而客户端负责的是特点增强信息的跟踪与绘制。通过进行两端处理，用户能够在手机平台实现交互体验。自动吸尘机器人可以一种自上而下的方式来对用户进行引导，使得用户能够实现交互，而且分析能够发现，自动吸尘机器人的全部模块对应的组成结构，而且在其中是含有热点搜索的。能够实现的主要功能是，能够对用户周边热点进行定位、扫描，而且还可为用户导航。用户可以依据其兴趣点，从分类频道中选择富有吸引力的热点位置。当用户做出选择之后，即开始向目标点出发，而用户一旦进入到目的点，则此时需要将户外导览模块引入其中。其能够提供的主要服务是，用户可从中得到建筑物的基本信息，并且可通过三维模式进行展示。如果自动吸尘机器人选择启动该模块，基本系统为，首先需要识别场景，随后要求能够基于用户的热点标签来确定将要进行推送的消息。在最后，则用户为了获得更多信息进入到室内空间中，在室内漫游模块中，要求能够对建筑物三维空间进行展示，并且室内的陈述布局也能够进行重新规划。用户可基于第一视角利用漫游控制权，对建筑物内部结构通过漫游控制其进行观看，而且虚拟对象以及室内布局都是可以编辑的。

3.自动吸尘机器人的机器学习方法

进行机器学习设计的目的，就是为了确保离散数据视图之间能够形成较强的关联关系，而且为用户交互行为提供指导。在这种设计方法中，整个过程是十分复杂的，而且在这一过程中，用户需要不断的就交互界面进行交流，而且用户心理情绪也会受到影响。用户交互动作执行之后，将依循预设程序进行切换，即展示相应视图。在最后，用户应当就数据描述变化进行有效的分析，并且在心理评估完成之后，构建自动吸尘机器人自助语义交互系统。

基于马尔可夫随机理论，如果在机器学习集中表现为簇结构特性，那么假设可以令某个 经过随机游走开始从任意结点出发，假如走的步数是恰当的，则此时对比位于簇外的概率，在簇内的概率水平是更大的。故此，所构建的机器学习集合中，选择的启发式原则是随机游走转移概率。即各个蕴含点在寻找解的时候会基于信息素与转移概率两点，而且虽然在每次迭代中，得到的解都只是局部解，然而，经过集成之后将各蕴含点解全部叠加起来，即可获得全局解。实现对信息素矩阵的更新，信息素矩阵最终将会是收敛的。在最后，算法所有代、全部蕴含点信息素融合之后的结果即为收敛之后的信息素集合，对其简单分析后，即可识别机器学习集。

除此之外，进行机器学习设计时，要求视觉要素是具有连续性的。假如出现了视觉断层问题，那么用户会感到困扰。故此，要求整个浏览器界面整体风格是统一的，以免用户抛弃已有初始系统而进行新系统的重构，替换的应当仅为系统局部，降低由于内容改变导致的认知成本。而且，在无线传输中，手机信号也会对此产生影响，应当尽量降低。在云端进行的数据下载，也有可能产生显示中断等问题，为了使得用户体验更加流畅，避免由于反馈缺失而产生认知混淆，本文设计的自动吸尘机器人在加载数据信息的时候，会就当前数据处理给出提示信息。

4.评测与分析

分析任务执行效果，能够发现，对比其他两个系统，自动吸尘机器人的独有特性是十分突出的。利用这种方法能够将抽象数据以更加直观的方式表达，而且用户更加容易理解。

针对相同的任务通过WIKITUDE和本文交互系统控制方式完成任务所用的时间平均要比使用LAYYAPP完成任务所用时间短。因为在通过LAYYAPP系统控制时，有时会受到环境噪音的干扰以及发布语音命令的周期时间相对较长，总体上三种方式的平均完成时间相差不大。但单通道模式受操作者水平影响较大，因此导致了任务完成时间有着较大的波动。而使用本文交互系统完成任务所用的时间较为平稳，因此使得本文交互系统就有较好的适应性。

结论

由于目前大部分的自动吸尘机器人在交互体验方面都存在问题，在本文中就软硬件的影响限制进行了分析，探讨了由此而引发的人因问题，在此基础上就如何进行交互界面设计提出了详细的系统。在该系统下，可以将用户需求转变成为任务类别，设计人员依据该系统能够使得关联子任务转变成为交互视图；关于热点的抽象数据，可将其进行数据描述之后，得到可视化数据视图。而且在设计中，利用的是机器学习设计，构建的离散数据视图。进行的线索设计，能够保证在信息空间中，用户可进行正确移动的，以确保其行为目标能够达到。

参考文献：

[1]王文灿，何庆，朱德生.自动化吸尘机器人功能拓展与设计[J].江苏理工学院学报，2016，22（04）：40-42.

[2]沈立，周四春，杨伟涛.音控家用吸尘机器人的实现[J].电子器件，2006（03）：898-901.