基于人工智能與5G技術的服務機器人應用

羅寶林

[摘? ? 要]研發(fā)服務機器人，能夠處理各行業(yè)發(fā)展的需求問題。機器人研究時間相對較早，早期的機器人多為機械式。在5G技術發(fā)展下，相應地加快了其人工智能技術優(yōu)勢，并對機器人任務執(zhí)行能力、服務精準度提出了嚴格要求，并且在信號處理算法上具備應用優(yōu)勢。文章主要圍繞服務機器人問題展開討論，重點分析人工智能技術、5G技術應用，僅供參考。

[關鍵詞]人工智能;5G技術;服務機器人

[中圖分類號]TP242;TP18;TN929.5 [文獻標志碼]A [文章編號]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

早期研究的機器人，主要應用到機械工業(yè)生產(chǎn)操作中。通過相關分析可知，早期機器人無法感知外部環(huán)境。在現(xiàn)代技術支持下，利用數(shù)字技術傳感器技術，可以賦予機器人人工智能功能。在5G時代下，人工智能技術成熟度持續(xù)提升，相應加強服務機器人智能化水平。

1 5G技術與人工智能技術概述

5G技術可以實現(xiàn)萬物互聯(lián)，高帶寬性，低時延性效果顯著，可以提升信息化處理能力。5G技術的發(fā)展，相應擴大了技術應用空間，對社會發(fā)展影響非常大。在服務機器人領域應用5G技術，能夠?qū)夹g體系予以創(chuàng)新，同時轉(zhuǎn)變基礎網(wǎng)絡架構。5G網(wǎng)絡框架涉及到接入網(wǎng)、核心網(wǎng)與上層應用，同時聯(lián)合邊緣計算、網(wǎng)絡虛擬化、云計算等技術。通過5G技術，能夠重構網(wǎng)絡架構，提升業(yè)務配置靈活性。

人工智能技術屬于新興技術類型，不僅涉及到計算機理論知識，還涉及到其他領域知識。人工智能技術可以對人類智能進行模擬，使機器人代替人工操作。人工智能技術研究范圍主要集中在機器人系統(tǒng)、專家系統(tǒng)方面。人類智能模擬可以展示出大腦模擬性。通過現(xiàn)代技術，可以提升人工智能技術應用可行性，使人力消耗降到最低，提升仿真自動化。所以，在服務機器人領域應用人工智能技術， 可以實現(xiàn)保護控制、專家系統(tǒng)功能，全面提升機器人的運行效率。模擬控制系統(tǒng)操作簡單，可以作為服務機器人的核心技術。

2 基于人工智能與5G技術的服務機器人

2.1 人工智能技術為核心技術

人工智能可以表示知識量，將獲取知識應用到具體實踐中。通過人工智能技術可以模擬智能化操作，促使機器人執(zhí)行人類所擁有的操作，因此人工智能技術主要是研究人類智能活動，通過計算機系統(tǒng)完成部分功能。借助計算機技術，可以實現(xiàn)人臉識別、自動程序設計、掌紋識別、遺傳編制等技術。人工智能技術的快速發(fā)展，基本實現(xiàn)了認知智能，感知智能，運算智能。

2.2 機器視覺-信息入口

機器人視覺主要是模擬人類眼睛，確保機器人具備視覺測量、定位、檢測、圖像識別功能，可以基本感知和判斷簡單事物，實現(xiàn)檢測與定位功能。基于總體發(fā)展角度，機器人功能和計算機系統(tǒng)比較相似， 對于機器人系統(tǒng)來說， 視角比較偏向應用型視覺系統(tǒng)。然而計算機視覺設計只是完成部分任務。機器人視覺系統(tǒng)可以處理分析圖像，同時輸出分析結果。在自動化設備中，開始廣泛應用機器人視覺系統(tǒng)，以此完成較多枯燥工作。當作業(yè)環(huán)境比較危險時，機器人可以模仿人工作業(yè)，降低人身威脅。在工業(yè)制造領域，機器視覺應用效果顯著，利用機器視覺識別功能，可以提升流水線生產(chǎn)速度與效率， 同時保障使用效率和精度， 維護產(chǎn)品質(zhì)量。在現(xiàn)代電子工業(yè)、導體制造領域中，機器視覺應用較為廣泛，主要表現(xiàn)在電路焊接、電子焊接與封裝操作中。我國機器視覺發(fā)展成熟度較高， 但是自動化水平發(fā)展效果不佳。 自動化技術持續(xù)完善發(fā)展，各行業(yè)開始廣泛應用機器視覺，專家學者也加大了研究力度。

2.3 語音語義識別

語音識別技術可以確保機器人模擬人類聽覺，有效識別和理解語音。利用語音識別，可以將其轉(zhuǎn)換為命令或文本。語音識別技術涉及到特征提取模式匹配、模型訓練等準則。通過語音識別技術可以有效判斷語音內(nèi)容，通過語義判斷作出決策，轉(zhuǎn)換過程復雜。由于人類語言多元化，部分語言含義模糊，相應增加了機器人語音應用技術難度。在近幾年研究中，機器人語音識別技術獲得顯著成效，明顯提升了聲學模型準確率。當前，語音識別解碼器具備較高級程度，能夠?qū)崿F(xiàn)解碼速度的應用實踐?；ヂ?lián)網(wǎng)技術支持下，語音識別技術被應用于多終端設備，借助該項技術，可以獲取大量語言和文本數(shù)據(jù)，為語言模型、聲學模型研究提供資源，同時可以實現(xiàn)聲學模型，語言模型的大范圍使用。在應用語音識別技術時，應當賦予機器人語音匹配功能，以此提升機器人性能水平。需要注意的是，語音識別技術必須經(jīng)過長期積累才可以發(fā)揮相應作用。5G時代下，語音識別技術的應用范圍更加廣闊， 多數(shù)大型企業(yè)也開始引入語音識別技術，并將其嵌入到產(chǎn)品中。

2.4 機器學習

機器學習的定義比較多，屬于新興人工智能科學，主要對人工智能進行研究。通過科學化算法運算，可以實現(xiàn)較多人工智能。機器人學習可以改進計算方法，按照計算機內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)信息，聯(lián)合5G技術執(zhí)行各項學習活動?，F(xiàn)階段機器人學習方式比較多，涉及到機械學習，模仿視力，學習類比學習傳授學習。當學習方式完備度較高，則表明機器人學習能力越強。在5G時代下，機器人學習屬于人工智能的重要技術核心。相比于人的智能，機器人所有行為都是由專家設定，包括智能思維，機械動作。所以機器人本身不具備學習與進化能力，只是通過某種學習方式達到智能效果。

3 服務機器人的人機交互能力

現(xiàn)代服務機器人廣泛應用人工智能技術、5G網(wǎng)絡技術，以實現(xiàn)語言處理、知識圖譜、交互對話功能。采用語音識別技術、語言處理技術，可以對客戶意圖進行識別。利用5G網(wǎng)絡技術，與知識庫連接在一起，以此獲取問題答案。采用文本轉(zhuǎn)語音方式，為客戶解答問題，處理好業(yè)務咨詢，產(chǎn)品推廣等工作。圖1為具體流程圖。

3.1 人機交互功能分析

①通過面部檢測，可以為客戶解決難題，介紹相關知識內(nèi)容。②按照客戶定制化點為需求， 實現(xiàn)智能化講解。 同時帶領客戶參觀，為其介紹基礎信息，降低人工錯誤率，改善形式單一弊端。③按照客戶定制化內(nèi)容，實現(xiàn)智能化演講。服務機器人可以為嘉賓進行演講和展示，使其享受到別樣服務，不僅可以降低人工現(xiàn)場錯誤率，還可以實現(xiàn)多元化展示。④借助人臉識別軟件、證件識別軟件，可以實現(xiàn)人臉簽到，有助于提升身份識別準確性，為用戶提供個性化服務。

3.2 優(yōu)化人機交互系統(tǒng)設計

人機交互系統(tǒng)涉及到語音控制、模塊選擇、大屏功能。利用模塊選擇展示相關功能，利用語音識別實現(xiàn)智能問答與服務。系統(tǒng)后臺可以匯集和處理海量數(shù)據(jù)，發(fā)揮出智能識別功能。按照文本分類算法，可以建立服務意向模型，將用戶需求服務輸入到系統(tǒng)內(nèi)，推選出相應服務部門，以此提供針對性服務。人機交互系統(tǒng)也可以實現(xiàn)信息咨詢，娛樂互動功能。具體如下：①自動導航服務。機器人接收到導航位置指令后，按照激光雷達對外部環(huán)境進行掃描，以此獲取地圖。規(guī)劃導航路徑，確保機器人遵循路徑執(zhí)行操作。②語音交互服務。服務機器人內(nèi)部具備語音交互模塊，利用語音識別技術與用戶交流。同時可以推廣普及相關知識。③互動娛樂。利用娛樂模塊，可以實現(xiàn)智能引流效果，為客戶提供娛樂休閑服務。

3.3 優(yōu)化自主導航系統(tǒng)功能設計

自主導航系統(tǒng)，包括建立地圖、規(guī)劃線路、定位等功能。圖2為自主導航系統(tǒng)流程圖。通過建立地圖，可以將未知環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐阎h(huán)境。在導航操作中，必須注重定位準確，使機器人準確到達目標位置。通過線路規(guī)劃，可以知道機器人到達目標位置。導航操作期間， 可以通過傳感器獲取定位信息， 地圖信息按照路徑規(guī)劃，將角速度、轉(zhuǎn)向角速度傳達給系統(tǒng)，實現(xiàn)機器人導航功能。

4 結語

綜上所述，5G技術、人工智能技術的快速發(fā)展，相應地加大了服務機器人的研發(fā)力度，有效應用于服務行業(yè)。服務機器人可以代替人工操作，減少人工勞動強度，同時可以規(guī)避危險操作，保障人身安全。在未來發(fā)展中，服務機器人將被應用到各行業(yè)領域，市場需求度持續(xù)提升，呈現(xiàn)出個性化發(fā)展趨勢，提升社會生產(chǎn)與生活的智能化水平。

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