拓展模塊機器人操作信息技術專題引導

隨著科技的發(fā)展，機器人在各行各業(yè)中的應用越來越廣泛，機器人的應用也從工業(yè)制造領域逐漸拓展到教育娛樂、醫(yī)療康復、安防救災、政務服務、商業(yè)等諸多領域，已成為當今社會不可或缺的人類助手。近年來，國內(nèi)科研機構和企業(yè)加大了機器人的研發(fā)投入，在硬件基礎與技術水平上取得了顯著提升，但缺少現(xiàn)場調(diào)試、維護、操作與運行管理等應用型人才。本專題鼓勵學校利用現(xiàn)有設備，訓練學生能夠簡單操作相關機器人完成任務，從而激發(fā)學生學習熱情，促進科學精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

本專題設置四個實踐項目：簡易機器人組裝調(diào)試、工業(yè)機器人仿真操作、無人機航拍和服務機器人配置。在教學實施時，可根據(jù)不同專業(yè)方向選擇具體的教學項目。項目4服務機器人配置任務1配置服務機器人任務2搭建智能客服機器人

項目背景學校要進行百年校慶，小小所在社團負責配置了一臺服務機器人負責接待賓客，同時為了讓更多的人了解學校情況，還開通了在線智能客服機器人，能自動在線回答問題。

項目分析本項目中，在了解服務機器人相關知識基礎上，學會安裝、調(diào)試服務機器人，使之能實現(xiàn)人機交互，然后根據(jù)需求搭建在線的智能客服機器人。

學習目標?

能為服務機器人選擇合適充電位置及搭建知識庫。?能正確設置服務機器人的各種參數(shù)并完成現(xiàn)場調(diào)試。?了解智能客服機器人的工作原理及搭建步驟。配置服務機器人任務描述任務分析任務準備任務實施任務1小小開心地看著配置給社團的這臺服務機器人，在老師的指導下根據(jù)說明書完成服務機器人的安裝與配置。任務描述任務1配置服務機器人配置服務機器人，先要為機器人找到符合要求的充電位置，并連接互聯(lián)網(wǎng)，然后建設機器人知識庫和規(guī)劃導航路徑，最后再根據(jù)場景需要對機器人其他工作模式進行配置。任務分析任務1配置服務機器人機器人充電示意圖1.服務機器人自動回充服務機器人自動回充常見的是通過紅外傳感器實現(xiàn)精確定位。充電座不斷發(fā)出信號，機器人運動底盤接收器接收到信號并成功定位，機器人自動返回充電座充電。任務準備任務1配置服務機器人2.

服務機器人導航定位任務準備任務1配置服務機器人①存儲卡：存儲卡是一種基于半導體快閃記憶器的存儲設備，被廣泛地用于數(shù)碼相機、平板電腦和多媒體播放器等便攜式裝置上，一般是卡片的形態(tài)，故統(tǒng)稱為“存儲卡”。無人機拍攝時對存儲卡的要求較高，最好選擇128GB及以上的高速存儲卡。紅外線導航定位示意圖自主定位導航是服務機器人實現(xiàn)智能化的前提之一，是賦予機器人感知和行動能力的關鍵因素。要實現(xiàn)精準定位，使機器人準確到達目的地執(zhí)行任務，且不和途中任何障礙物相碰，主要有紅外線導航定位、激光導航定位以及同步定位與地圖構建導航等幾種導航定位方式。語音交互流程圖3.服務機器人交互工作流程①語音交互任務準備任務1配置服務機器人②語音識別（ASR）④語音合成（TTS）③語言處理（TTS）4.

機器人知識庫任務準備任務1配置服務機器人①存儲卡：存儲卡是一種基于半導體快閃記憶器的存儲設備，被廣泛地用于數(shù)碼相機、平板電腦和多媒體播放器等便攜式裝置上，一般是卡片的形態(tài)，故統(tǒng)稱為“存儲卡”。無人機拍攝時對存儲卡的要求較高，最好選擇128GB及以上的高速存儲卡。知識庫相當于服務機器人的大腦，是服務機器人的核心。存儲著機器人對所有信息的認知概念和理解，為服務機器人提供源源不斷的知識支持，讓機器人能夠智能地回答用戶提出的各種問題。任務實施任務1配置服務機器人打開機器人外包裝，按照說明書要求拆卸服務機器人的保護裝置。服務機器人各關節(jié)活動部位都有卡扣固定，不能暴力拆卸，以避免造成機器人硬件損壞或線路短路。拆卸服務機器人保護裝置示意圖拆卸保護裝置1任務實施任務1配置服務機器人選擇合適的位置作為機器人自動回充電點。安裝充電座示意圖安裝充電座2①充電座周邊空曠，左右兩邊2米內(nèi)不能有障礙物，利于機器人返回。②充電座必須靠墻緊貼放置，防止充電座在充電過程中晃動。③墻體不能為不透明物，且墻體的高度需高于充電器的高度。

充電座安裝原則任務實施任務1配置服務機器人打開機器人電源開關后，進入WiFi設置界面，選擇相應的網(wǎng)絡并進行配置，讓機器人接入網(wǎng)絡。WiFi設置接入網(wǎng)絡3任務實施任務1配置服務機器人搭建服務機器人的目的是為百年校慶接待服務，當參加校慶的人員在現(xiàn)場有需要時，能通過與服務機器人的交流得到所需要的內(nèi)容，這就需要建立校慶接待的知識庫。

建設知識庫4“知識庫”建設示例任務實施任務1配置服務機器人根據(jù)設計在活動場館地圖上標記導航點位，讓服務機器人實現(xiàn)主動迎賓和巡游講解，還可以根據(jù)客人的需要引導到指定位置。

地圖規(guī)劃5SLAM構建地圖與設計圖對比任務實施任務1配置服務機器人要使機器人能正常工作，還需要對機器人的相關參數(shù)進行設置，設置后的機器人將按照設置的數(shù)據(jù)執(zhí)行任務。

工作模式設置6機器人空閑設置任務實施任務1配置服務機器人搭建服務機器人的目的是為百年校慶接待服務，當參加校慶的人員在現(xiàn)場有需要時，能通過與服務機器人的交流得到所需要的內(nèi)容，這就需要建立校慶接待的知識庫。

運行測試7運行測試搭建智能客服機器人任務描述任務分析任務準備任務實施任務2小小所在社團需要搭建一個在線的智能客服機器人，為各界社會人士和校友提供24小時在線咨詢服務。任務描述任務2搭建智能客服機器人作為校慶服務工作的補充，在線智能客服機器人需24小時在線，隨時解答有關校慶問題，本任務首先需要選擇適合場景的“平臺系統(tǒng)”和“問答系統(tǒng)”類型，然后構建客服機器人的大腦——“知識庫”，最后調(diào)試和上線運行。任務分析任務2搭建智能客服機器人智能客服機器人示意圖1.智能客服機器人智能客服機器人是基于

AI技術與自然語言處理算法開發(fā)出來的程序，能夠準確識別訪客在線咨詢內(nèi)容的含義，快速確定對方想要咨詢的項目和意圖，并從知識庫中智能提取對應解答的話術進行自動回復。任務準備一個客服機器人可以同時接待幾千甚至幾萬個訪客的在線咨詢?nèi)蝿?搭建智能客服機器人2.

智能客服機器人的工作原理任務準備①存儲卡：存儲卡是一種基于半導體快閃記憶器的存儲設備，被廣泛地用于數(shù)碼相機、平板電腦和多媒體播放器等便攜式裝置上，一般是卡片的形態(tài)，故統(tǒng)稱為“存儲卡”。無人機拍攝時對存儲卡的要求較高，最好選擇128GB及以上的高速存儲卡。在線客服機器人工作流程圖智能客服機器人預先準備客戶服務相關信息的問題和答案，整理成為知識庫，當客服機器人接收到客戶提出的問題后，通過自然語言處理技術和算法模型理解客戶所表達的意思，找出與此問題匹配的答案并發(fā)送給客戶。任務2搭建智能客服機器人3.

智能客服機器人知識庫任務準備①存儲卡：存儲卡是一種基于半導體快閃記憶器的存儲設備，被廣泛地用于數(shù)碼相機、平板電腦和多媒體播放器等便攜式裝置上，一般是卡片的形態(tài)，故統(tǒng)稱為“存儲卡”。無人機拍攝時對存儲卡的要求較高，最好選擇128GB及以上的高速存儲卡。知識庫智能客服機器人的知識庫就像人的大腦一樣，這些信息內(nèi)容以數(shù)據(jù)的形式存儲在機器人的數(shù)據(jù)庫中，在需要的時候被調(diào)出調(diào)用，自動回復客戶。任務2搭建智能客服機器人任務實施智能客服機器人是搭載在客服系統(tǒng)上的一個核心功能，使用的前提是先進行客服系統(tǒng)的安裝，目前常用的客服系統(tǒng)平臺有3種方式可以選擇。常用的客服系統(tǒng)平臺選擇客服系統(tǒng)1任務2搭建智能客服機器人任務實施問答系統(tǒng)的核心在于同一`，問答系統(tǒng)需要正確地理解問題。問答系統(tǒng)通常分為問答型機器人、任務型機器人、閑聊型機器人，三者的設計分別針對不同的應用場景。問答系統(tǒng)選擇問答系統(tǒng)2任務2搭建智能客服機器人任務實施用戶通過網(wǎng)頁或手機提問，智能客服機器人在后臺進行處理，當正確理解問題后，系統(tǒng)程序不能憑空產(chǎn)生回答的問題，需要構建一個知識庫。在制作“知識庫”時要考慮周全，回答的問題盡量貼近現(xiàn)實?？头C器人知識庫建設（樣本）配置知識庫3問題答案什么時候開校慶？202X年6月18日具體地點在哪兒？在新修的“某某校區(qū)”學術大廳，……交通如何解決？機場和高鐵站都人專人接待，……住宿是否方便？學校周邊各個檔次的酒店都有，價格合適，……校慶需要幾天時間？2天時間，……有哪些流程？先集中在學術大廳啟動儀式，參觀新校園，各學院在研討……任務2搭建智能客服機器人任務實施系統(tǒng)搭建好后，需對各模塊的參數(shù)進行設置，最后進行功能測試和調(diào)整。

運行調(diào)試4參數(shù)設置任務2搭建智能客服機器人任務實施將調(diào)試后的智能客服機器人系統(tǒng)接入學校官方網(wǎng)站或微信公眾號，至此智能客服機器人搭建完成。

上線運行5任務2搭建智能客服機器人

項目分享方案2由學生代表與指導教師組成項目評審組，各工作團隊制作匯報材料并進行答辯。方案1各工作團隊展示交流項目，談談自己的心得體會，并選派代表分享交流。

項目評價根據(jù)項目完成情況填涂表類

別內(nèi)

容評

分項目質(zhì)量1.各個任務的評價匯總2.項目完成質(zhì)量☆☆☆團隊協(xié)作1.團隊分工、協(xié)作機制及合作效果2.協(xié)