智能型商用机器人在数字展厅中的应用

施行之，陈云泽，耿丹阳

（中冶京诚工程技术有限公司）

1 数字展厅建设背景

1.1 数字展厅特点概述

数字展厅又叫做数字化展厅、多媒体数字化展厅等，是指以多媒体和数字化作为展示技术，结合最新的影视动画技术，并以各类新颖的互动方式调动参观者，实现人机交互方式的展厅形式。数字展厅是一种集各种多媒体展览展示系统为一体的综合展示平台，包括数字沙盘，环幕、弧幕、球幕影厅，迎宾地幕系统，互动吧台，互动镜面及触摸屏等等。同时，由于融入了各种高新科技技术，让展厅极具内涵和吸引力，通过对视频、声音、动画等媒体加以组合应用，深度挖掘展览陈列对象所蕴含的背景、意义，给予参观者高科技的视觉震撼感，在大大增强展示宣传效果的同时，也对所展示宣传对象的价值提升起到了非常积极的作用。

1.2 数字展厅服务需求

正是由于数字展馆具有更为多元的表现形式和互动体验，能积极的调动参观者的积极性，通过声光电将需要展示的内容更好的传达给参观者，对于企业、文物、事业单位都非常具有实际使用价值。因此，近年来数字展厅在我国的建设数量大幅增加。然而，随着展厅数字化程度的不断提高，传统的人工导览与讲解方式逐渐暴露出科技感不足、互动性欠佳的问题。

通过对目前国内文教、金融、政务、商务、零售、餐饮、酒店、医疗、家政等行业服务性窗口的调研发现，智能型商用机器人正在代替人工承担越来越多的工作，其数字化、智能化、交互性以及行走、动作能力都与数字展厅的导览、讲解需求相契合。通过对智能型商用机器人的针对性开发与应用，将能使其较好地服务于数字展厅，在为数字展厅拓展展示内容、增加互动方式，使展厅的智慧性与科技感进一步提升的同时，解放人工、降低人员投入、节约运维成本，使数字展厅的整体技术经济性获得提高。

2 云南滇中新区智慧管廊展厅概述

2.1 展厅简介

云南滇中新区智慧管廊展厅为云南滇中新区智慧管廊一期工程子项之一，其建设旨在集中的系统的展示滇中新区综合管廊的建设情况及其智慧技术应用成果，并通过多种先进的多媒体展陈形式将专业性较强的智慧管廊技术以通俗易懂的方式呈现，并为广大参观来访人员所理解和认可，从而对城市地下综合管廊以及其智慧化的管控运营方式的推广、实施与发展起到积极促进作用。展厅面积423m2，分为迎宾区-导引区-了解区-认识区-互动区-展望区-签名区等七个功能区域，采用了包括大型弧幕、数字沙盘、体感互动、沉浸式空间、数字互动体验、触控玻璃、角色体验、商用机器人等时下最先进的多媒体展示手段。

2.2 展示效果

本展厅自建成以来已先后接待了来自多个省市级政府部门、相关业务单位、主流媒体等的参观考察50余次，累计来访人数已超过700人，获得各界高度认可和广泛好评，其宣传、示范效果显著。其中，用于辅助人工导览与讲解的智能型商用机器人（以下简称“导览机器人”），不仅有效降低了展厅导览人工投入，也为展厅营造出更为多元、轻松的氛围，使展厅在科技性、互动性、趣味性方面均有较大提升。

3 导览机器人功能设置

3.1 需求分析

云南滇中新区智慧管廊展厅主要用于展示和宣传滇中新区综合管廊、智慧管廊的规划、建设成果，及其所应用的先进技术与装备。展示与宣传的对象包括本工程的上级主管部门、兄弟单位、相关业务单位、相关技术单位、新闻媒体、广大群众等。综合考虑展厅本身的功能及其受众，将导览机器人定位为展厅人工导览与管理的辅助装备。为满足导览与管理的工作需要，机器人应具备以下主要功能：

1）语音播报

可录入欢迎语、介绍语等，用于迎宾和对工程项目、展厅现场进行介绍与讲解。

2）语音对话

可与来访人员对话交谈、回答问题，活跃展厅现场气氛、增加参观的趣味性与互动性。

3）身份识别

可对预先录入信息的人员进行身份识别，播报欢迎语，活跃展厅现场气氛。

4）触控交互

来访人员可通过触控屏自行点击查看工程项目及展厅现场的相关信息，增加参观的灵活性与互动性。

5）展厅导览

可按照设定的参观路径，对来访人员进行展厅参观导引与介绍；亦可根据来访人员的兴趣要求，仅就某区域进行导引与介绍。

3.2 功能设定

结合商用机器人本身的性能特点与系统功能，导览机器人通过以下三项主要功能集中满足上述需求。

1）语音交互

语音交互功能是本工程中导览机器人的基本智能交互功能之一，同时也是人脸识别、智能导览等功能的支撑。通过本项功能，导览机器人可以实现：

①与来访人员进行日常对话交流；

②回答预先录入的专业问题；

③通过触控屏触发播报预先录入的介绍内容；

④播报预先录入的欢迎语。

2）人脸识别

通过人脸识别功能，导览机器人可以对进入视野范围的人员进行身份识别，并播报欢迎语。该项功能既可用于日常工作人员，辅助考勤管理；亦可用于特定来访人员，活跃参观气氛、增强趣味性。

3）智能导览

智能导览功能是本项目导览机器人的最主要也是最重要的功能。通过本项功能，导览机器人可以实现：

①通过点击触控屏所显示的展厅地图中的点，对对应区域的展示内容与功能进行介绍，并将来访人员导引至对应区域；

②根据来访人员的类型，有针对性地设置不同的参观路径，通过点击触控屏所显示的路径方案，沿对应路径自动进行全线的介绍与导览。

3.3 交互界面设置

1）主界面

根据上述功能设置，综合考虑在实际使用中的便利性，对导览机器人的主界面（见图1）做如下设置：

图1 主界面

①LOGO区：位于主界面上方，设有新区区标与“云南滇中新区”字样。

②功能区：位于主界面中心位置，设有四项主要功能的菜单，其中：点击“关于展厅”，进入工程项目及展厅简介界面；点击“智能导览”，进入展厅互动导览界面；点击“人员识别”旁的“开/关”按钮，控制人脸识别功能的启闭，该项功能没有二级界面；点击“趣味问答”，进入问答界面。

③工具区：位于主界面右侧，设有两个功能按键，其中：点击“功能”进入导览机器人的系统设置界面，进行初始化、功能测试、软件更新等等操作；点击“音量”对导览机器人的播报音量进行调节。由于机器人具备语音交互功能，为避免其打扰人工介绍或人员交谈，可暂时使机器人静音，待需要与其交互或导览时再开声音。

④显示区：位于主界面下方，设有“问题”栏与“答复”栏，其中：导览机器人获取的人员谈话在“问题”栏显示；导览机器人的应答在“答复”栏显示；当开始“人员识别”功能时，导览机器人的识别语/欢迎语在“答复”栏显示。

2）分项功能界面

①关于展厅。该功能二级界面为对“滇中新区”、“智慧管廊”、“展厅简介”三项内容的图文简介。点击界面左侧的三个按钮，出现对应的图片及文字介绍，同时导览机器人播报文字内容。

图2 展厅地图

②智能导览。该功能二级界面为展厅地图（见图2）。点击图中各区域的图标，导览机器人将导引人员至该区域，并在途中对该区域进行介绍。点击界面左下角“参观路线”按钮，进入“完整路线”、“经典路线”、“精华路线”三种路径方案。选择路径方案后，点击“开始”按钮，导览机器人将按照方案路径自起点起开始自动导览与介绍；点击“暂停”按钮，导览机器人停止行走及播报；再次点击“开始”按钮，导览机器人将按照路径对下一个区域进行导览与介绍。

4 结语

图3 导览机器人工作场景

通过对国内商用机器人技术、设备的消化移植，结合滇中新区智慧管廊展厅的具体情况与使用需求进一步定制开发，实现了导览机器人语音交互、身份识别、智能导览等各项功能，系统与设备均达到稳定、易用、智能的要求。导览机器人的使用（见图3），丰富了滇中新区智慧管廊展厅的展陈途径，提升了展厅的整体展示效果，获得业主及来访人员的一致好评。