基于人工智能与5G技术的服务机器人应用

罗宝林

[摘    要]研发服务机器人，能够处理各行业发展的需求问题。机器人研究时间相对较早，早期的机器人多为机械式。在5G技术发展下，相应地加快了其人工智能技术优势，并对机器人任务执行能力、服务精准度提出了严格要求，并且在信号处理算法上具备应用优势。文章主要围绕服务机器人问题展开讨论，重点分析人工智能技术、5G技术应用，仅供参考。

[关键词]人工智能;5G技术;服务机器人

[中图分类号]TP242;TP18;TN929.5 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–0–02

Service Robot Application Based on Artificial Intelligence and 5g Technology

Luo Bao-lin

[Abstract]The research and development of service robots can handle the development needs of various industries. Robots have been studied for a long time， and early robots were mostly mechanical. Under the development of 5G technology， the advantages of artificial intelligence technology have been correspondingly accelerated， so strict requirements are placed on robot task execution capabilities and service accuracy， and it has application advantages in signal processing algorithms. This article mainly focuses on the discussion of service robots， focusing on the analysis of artificial intelligence technology and 5G technology applications， for reference only.

[Keywords]artificial intelligence; 5G technology; service robot

早期研究的机器人，主要应用到机械工业生产操作中。通过相关分析可知，早期机器人无法感知外部环境。在现代技术支持下，利用数字技术传感器技术，可以赋予机器人人工智能功能。在5G时代下，人工智能技术成熟度持续提升，相应加强服务机器人智能化水平。

1 5G技术与人工智能技术概述

5G技术可以实现万物互联，高带宽性，低时延性效果显著，可以提升信息化处理能力。5G技术的发展，相应扩大了技术应用空间，对社会发展影响非常大。在服务机器人领域应用5G技术，能够对技术体系予以创新，同时转变基础网络架构。5G网络框架涉及到接入网、核心网与上层应用，同时联合边缘计算、网络虚拟化、云计算等技术。通过5G技术，能够重构网络架构，提升业务配置灵活性。

人工智能技术属于新兴技术类型，不仅涉及到计算机理论知识，还涉及到其他领域知识。人工智能技术可以对人类智能进行模拟，使机器人代替人工操作。人工智能技术研究范围主要集中在机器人系统、专家系统方面。人类智能模拟可以展示出大脑模拟性。通过现代技术，可以提升人工智能技术应用可行性，使人力消耗降到最低，提升仿真自动化。所以，在服务机器人领域应用人工智能技术， 可以实现保护控制、专家系统功能，全面提升机器人的运行效率。模拟控制系统操作简单，可以作为服务机器人的核心技术。

2 基于人工智能与5G技术的服务机器人

2.1 人工智能技术为核心技术

人工智能可以表示知识量，将獲取知识应用到具体实践中。通过人工智能技术可以模拟智能化操作，促使机器人执行人类所拥有的操作，因此人工智能技术主要是研究人类智能活动，通过计算机系统完成部分功能。借助计算机技术，可以实现人脸识别、自动程序设计、掌纹识别、遗传编制等技术。人工智能技术的快速发展，基本实现了认知智能，感知智能，运算智能。

2.2 机器视觉-信息入口

机器人视觉主要是模拟人类眼睛，确保机器人具备视觉测量、定位、检测、图像识别功能，可以基本感知和判断简单事物，实现检测与定位功能。基于总体发展角度，机器人功能和计算机系统比较相似， 对于机器人系统来说， 视角比较偏向应用型视觉系统。然而计算机视觉设计只是完成部分任务。机器人视觉系统可以处理分析图像，同时输出分析结果。在自动化设备中，开始广泛应用机器人视觉系统，以此完成较多枯燥工作。当作业环境比较危险时，机器人可以模仿人工作业，降低人身威胁。在工业制造领域，机器视觉应用效果显著，利用机器视觉识别功能，可以提升流水线生产速度与效率， 同时保障使用效率和精度， 维护产品质量。在现代电子工业、导体制造领域中，机器视觉应用较为广泛，主要表现在电路焊接、电子焊接与封装操作中。我国机器视觉发展成熟度较高， 但是自动化水平发展效果不佳。 自动化技术持续完善发展，各行业开始广泛应用机器视觉，专家学者也加大了研究力度。

2.3 语音语义识别

语音识别技术可以确保机器人模拟人类听觉，有效识别和理解语音。利用语音识别，可以将其转换为命令或文本。语音识别技术涉及到特征提取模式匹配、模型训练等准则。通过语音识别技术可以有效判断语音内容，通过语义判断作出决策，转换过程复杂。由于人类语言多元化，部分语言含义模糊，相应增加了机器人语音应用技术难度。在近几年研究中，机器人语音识别技术获得显著成效，明显提升了声学模型准确率。当前，语音识别解码器具备较高级程度，能够实现解码速度的应用实践。互联网技术支持下，语音识别技术被应用于多终端设备，借助该项技术，可以获取大量语言和文本数据，为语言模型、声学模型研究提供资源，同时可以实现声学模型，语言模型的大范围使用。在应用语音识别技术时，应当赋予机器人语音匹配功能，以此提升机器人性能水平。需要注意的是，语音识别技术必须经过长期积累才可以发挥相应作用。5G时代下，语音识别技术的应用范围更加广阔， 多数大型企业也开始引入语音识别技术，并将其嵌入到产品中。

2.4 机器学习

机器学习的定义比较多，属于新兴人工智能科学，主要对人工智能进行研究。通过科学化算法运算，可以实现较多人工智能。机器人学习可以改进计算方法，按照计算机内存储的数据信息，联合5G技术执行各项学习活动。现阶段机器人学习方式比较多，涉及到机械学习，模仿视力，学习类比学习传授学习。当学习方式完备度较高，则表明机器人学习能力越强。在5G时代下，机器人学习属于人工智能的重要技术核心。相比于人的智能，机器人所有行为都是由专家设定，包括智能思维，机械动作。所以机器人本身不具备学习与进化能力，只是通过某种学习方式达到智能效果。

3 服务机器人的人机交互能力

现代服务机器人广泛应用人工智能技术、5G网络技术，以实现语言处理、知识图谱、交互对话功能。采用语音识别技术、语言处理技术，可以对客户意图进行识别。利用5G网络技术，与知识库连接在一起，以此获取问题答案。采用文本转语音方式，为客户解答问题，处理好业务咨询，产品推广等工作。图1为具体流程图。

3.1 人机交互功能分析

①通过面部检测，可以为客户解决难题，介绍相关知识内容。②按照客户定制化點为需求， 实现智能化讲解。 同时带领客户参观，为其介绍基础信息，降低人工错误率，改善形式单一弊端。③按照客户定制化内容，实现智能化演讲。服务机器人可以为嘉宾进行演讲和展示，使其享受到别样服务，不仅可以降低人工现场错误率，还可以实现多元化展示。④借助人脸识别软件、证件识别软件，可以实现人脸签到，有助于提升身份识别准确性，为用户提供个性化服务。

3.2 优化人机交互系统设计

人机交互系统涉及到语音控制、模块选择、大屏功能。利用模块选择展示相关功能，利用语音识别实现智能问答与服务。系统后台可以汇集和处理海量数据，发挥出智能识别功能。按照文本分类算法，可以建立服务意向模型，将用户需求服务输入到系统内，推选出相应服务部门，以此提供针对性服务。人机交互系统也可以实现信息咨询，娱乐互动功能。具体如下：①自动导航服务。机器人接收到导航位置指令后，按照激光雷达对外部环境进行扫描，以此获取地图。规划导航路径，确保机器人遵循路径执行操作。②语音交互服务。服务机器人内部具备语音交互模块，利用语音识别技术与用户交流。同时可以推广普及相关知识。③互动娱乐。利用娱乐模块，可以实现智能引流效果，为客户提供娱乐休闲服务。

3.3 优化自主导航系统功能设计

自主导航系统，包括建立地图、规划线路、定位等功能。图2为自主导航系统流程图。通过建立地图，可以将未知环境转变为已知环境。在导航操作中，必须注重定位准确，使机器人准确到达目标位置。通过线路规划，可以知道机器人到达目标位置。导航操作期间， 可以通过传感器获取定位信息， 地图信息按照路径规划，将角速度、转向角速度传达给系统，实现机器人导航功能。

4 结语

综上所述，5G技术、人工智能技术的快速发展，相应地加大了服务机器人的研发力度，有效应用于服务行业。服务机器人可以代替人工操作，减少人工劳动强度，同时可以规避危险操作，保障人身安全。在未来发展中，服务机器人将被应用到各行业领域，市场需求度持续提升，呈现出个性化发展趋势，提升社会生产与生活的智能化水平。

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