智能导游（精选四篇）
智能导游 篇1
(一) 传统模式在现阶段的不足
随着旅游业的高速发展, 各种旅游模式的兴起, 游客的需求趋于个性化、探险化、求知化, 旅游中的食、住、行、游、购、娱则更倾向于自己安排, 摆脱旅行社预先安排好的行程模式, 更加随心所欲、自由自在, 充满了多元化的个性元素。传统的导游模式不能满足游客多元化的需求的问题日益凸显, 主要有以下问题:没有足够的导游与游客形成一对一的关系;多个导游同时讲解的时候会互相影响;导游的专业态度、工作态度、自身素质会直接影响游客的心情及旅游的品质;导游无法全面地讲解目的地各类文化知识;游客不能进行自由探索式的游览。
随着这些问题的日益凸显, 越来越多的人趋向于自助旅游, 却往往因没有导游的指引而出现迷失方向、遗漏景点等问题。近二十年来, 计算机网络迅速发展, 游客可以在因特网上获得很多旅游信息, 然而一旦踏上旅途脱离电脑, 景点信息就难以获得。如何解决这些顽疾?近年来, 智能旅游迅速发展, 其体系中的智能导游有望从根本上解决这些问题。
(二) 传统导游模式的优点
传统的导游模式也并非一无是处, 其同样具有便宜、方便、省时、安全的优点。
二、智能导游模式分析
(一) 智能导游出现的背景
1、个人信息终端和网络的普及
在信息技术高速发展和普及的今天, 互联网已经普及, 各种网络资源、虚拟社区蓬勃发展, 通过各种便携的终端上网设备可以方便快捷的获取各种网络信息资源。
2、旅游者需求发生变化
在旅游需求增大的同时, 需求渐趋于个性化, 成为时代的新宠, 旅游过程更加注重知识性和体验性, 游客希望在旅游的过程中全方位地参与或体验, 充分理解旅游地的内涵和特色, 体会到旅游活动的极大乐趣。
3、自助旅游的兴起
随着旅游者经验日益丰富, 旅游的需求层次不断提高, 传统旅游无法满足越来越多的自助游的游客。游客的自主意识增强, 追求个性化旅游, 更倾向于自己来设计旅游路线。借助于现代发达的通讯、交通工具, 自助旅游以其追求个性和自由的特点越来越受到推崇。据调查, 77%的人喜欢自助游;自助旅游还具有很大的灵活性, 在旅途中可以根据个人喜好临时调整或改变行程。
4、我国出入境旅游的迅猛发展
中国多元化的物质文化和丰富的自然资源向来对外国游客有着巨大的吸引力;随着越来越多的境外游客把旅游度假的目标定在中国, 而我国也有越来越多的游客走出了国门。与之不协调的是我国的外语导游人才短缺, 使得无论是入境的外国游客, 还是出境的中国游客, 由于语言的限制对于旅游目的地的了解不完全。
5、环境保护问题已成为旅游业的关注重点
传统旅游导游利用扩音器讲解, 景区团队交叉重叠, 环境嘈杂, 降低景点博物馆高分贝噪音成为景点管理的新要求。
(二) 智能导游的优势
在旅游目的地, 游客可以通过智能导游, 随时定位, 轻松便捷地了解周围的旅游信息, 包括景点、酒店、餐馆、酒店星级、价格规范、剩余房间、活动的时间、地点、价格范围、餐馆的口味、人均消费水平、优惠等。游客还可以利用智能导游规划自己的游览路线, 可以随着随地改变和制定下一步行程;智能导游提供网上预订, 游客可以随时预订, 方便快捷, 同时也大大提高了景区的机动游客量。在景区, 游客利用智能导游可以方便快捷地获得清晰的景区电子地图, 智能导游也为其提供线路选择;在游览的过程中, 通过智能感应, 自动播报, 让景区动起来, 向游客讲述自己的故事。智能导游针对游客旅游过程中所需信息提供智能化的服务, 智能导游为游客提供了方便, 提升了旅游服务的质量, 最终也提升了旅游业整体品质, 扩大了旅游的影响力, 继而能吸引更多的自助游客。
(三) 智能导游的缺点
导游作为旅游目的地居民的代表, 能够通过自身的气质和表达让游客切身真实地感受到当地人的特色;通过导游的人性化的引导与讲解, 使不同年龄, 不同文化背景的人能更好地互相沟通、融合, 人工导游促进旅游活动中人际交往和感情交流;在旅游活动过程中, 充满了各种未知性, 随时有可能发生无法预料的事情, 人工导游可以即时解答和处理旅游者的提问和要求, 应付旅游活动中各种随机事件。以上三点是物化的职能导游无法代替的。因此, 机器在全民旅游的今天能解放的是大量的劳动力, 但是放弃的是更为人性化、更为及时化的服务。
(四) 智能导游发展的机遇
就政府方面而言, 2011年全国旅游工作会议明确要求要抓住三网融合快速推进、移动互联网快速发展等机遇, 推动旅游业广泛运用现代信息技术, 以信息化带动旅游业向现代化服务产业的转变, 各地政府也加大智能城市的建设步伐, 为智能旅游、智能导游提供新的发展契机;就旅游企业而言, 为适应旅游业的信息发展趋势, 旅游企业探索旅游管理的创新平台及景区智能化建设, 这在一定程度上都推动了智能的导游的发展;就旅游目的而言, 旅游目的为了竞争, 提升自身形象, 都在积极努力打造智能服务的典范, 建设旅游的完美体验体系, 提升行业的竞争优势, 完善导游服务体系。
三、浅析智能导游的发展前景
(一) 智能导游的应用市场前景
随着旅游业的快速发展, 传统的随团旅游时间仓促、线路单一等弊端逐渐显露出来, 而另一方面, 追求个性和自由的自助游日益流行。但是游客在自助游过程中, 时常会遇到道路不熟找不到方向, 不能深入了解景点的文化底蕴, 甚至遗漏景点等问题。因此, 智能导游对于未来自助游的发展方向是不可或缺的。
再者, 我国近年来的出入境旅游也在迅速地发展起来, 面对世界各地如此之多的客源, 外语导游的数量就显得捉襟见肘了, 所以说, 发展智能导游便是整个社会乃至整个国家的必然趋势了。
此外, 随着社会经济的不断发展, 人们的生活水平也得到了大大的提高。因此许多游客在游览过程中的旅游需求也更加趋向于多样化, 这种需求的不断变化刺激了他们对于旅游服务高新技术化的向往, 他们希望获得更加丰富而又充实的旅游体验。
更重要的是环境保护问题。现在很多景区里的导游在讲解时都会拿着扬声器大声喧哗, 这样不仅给其他游客带来了噪音, 而且对于周围的环境也造成了一定的影响。智能导游应用的必要性也因此凸显出来。因此在全民旅游的今天, 提倡低碳旅游的今天, 智能导游势必应运而生。
(二) 智能导游的发展优势
1、主动感知, 充分整合, 协同运作
在智能旅游模式下的智能导游能主动感知旅游景点、文物古迹、城市公共设施的各类资源, 并进行分类汇总, 为游客提供食、住、行、游、购、娱等方面所需要的信息。智能导游为游客提供一个旅游活动上下和谐高效协作的工具, 可以即时准确地掌握旅游活动的信息。
2、提升旅游业服务水平
智能导游从游客出发, 通过信息技术提升旅游体验和旅游品质, 游客在旅游信息获取、旅游计划决策、旅游产品的预定支付、享受旅游和回顾评价旅游整个过程中能感受到智能导游带来的全新的服务体验。同时, 智能导游通过各种技术实现信息的传递和事实交换, 让游客的旅游过程更顺畅, 提升旅游的舒适度和满意度, 为游客带来更好的旅游安全保障和旅游品质保障。
3、扩大旅游的影响
智能导游还将推动传统的旅游消费方式向现代的旅游消费模式转变, 并引导游客产生新的旅游习惯, 创造新的旅游文化。
4、吸引更多的年轻游客
近年来自助游兴起, 而青年人成为自助游中的主力军。这些人经济负担小, 消费潜力大, 他们更注重体验旅游, 读万卷书行万里路, 培养自立精神, 了解不同文化、丰富人生体验。
四、智能导游给旅游目的地和游客带来的优势
(一) 旅游目的地
所谓旅游目的地是指吸引旅游者在此短暂停留、参观浏览的地方。这是传统上的对旅游目的地的解释。智能导游给旅游目的地带来的优势。分析如下:
1、环境保护
目前环境保护已成为旅游业关注的重点。随着旅游的人越来越多, 带来了很多环境问题。第一, 噪声污染就是个大问题。智能导游作为无噪声污染的东西, 可以保护文物古迹、自然景观、人文名胜并且对人没影响。第二, 导游作为人, 本身也会有相应的垃圾产生, 而智能导游体积小、不产生任何垃圾, 因此它不仅提高了旅游质量, 还提高了国家对外旅游的整体形象, 保证旅游发展与环境相和谐。
2、降低景区的成本
智能导游和人工导游都可以达到介绍景点的效果, 智能导游可以有效降低景区配备专职导游的经营成本。
3、避免讲解员讲解质量的不稳定性
对于景区来说, 智能导游与人工导游相比, 能避免由于个人原因带来的服务质量不稳定。通过智能导游可以提高游客对景点的认知度, 并通过他们的传播加快提高景点的知名度, 增加客流量。
4、提升景区形象
智能导游系统的使用必然要求加强智能景区的建设, 智能景区能更有效地保护旅游资源, 为游客提供更优质的服务, 实现景区环境、社会、经济全面协调, 可持续发展。智能导游促进景区的建设发展, 进而提升景区形象。
(二) 旅游者
方便快捷的智能导游为游客带来的优势分析如下:
1、满足来自不同国家的游客的语言需求
目前国内外语导游稀缺, 语言不通导致出入境游质量下降。智能导游精通中、英、日、韩、法、德、西七种语言, 可以轻松地解决语言问题, 一举解决多语言传统导游的成本。
2、缓解旅游旺季导游人员不足的状况
目前国内从事导游工作的人员众多, 但是一到旺季仍是供不应求, 没有足够的导游来提供服务。智能导游的出现, 能够顺应大众旅游时代对于数量的要求。
3、满足游客的个性化需求
智能导游形成一对一的关系, 能满足游客的个性化需求。景区内无论游客到哪个景点都会做详细讲解介绍, 游客可根据自己的喜好进行取舍, 从而避免了跟传统导游员时, 没有选择的问题。游客还可自行安排个性化的游览线路, 深入了解景点的历史发展和文化内涵。
4、提升旅游的品质
近年来导游服务质量下降, 导游欺客、宰客的事件时有发生, 游客投诉不断, 游客对旅游的整体满意度直线下降。而智能导游并不存在这样的问题。智能导游能保证讲解的质量, 尊重史实, 能使游客更深刻地了解景区的文化内涵, 大大提高了景区服务标准化和统一化, 在口碑上为景区的发展提供支持。
五、结论
在传统导游服务数量有限、信息量窄、服务质量参差不齐的情况下, 互联网技术的强力发展, 网络运用比例大涨, 极大地增强了智能旅游使用的可能性和实用性。旅游信息化的发展是一种大势所趋, 智能旅游符合旅游的发展方向, 智能导游也将被大量运用于市场, 前景广阔。
参考文献
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智能导游 篇2
1 概述
Android操作系统是由谷歌公司开发的智能操作系统，主要是面向移动平台做出的研究。Android系统的软件层次结构主要包括应用软件、应用层框架、库函数与运行环境、Linux内核4个层次。
在这些层次结构中，应用层框架包括一系列的系统服务，包涵各种视图组件、用户活动管理器、资源管理器等内容。应用层框架对于开发应用程序来讲意义重要。库函数与运行环境内包含了能够在Android系统中被不同性能的组件使用的C语言和C++语言集合。库的定义区域十分严格，主要包括系统C语言库、图形库、数据库、媒体库等。核心库的主要功能是优化系统平台中的嵌入式应用。而在Linux内核层中，Android系统选用的是Linux2.6内核，通过内核的运算能够实现系统进程管理、网络协议构建、软硬件驱动和网络安全服务等内容。
2 平台框架
研究的基于Android平台的智能导游系统所要构建的硬件平台，选择的是ARM平台。ARM平台的3大特点分别是耗电少功能强、16位/32位双指令集和众多合作伙伴。CPU处理器选用的是三星（Samsung?）公司的S3C6410A。S3C6410A作为在ARM11微处理器平台上嵌入开发的内核，主频为533MHz，自身扩展有完整的智能管理器，能够保持较低水平的能耗，并且能够有效地支持Java语言的嵌入式运行，同时采用ARM Jazelle技术来保障Java的执行。液晶显示触摸屏的设立能够有效满足导游的需要，可以选用NEC公司的4.3英寸的触摸液晶屏，控制一定的分辨率，能够刚好满足导游日常业务开展的需求即可。导游在使用智能导游系统时，需要通过无线WiFi的方式接入到网络中实现数据连接，通过谷歌公司出品的Google maps软件，实时对照电子三维地图来获取所需信息。本设计应该选用Marvell 8686组件来搭建WiFi模块；WiFi模块与CPU处理器之间的连接一般是由Marvell8686组件的SDIO接口来实现。
3 功能模块
一个用途广泛的智能导游系统应该包括几个主要的应用功能模块，如针对旅游团队成员的团员信息管理模块、针对景点配合讲解和宣传介绍的多媒体应用模块、能够全面提供位置标记和路线选择导航等服务的电子地图模块。
3.1 团员信息管理模块
导游在每次带队行动前，应该主动通过此模块来记录游客的信息，并能够对这些信息进行实时的修改、补充、查询和存储。这些信息的建立能够帮助导游实现对旅游团队的管理。
在Android系统平台下，可以开发出供导游存储游客信息的技术方式主要有几种：SQLite数据库存储、Shared Preference、File文件存储、Content Provider内容提供器和网络存储。Android系统中，数据基本都是私有的，都是存放于“data/data/程序包名”目录下的。
SQLite:SQLite是一个轻量级的数据库，支持基本SQL语法，是常被采用的一种数据存储方式。Android为此数据库提供了一个名为SQLite Database的类，封装了一些操作数据库的API。
Shared Preference：除SQLite数据库外，另一种常用的数据存储方式，其本质就是一个xml文件，常用于存储较简单的参数设置。
File：即常说的文件（I/O）存储方法，常用语存储大数量的数据，但是缺点是更新数据将是一件困难的事情。
Content Provider:Android系统中能实现所有应用程序共享的一种数据存储方式，由于数据通常在各应用间的是互相私密的，所以此存储方式较少使用。
在此设计系统中，用SQLite数据库技术来存储导游所带团队的团员信息数据。SQLite数据库存储数据具有稳定的实现方法：首先确定一个SQLite Database类，赋予其实例化，从而得到一个容量充足的SQLite数据库。然后确定存储对象，SQLite数据库引入的对象对应于3个方法来获取：（1)onCreat()：这条指令一般出现在数据库首次生成时，系统通过对此指令的调用促生数据库表；（2)onUpgrade()：这条指令一般出现在数据库更新的时候，系统会调用这个方法可以实现将从旧版本数据库到新版本的更新；（3)onOpen()：辞职岭属于数据库被打开时的回调函数。在onOpen()方法可以嵌入execSQL()方法，execSQL()方法可以用来调用数据库的实例，这样可在数据库开启时执行一条SQL语句，从而完成相应数据库操作功能。
在团队管理模块的数据库中，导游经常要对团员的信息进行增加、修改、删除等操作，从设计手段来讲，这些事件可以通过事件监听模型来完成。事件监听模型可以使应用程序具有十分良好的交互性。以下可以通过以查找功能的实现作为事例，来阐述智能导游系统的设计方案针对团员信息查找的操作处理流程。
指定此次查找事件处理过程的事件源的相关指代词，如查找按钮findButton、监听器clickListener。首先利用程序操作完成监听器clickListener的注册，通过setOnClick-Listener()指令能够将clickListener注册到findButton中。当来自外部的操作触碰findButton时，系统的默认动作变为click事件，click事件将在事件监听器clickListener中被监听。随后事件监听器将通过事件处理器的调用做出相应动作，即在onClick方法中调用系统函数startActivity,intent(意图)随即被启动，系统会跳转进入查找界面并通过调用数据库的execSQL()方法完成数据库查找操作功能。
3.2 多媒体应用模块
智能导游系统的多媒体应用模块主要实现3方面的功能：景点音频介绍、景点图片解说、景点视频点播。导游可以综合运用这几种功能，相互配合完成对旅游景点的解说，有效降低导游的工作强度。音频解说配合描绘景点的图片和视频的点播，可以在游客的感官上提供更加丰富的服务，将涉及景点的历史图片和特定时间的景观一一呈现给游客。
3.2.1 用户界面
智能导游系统的多媒体应用模块，采用组件ListView以列表形式来完成主界面的设置。当进入主界面后，利用newListView()语句在主界面的onCreate()方法中，新建一个ListView，使用setAdapter()方法，绑定组件ListView与数组适配器ArrayAdapter，数据便可以显示在在ListView界面。数组适配器Array-Adapter内所具有的符合定义的数据就能在ListView组件中对应显示。若想在多媒体应用主界面设置不同选项供选择，则可以创建并绑定一个选项选择监听器itemSelectedListener，并通过setonItemClickListener()语句与Lisview实现绑定，当指定相应景点后，对应的功能界面就能受激出现。
3.2.2 多媒体的功能展示
基于Andriod的智能导游系统能够提供常见的如MP3,JPG,MPEG4,h.264等媒体编解码机制，因此在应用程序中集成音频、视频和图片等多媒体变得操作简单。本次设计中，为实现播放音频功能，需实例化一个MediaPlayer类，然后在设置音频文件的路径上调用setDataSource()语句来完成，播放指令应用start()来实现。视频播放功能借助VideoView和Media-Controller组件即可实现。图片的预览，应采用网格视图GridView。并调用网格视图的setAdapter方法绑定需要预览的突破，逐一显示。
3.3 电子地图模块
基于Andriod的智能导游系统的设计汇总，电子地图最为重要的功能，其实现技术是借助Google maps的API来完成。首先申请Google maps的API key，然后使用Android系统提供的map包，可以显示电子地图及其他应用的功能。
视图模式功能模块一般提供卫星图、街景图、交通图进行选择，地图仍可以实现放大和缩小操作。系统通过调用MapView类语句来实现视图功能。MapView类作为展示地图的视图，通过对键盘事件(on-KeyDown和onKeyUp)的获取来完成地图移动和缩放功能。本次研究中可以使用mapView.toggleSatellite()和map-View.toggletraffic()的两个方法语句选择显示卫星图或者路况图。通过MapController的setZoom()来调节电子地图的大小设置。
为了导游能够更加便捷地找到目的地的位置，智能系统中调用getFromLocationName()语句来实现地点查找功能，并且能够在地图上显示出查询结果，标注位置及相互之间的方向及路线。地图中的经、纬度是使用LocationManager的getLastKnownLocation方法来计算得到，具体可以通过getLastKnownLocation语句得到一个新的Location位置对象，在Location类中getLatitude()和getLongitude()得到某个目的地点的经度和纬度。
当然，在系统提供的功能上，可以增加景点周围信息查询功能模块，能够将游客需要的景点周围的交通和食宿信息预先存储在系统中供用时所需。
4 结语
Android系统已经在智能手机、平板电脑、车载导航仪、数字电视等嵌入式终端系统获得广泛应用。基于Android平台的智能导游系统，得益于Android系统的优异性能和开放扩展性。文中提出了智能导游系统的设计和实现方案，简要分析了各个功能模块的设计和实现方法。在后期的测试中，该智能导游系统尚能运行稳定，且操作简单。可以预见多媒体应用在旅游业中有广泛的应用前景，基于Android平台的智能导游系统将得到更多的完善。
参考文献
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智能导游 篇3
1 研究目的与意义
近几年来,智能导游系统已经引起越来越多的关注。智能化导游成为未来“导游者”的趋势已经不可逆转[2]。利用PDA或者高端手机等通信设备,通过GPS自动感知用户位置,经过分析处理的实时变化更新上下文信息改变系统行为。该系统除了能够提供给游客更加全方位的服务以外,能够提供给用户一种更加方便快捷、随时随地获取信息的渠道是它最重要的优越性,这为本文在该方面的研究提供了可行性。而这一研究也将从根本上解决我国目前面临的游客激增与导游资源匮乏的矛盾,此外上下文感知应用领域的不断扩展和社会对计算智能发展的需求也激发了人们对该领域的系统性研究,力促人类早日步入普适时代[3]。
2 研究内容
本文充分利用庐山风景区的区位优势,以上下文感知计算在GPS智能导游系统中的应用为例,通过对上下文感知计算系统框架的发展进行详尽研究与深入探讨,根据系统框架模型对其进行建模与系统设计,为上下文感知计算的进一步研究提供参考。
3 系统建模
一个完整的基于上下文感知计算的系统是一项比较庞大的工程,它涵盖了众多前沿科技[4]。它要求在系统的构建过程有一定的知识积累和研究平台,而且在设计过程中风险大,实施难度大。在这种情况之下,本文通过采用层次化建模和有限状态机进行建模相结合的方法建模和仿真,对上下文感知计算在庐山景区的全球定位智能导游系统应用进行研究。本文归纳如下:
3.1 上下文的建模
格式不统一的上下文在感知系统中实现数据传输极为麻烦,甚至有些复杂的上下文格式易造成链锁反应,形成像网络中的网络风暴一样,导致系统的复杂度急剧增加,甚至瘫痪。所以上下文建模本文遵循以简单为宜。针对这种情况,本文将上下文建模成包括四项属性的元组形式,并采用记录数据的形式对其进行表示出来。其通用元组表示形式为:
其中context表示上下文;entity表示上下文来源;state表示对象当前状态;condition表示用户端所持设备的当前位置;time则表示有效时间值。
通过这种元组方式本文就可以很方便地把各种不同的上下文以一种统一的格式表示出来。即使在上下文更加复杂的情况下,该方式也可以起到简化上下文格式数的目的。建模实例可参见表1。
3.2 层次化建模
上下文感知计算系统建模是要实现如何把概念模型融入到层次化建模过程中。一般来说,上下文感知计算系统较为复杂,其设计因为受环境变化影响大而显得很困难。出于降低设计风险的目的考虑,本文提出了层次建模的方法。所谓“层次化”模型,就是将复杂的模型分成几个层次,每个层次着重于某些特定的功能,这样就能够使一个复杂的大问题变成许多简单的小问题。使用层次化模型具有节省成本、易于理解、易于扩展、易于排错等优势。实现概念模型映射到层次模型的一一对应。
4 系统结构设计
注入上下文感知计算理念设计的GPS智能导游系统——Lu Shan智能导游系统总体结构设计主要包括导游子系统和上下文决策子系统两个部分,其中导游子系统主要运行在手持设备上;用户则是进入庐山风景区的游客;上下文决策子系统则是运行在微机上的服务器端。上下文决策端具有推理演化决策功能,而使其产生决策的上下文对象的生成主要是来自于运行在物理空间的各个实体所产生的上下文信息,即运行在用户手中的导游机终端。
决策端接收到上下文生成者(即导游终端)发回的上下文信息然后经过决策端利用相关模块进行过滤、推理演化生成实时有效的高级上下文。比如基于GPS所生成的电子地图定位信息,同时决策端也会以自动模式形式自动向导游终端的缓存设备报送游客所在位置的经纬度、附近所具有的旅游景点及其文档介绍。
导游终端则以自动模式通过GPS形式向决策端实时发送游客当前所在位置的经纬度信息、周围环境的温度与湿度等基本信息,游客也可以以自主模式选择性的接收当前所在景点的实时语音详细解说、搜索多媒体形式存放的相关的资料、动态的最优路径选择的导航路线、实时游客流量、海拔高度、两地距离和天气情况等高级的智能化的导游信息服务。
5 结束语
该文对上下文感知计算在智能导游系统中应用的研究只是研究工作一个开端,其后续工作仍将继续。该文研究更应该面向具体的变化多端的应用环境,更加深入地研究感知计算系统的构建技术,这将是该文未来工作的重点。
参考文献
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智能导游 篇4
智能机器人已经在工业、农业、医学、航天、甚至军事上等诸多领域的应用, 很大程度上提高了生产效率, 并代替人类完成高效、高精度、高危险的作业过程, 解放了很大一部分的劳动力, 智能机器人已为社会创造很大的价值。而服务机器人是当今智能控制领域的一个研究热点[1], 智能移动机器人可以说是智能导游机器人的前身, 其最早在60年代末期就开始了研究[2], 作为各种类型机器人的基础技术平台, 它能通过各种传感器、定位系统等来进行识别, 从而去感觉周围的情况, 了解自身所处的状态, 实现在复杂的环境中去躲避障碍物自主向指定的目标运动, 继而实现一定功能、完成一连串任务的系统。智能导游机器人融合智能机器人技术和导游服务, 它将提高导游行业的工作效率, 大大减轻导游工作负担, 一定程度上代替人工导游工作, 提高旅游行业的经济效益。
2 系统总架构
本设计研究的智能导游机器人系统可以分为九个模块:主控模块、电机驱动模块、光电循迹模块、红外避障模块、语音模块、模拟投币模块、按键模块、LCD模块、电源稳压模块。其中投币模块、按键模块、LCD模块和E18-D50NK光电传感器可合并为辅助模块。
智能导游机器人系统中, 各个模块相辅相成, 缺一不可。电源稳压模块为主控模块及其他模块提供稳定的电源, 主控模块通过循迹模块采集路面线路信息, 通过红外壁障模块采集障碍物等信息, 然后再传递信号给电机驱动模块对电机进行操作, 如此来实现导游机器人准确的行走和自动壁障等功能;语音模块通过主控模块可以实现简单的人机交互功能, 解说景点的人文地理;投币模块在本设计是一个光电传感器模拟而成, 以挥手来代表投币, 游客投币结束后通过按键模块确认, 然后将信号传给主控模块进行处理;LCD模块将主控模块处理的部分信息显示给游客观看。智能导游机器人系统总架构如图1所示。
3 系统主要模块设计与实现
本设计采用STM32f103ZET6微处理器作为核心控制器, 根据需要使用该主控的接口引出来与外围设备进行连接。作为核心的主控模块, 它是智能导游机器人的大脑, 其主要功能是将各模块反馈的信息进行处理和控制, 如避障模块检测到障碍、循迹模块检测到岔路口或者景点后, 反馈给主控, 主控根据程序命令调节电机驱动模块和语音模块, 使得机器人可以进行转弯、调速及解说等功能。
3.1 电机驱动模块
该模块是两个部分组成的, 一个是驱动模块, 另一个是电机;其主要功能是为智能导游机器人通过驱动模块对电机进行调速控制, 从而控制机器人的运行以及对特殊路面情况的相应动作[3]。
(1) 本设计电机采用4个28JX5K19G直流减速电机。直流减速电功率可达95KW以上, 能耗低, 节省空间, 有较大的力矩。主控制模块采用PWM调速法通过驱动模块控制电机的转速, 改变一系列频率输出固定方波的占空比, 从而改变加在电机的平均电压, 通过功率放大器驱动电机, 可改变电机的转速, 实现机器人的前进、后退、转弯等功能。
(2) 本设计驱动模块采用的是Abilix驱动器, 该模块是主控系统和电机的连接纽带, 主控通过驱动模块控制电机的正反转以及改变与驱动模块连接的通道口电平的高低来控制电机的运行状态。如图2所示为电机驱动实物图。表1所示为驱动模块的极限参数。
3.2循迹与避障模块
(1) 设计中光电循迹模块主要由16个光电二极管、8个光敏三极管、2个LM339M芯片、16个LED灯组合而成[4]。其功能是对白线进行识别, 使探险游机器人可以按规划好的路线前进到达方案所设计的目的地, 并能分辨交叉路口以便按程序选择路径进行调整。
该模块主要采用的两个元件是3DU5C硅光敏三极管、LM339电压比较器。
(2) 避障模块采用E18-D80NK光电传感器, 它是一种漫反射式光电传感器, 集发射与接收于一体[5], 其主要目的是实现对障碍物的识别。
本次设计需要实现的避障功能有:对路障的识别、对陡坡的识别以及在特定情况下帮助循迹模块识别路径和确定车身位置, 按其实现不同功能的需要, 安置不同位置的传感器。
4 软件分析及硬件测试结果
4.1 主程序流程图
主程序主要作用是对外部设备进行初始化, 并等待游客投币后, 开始判断投币数量, 确认完毕后选择所去景点的路线, 然后启动语音模块, 带游客去景点, 到达景点解说完毕后自动回到起始点。本设计的主程序流程图如图3所示。
4.2 循迹模块序流程图
为了实现其识别线路的功能, 2个循迹模块分布于智能导游机器人底盘下方, 为了循迹模块编程所需, 特将循迹模块的光电传感器定义为0至15的编号。如图4所示为循迹传感器分布图。为了循迹模块编程程序流程所需, 设0至2的光敏传感器响应向前右, 5至7的光敏传感器响应向前左, 8至10的光敏传感器响应向前左, 13至15的光敏传感器响应向后右, 对于白色直线的循迹程序流程图如图5所示。
4.3 硬件测试结果及分析
该设计硬件主要实现了五个模块功能, 即主控模块、稳压模块、循迹模块、语音模块与机器人移动的驱动。测试时主控模块先在未通电时检查芯片及其他外设焊接是否短路。通电后开始检测是否可以下载程序, 当程序可以成功下载则主控模块就已经检测完毕。硬件检测表如表2所示。
5 结语
本设计研究的是类人型的模拟智能导游机器人系统, 其采用STM32为主控芯片, 通过模拟投币模块、语音模块、循迹模块、避障模块等八个模块完成了对机器人的智能控制, 实现游客投币确认后自动带领其参观景区, 游客通过语音模块实现与机器人的交流对话, 并为游客进行解说服务。
参考文献
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