CN113074731B - 一种智能导航设备及智能导航设备自主导航方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种智能导航设备及智能导航设备自主导航方法，可用于人工智能技术领域或其他领域，方法包括：根据智能导航设备自身位置信息，以及智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图；根据智能导航设备自身定位信息以及自身位置信息，修正定位地图；根据智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线；根据导航路线，导航至目标客户；利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现智能导航设备主动寻客、动态锁定目标客户。
Description
技术领域
本申请涉及人工智能技术领域，具体涉及一种智能导航设备及智能导航设备自主导航方法。
背景技术
近年来，银行为了给客户提供更为丰富快捷的服务，降低银行的人力成本支出，围绕智慧银行建设思路，在银行网点提供智慧服务机器人技术支撑，以改变传统的工作执行方式，释放人力，提高营销效率。目前银行网点布设的机器人一般为服务机器人，主要包括迎宾机器人和轻业务机器人。其中，SLAM(simultaneous localization and mapping，即同步定位与建图)成为服务机器人定位导航的核心技术，但受限于算力和地图创建需求，SLAM技术方案无法独立部署在环境中。服务机器人只能确定自身定位信息和环境地图信息，完成定点服务任务，无法动态锁定服务客户目标。一般情况下，当大堂经理引导客户走到机器人面前或者客户向机器人请求服务时，机器人才可通过自带的摄像头近距离识别客户身份，这样无法提高银行智能机器人执行业务的时效性，难以发挥其真正效益。
发明内容
针对现有技术中的问题，本申请提供一种智能导航设备及智能导航设备自主导航方法，融合多种定位手段，利用多种定位手段互补的优势，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现所述机器人主动寻客、动态锁定服务客户和提供自主导航跟随式服务。
为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
第一方面，本申请提供一种智能导航设备自主导航方法，包括：
根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图；
根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图，其中，所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到；
根据所述智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线；
根据所述导航路线，导航至目标客户。
进一步地，所述智能导航设备自主导航方法还包括：
根据目标客户定位信息变化数据，生成目标客户运动轨迹；
在导航至目标客户之后，根据所述目标客户运动轨迹预测目标客户当前待执行的业务；
根据预测得到的所述业务提供对应的服务。
进一步地，所述根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图，包括：
根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，得到所有障碍物的位置信息；
根据所有障碍物的位置信息，生成定位地图。
进一步地，所述根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图，包括：
根据智能导航设备自身定位信息，修正智能导航设备自身位置信息；
根据修正后的智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图。
进一步地，所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到，包括：
智能导航设备上的定位芯片与每个所述定位基站进行信息交互，得到智能导航设备上的定位芯片与每个定位基站的测距信息；
根据所述测距信息，得到智能导航设备的定位信息。
进一步地，所述每个所述定位基站与智能导航设备上的定位芯片进行信息交互，得到智能导航设备上的定位芯片与每个定位基站的测距信息，包括：
每个定位基站向所述智能导航设备上的定位芯片发送测距请求信号，并记录所述测距请求信号的发送时间；
所述智能导航设备上的定位芯片发送测距确认信息至对应的定位基站，其中，所述测距确认信息包括定位芯片的唯一标识码以及定位芯片处理所述测距请求信号的时长；
定位基站根据测距请求信号的发送时间、测距确认信息以及测距确认信息的接收时间，得到定位芯片与对应定位基站的测距信息。
进一步地，所述根据所述目标客户运动轨迹预测目标客户当前待执行的业务，包括：
导航至目标客户位置，以使该目标客户处于摄像头拍摄范围内，拍摄包括该目标客户的环境图像；
根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息预测目标客户待执行业务。
进一步地，所述根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息预测目标客户待执行业务，包括：
根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息生成客户画像；
根据所述客户画像预测目标客户待执行业务。
进一步地，所述根据所述目标客户运动轨迹预测目标客户当前待执行的业务，还包括：
将所述环境图像、所述目标客户与机器人的相对位置关系输入至预设的神经网络模型；
根据所述神经网络模型的输出确定目标客户的身份。
第二方面，本申请提供一种智能导航设备，包括：
定位模块：根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图；
定位校准模块：根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图，其中，所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到；
路径规划模块：根据所述智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线；
路径导航模块：根据所述导航路线，导航至目标客户。
进一步地，所述智能导航设备还包括：
运动轨迹模块：根据目标客户定位信息变化数据，生成目标客户运动轨迹；
业务预测模块：在导航至目标客户之后，根据所述目标客户运动轨迹预测目标客户当前待执行的业务；
跟随服务模块：根据预测得到的所述业务提供对应的服务。
进一步地，所述定位模块包括：
位置确认单元：根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，得到所有障碍物的位置信息；
地图生成单元：根据所有障碍物的位置信息，生成定位地图。
进一步地，所述定位校准模块包括：
定位修正单元：根据智能导航设备自身定位信息，修正智能导航设备自身位置信息；
地图修正单元：根据修正后的智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图。
进一步地，所述定位校准模块还包括：
信息交互单元：智能导航设备上的定位芯片与每个所述定位基站进行信息交互，得到智能导航设备上的定位芯片与每个定位基站的测距信息；
定位获取单元：根据所述测距信息，得到智能导航设备的定位信息。
进一步地，所述业务预测模块包括：
图像采集单元：导航至目标客户位置，以使该目标客户处于摄像头拍摄范围内，拍摄包括该目标客户的环境图像；
业务预测单元：根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息预测目标客户待执行业务。
进一步地，所述业务预测单元包括：
客户画像组件：根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息生成客户画像；
业务预测组件：根据所述客户画像预测目标客户待执行业务。
进一步地，所述业务预测模块还包括：
神经网络单元：将所述环境图像、所述目标客户与机器人的相对位置关系输入至预设的神经网络模型；
客户确认单元：根据所述神经网络模型的输出确定目标客户的身份。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的智能导航设备自主导航方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的智能导航设备自主导航。
由上述技术方案可知，本申请提供的一种智能导航设备及智能导航设备自主导航方法，方法包括：根据智能导航设备自身位置信息，以及智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图；根据智能导航设备自身定位信息以及自身位置信息，修正定位地图；根据智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线；根据导航路线，导航至目标客户；利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现智能导航设备主动寻客、动态锁定目标客户。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例中智能导航设备自主导航方法的流程示意图。
图2是本申请实施例中智能导航设备自主导航方法中步骤100的流程示意图。
图3是本申请实施例中智能导航设备自主导航方法中步骤200的流程示意图。
图4是本申请实施例中智能导航设备自主导航方法中步骤200中的定位流程示意图。
图5是本申请实施例中智能导航设备自主导航方法中步骤211的流程示意图。
图6是本申请实施例中智能导航设备自主导航方法中双向测距算法的原理图。
图7是本申请实施例中智能导航设备自主导航方法中步骤600的流程示意图。
图8是本申请实施例中智能导航设备自主导航方法中步骤602的流程示意图。
图9是本申请实施例中智能导航设备的结构示意图。
图10是本申请实施例中智能导航设备中的定位模块的结构示意图。
图11是本申请应用实例提供的智能导航设备的定位校准模块的结构示意图。
图12是本申请应用实例提供的智能导航设备中业务预测模块的结构示意图。
图13是本申请应用实例提供的智能导航设备中业务预测单元的结构示意图。
图14是本申请应用实例提供的智能导航设备及客户定位的结构示意图。
图15是本申请应用实例提供的智能导航设备自主导航方法的定位指引控制终端的结构示意图。
图16是本申请应用实施例提供的智能导航设备脉冲定位的流程示意图。
图17是本申请应用实施例提供的智能导航设备定位指引控制的流程示意图。
图18是本申请应用实施例提供的智能导航设备任务对接流程示意图。
图19是本申请应用实施例提供的智能导航设备定位校准的流程示意图。
图20是本申请应用实施例提供的智能导航设备路径导航的流程示意图。
图21是本申请应用实施例提供的智能导航设备客户定位的流程示意图。
图22是本申请应用实施例提供的智能导航设备跟随服务的流程示意图。
图23是本申请应用实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请公开的智能导航设备及智能导航设备自主导航方法可用于人工智能技术领域，也可用于除人工智能技术领域之外的任意领域，本申请公开的智能导航设备及智能导航设备自主导航方法的应用领域不做限定。
在本申请的一个或多个实施例中，智能导航设备通常采用银行网点已有的机具，具备移动、自主导航和业务服务功能。
考虑到现有的服务机器人只能确定自身定位信息和环境地图信息，完成定点服务任务，无法动态锁定服务客户目标，本申请提供一种智能导航设备自主导航方法、智能导航设备、电子设备和计算机可读存储介质，融合多种定位手段，利用多种定位手段互补的优势，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现所述机器人主动寻客、动态锁定服务客户和提供自主导航跟随式服务。
基于上述内容，本申请还提供一种用于实现本申请一个或多个实施例中提供的自主导航方法的智能导航设备，该智能导航设备可以与定位指引控制终端之间通信连接，所述定位指引控制终端内部安装定位指引控制系统，定位指引控制终端具体可以通过应用服务器访问所述定位指引控制终端。
其中，所述智能导航设备可以自定位指引控制终端接收自主导航指令，并自该自主导航指令中获取目标客户定位信息以及自身实时定位信息，所述智能导航设备根据获取目标客户定位信息以及自身实时定位信息，结合定位地图，生成导航路线；根据所述导航路线，导航至目标客户位置。
可以理解的是，所述定位指引控制终端可以包括便携式计算机、台式电脑等
在另一实际应用情形中，进行智能设备实时定位以及目标客户实时定位的部分可以在如上述内容所述的智能设备处理中心执行，也可以所有定位操作都在所述定位指引控制终端中完成。具体可以根据所述定位指引控制终端的处理能力，以及用户使用场景的限制等进行选择。本申请对此不作限定。若所有的操作都在所述定位指引控制终端中完成，所述定位指引控制终端还可以包括处理器，用于进行实时定位的具体处理。
上述的定位指引控制终端可以具有通信模块(即通信单元)，可以与远程的智能导航设备进行通信连接，实现与定位数据传输。例如，通信单元可以接收智能导航设备以及目标客户的位置信息，以便定位指引控制终端根据智能导航设备以及目标客户的位置信息得到智能导航设备以及目标客户的定位信息。通信单元还可以将智能导航设备以及目标客户的定位信息发送至智能导航设备。
上述智能导航设备与所述定位指引控制终端之间可以使用任何合适的网络协议进行通信，包括在本申请提交日尚未开发出的网络协议。所述网络协议例如可以包括TCP/IP协议、UDP/IP协议、HTTP协议、HTTPS协议等。当然，所述网络协议例如还可以包括在上述协议之上使用的RPC协议(Remote Procedure Call Protocol，远程过程调用协议)、REST协议(Representational State Transfer，表述性状态转移协议)等。
本申请提供的智能导航设备自主导航方法、智能导航设备、电子设备和计算机可读存储介质，融合多种定位手段，利用多种定位手段互补的优势，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现所述机器人主动寻客、动态锁定服务客户和提供自主导航跟随式服务。
具体通过下述多个实施例及应用实例分别进行说明。
为了解决现有的服务机器人只能确定自身定位信息和环境地图信息，完成定点服务任务，无法动态锁定服务客户目标的问题，本申请提供一种智能导航设备自主导航方法的实施例，参见图1，所述智能导航设备自主导航方法具体包含有如下内容：
步骤100：根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图。
可以理解的是，所述智能导航设备通过带激光雷达获取其所在位置信息，所述位置信息包括自身位置信息以及自身与至少一个障碍物的相对位置关系，所述相对位置关系包括障碍物相对智能导航设备的距离以及角度，智能导航设备开始进行运动，并且到达一个新的位置，智能导航设备根据其运动方程预测其现在所处于的新的位置信息，再通过激光雷达获取其新位置的环境信息，直到获取到所有的障碍物的相对位置关系，将所有障碍物的相对位置关系进行匹配融合，生成定位地图。
步骤200：根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图，其中，所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到。
可以理解的是，智能导航设备上有定位标签，定位标签内部有定位芯片，所述定位标签可以嵌入到智能导航设备内部中，也可以安装在其服务客户显示屏上方位置即可，定位基站通过向定位芯片发送脉冲信号，测得智能导航设备的自身定位信息，智能导航设备自身位置信息会随着机器人的运动而产生误差，且误差会随着机器人的运动而不断增大，导致创建的定位地图误差较大，通过脉冲信号测得的智能导航设备自身定位信息更加准确，因此，根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，能够修正定位地图。
步骤300：根据所述智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线。
可以理解的是，客户配备定位标签以号码牌形式提供给排队的到店客户，具备重复利用的性质。定位基站通过向定位芯片发送脉冲信号，测得目标客户的自身定位信息，以及智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息，根据智能导航设备以及目标客户的定位信息，结合定位地图，生成导航路线。
步骤400：根据所述导航路线，导航至目标客户。
可以理解的是，在完成智能导航设备的定位校准之后，调起智能导航设备的目标点导航能力完成其当前定位信息到达目标客户的路径全局规划。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，根据智能导航设备自身位置信息，以及智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图；根据智能导航设备自身定位信息以及自身位置信息，修正定位地图；根据智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线；根据导航路线，导航至目标客户；利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现智能导航设备主动寻客、动态锁定目标客户。激光雷达定位手段智能导航设备运动过程中，其误差会随着智能导航设备的运动而不断增大，甚至可能无法顾及智能导航设备定位误差的上限，而脉冲信号定位技术是基于定位标签到达固定的定位基站的时间差来计算所述机器人的定位信息，在保证定位基站定位坐标的前提下，能够精确测量定位标签的位置信息，为此，所述智能导航设备进行激光雷达定位时融合脉冲定位系统获取的定位信息，能够及时对激光雷达定位出现的定位误差进行修正。
为了进一步提高银行智能机器人办理业务的时效性，在本申请提供的智能导航设备自主导航方法的一个实施例中，提供一种智能导航设备跟随式服务的优选方式，参见图1，在所述智能导航设备自主导航方法具体还包含有如下内容：
步骤500：根据目标客户定位信息变化数据，生成目标客户运动轨迹。
可以理解的是，智能导航设备通过定位指引控制终端获取目标客户的实时定位信息，根据目标客户的实时定位信息，生成目标客户运动轨迹，所述目标客户运动轨迹包括目标客户行走的路径以及目标客户停留的区域。
步骤600：在导航至目标客户之后，根据所述目标客户运动轨迹预测目标客户当前待执行的业务。
可以理解的是，智能导航设备解析目标客户运动轨迹，根据目标客户行走的路径以及目标客户停留的区域，识别客户感兴趣的业务内容。
步骤700：根据预测得到的所述业务提供对应的服务。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现智能导航设备主动寻客、动态锁定目标客户和提供自主跟随式服务。
在本申请提供的智能导航设备自主导航方法的一个实施例中，提供一种定位地图的生成方式，参见图2，在所述智能导航设备自主导航方法中的步骤100具体包含有如下内容：
步骤101：根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，得到所有障碍物的位置信息。
可以理解的是，激光雷达每次只能获取智能导航设备所在位置的局部环境信息，即点云，它只能反映智能导航设备所在环境中的一个部分。第一步预处理就是对激光雷达原始数据进行优化，剔除一些有问题的数据，或者进行滤波，得到有效的点云数据，根据所述点云数据生成地位地图，智能导航设备开始进行运动，并且到达一个新的位置，智能导航设备根据其运动方程预测其现在所处于的新的位置信息，再通过激光雷达获取其新位置的点云数据，采用点云匹配算法，将当前这一个局部环境的点云数据在已经建立地图上寻找到对应的位置，周而复始，直到获得所有障碍物的点云数据，将所有障碍物的点云数据匹配至定位地图上。
步骤102：根据所有障碍物的位置信息，生成定位地图。
可以理解的是，将来自激光雷达的新数据拼接到原始地图当中，最终完成地图的更新。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，无需对现场环境做任何的改造，通过激光雷达能够获取周围位置信息，为智能导航设备后续导航提供定位地图。
为了进一步提高智能导航设备定位地图准确性，在本申请提供的智能导航设备自主导航方法的一个实施例中，提供一种定位地图的修正方式，参见图3，在所述智能导航设备自主导航方法中的步骤200具体包含有如下内容：
步骤201：根据智能导航设备自身定位信息，修正智能导航设备自身位置信息。
步骤202：根据修正后的智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图。
可以理解的是，
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，所述智能导航设备进行激光雷达定位时融合脉冲定位系统获取的定位信息，能够及时对激光雷达定位出现的定位误差进行修正，利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，提高了智能导航设备后续导航的准确性。
为了进一步智能导航设备导航的准确性，在本申请提供的智能导航设备自主导航方法的一个实施例中，提供一种智能导航设备自身定位信息获取的方式，参见图4，所述智能导航设备自主导航方法中的步骤200中的所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到，具体包含有如下内容：
步骤211：智能导航设备上的定位芯片与每个所述定位基站进行信息交互，得到智能导航设备上的定位芯片与每个定位基站的测距信息。
可以理解的是，所述定位基站发送测距请求给所述定位标签，并记录发送时间点；定位标签在接收测距请求后，将广播测距广播信号发送给相应的定位基站，其中包括定位标签ID和定位标签计算延迟的时间及标签状态信息，定位基站在接收到测距应答后，根据上述的脉冲定位测距原理进行定位基站到定位标签距离计算。各个定位基站通过POE交换机与定位指引控制终端连接，实现所述定位基站和所述定位指引控制终端之间的数据通信，采用有线的方式进行基站间的时间同步，同时通过POE方式给所述定位基站供电。除此之外，也可以采用无线的方式进行数据传输和供电。
步骤212：根据所述测距信息，得到智能导航设备的定位信息。
可以理解的是，定位指引控制终端接收到定位基站发送的测距数据后，基于上述的脉冲定位方法进行定位标签的坐标换算，将标签坐标信息发送给坐标换算单元，其中包括定位时间戳、定位标签ID、定位坐标。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，基于定位标签到达固定的定位基站的时间差来计算所述机器人的定位信息，在保证定位基站定位坐标的前提下，能够精确测量定位标签的位置信息。
为了进一步智能导航设备导航的准确性，在本申请提供的智能导航设备自主导航方法的一个实施例中，可以提供一种定位基站和定位标签信息交互的优选方式，参见图5，所述智能导航设备自主导航方法中的步骤211具体包含有如下内容：
步骤001：每个定位基站向所述智能导航设备上的定位芯片发送测距请求信号，并记录所述测距请求信号的发送时间。
步骤002：所述智能导航设备上的定位芯片发送测距确认信息至对应的定位基站，其中，所述测距确认信息包括定位芯片的唯一标识码以及定位芯片处理所述测距请求信号的时长。
步骤003：定位基站根据测距请求信号的发送时间、测距确认信息以及测距确认信息的接收时间，得到定位芯片与对应定位基站的测距信息。
可以理解的是，脉冲测距的硬件分为锚点和标签，锚点为固定的定位基站，定位标签则随着携带者移动。在定位基站和定位标签上安装发射机和接机机，通过双向测距的方法消除携带者在移动过程中的时钟误差和偏移误差，得到精确的测距结果。由所述定位基站主动向标签发送测距请求，标签在接收到请求信号后，会自动发送应答信号。如图6所示，其为双向测距算法原理图，当在定位基站Bm时间点向智能导航设备或者客户所携带的定位标签发送测距请求信号m时，所述标签在延迟T1时间后在Am接收到信号；在T2时间后，定位标签计算偏移误差，然后在AM向定位基站发送应答信号M，定位基站在延迟T1时间后在Bm接收到信号。从中可得，定位基站和标签之间的信号传输时间为T1其计算公式为：
定位基站到标签的距离为：
dAB＝T1·c
其中c＝3*108m/s是电磁波在空中的传播速度。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，基于定位标签到达固定的定位基站的时间差来计算所述机器人的定位信息，在保证定位基站定位坐标的前提下，能够精确测量定位标签和定位基站之间的标签距离。
在本申请提供的智能导航设备自主导航方法的一个实施例中，可以提供一种预测客户待执行业务的优选方式，参见图7，所述智能导航设备自主导航方法中的步骤600具体包含有如下内容：
步骤601：导航至目标客户位置，以使该目标客户处于摄像头拍摄范围内，拍摄包括该目标客户的环境图像。
步骤602：根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息预测目标客户待执行业务。
可以理解的是，智能导航设备调度其携带的摄像头周围环境的图像信息，确认客户在其视线范围内，当客户偏离其摄像头视野范围，则重新获取所述目标客户的定位信息，重新规划路径导航前往客户所在位置，继续提供跟随服务，解析客户的行走路径和停留区域，识别客户感兴趣的业务内容。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现智能导航设备主动寻客、动态锁定目标客户和提供自主跟随式服务。
在本申请提供的智能导航设备自主导航方法的一个实施例中，可以进行客户画像模拟，参见图8，所述智能导航设备自主导航方法中的步骤602具体包含有如下内容：
步骤611：根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息生成客户画像。
步骤612：根据所述客户画像预测目标客户待执行业务。
可以理解的是，当智能导航设备到达目标客户附近，启用携带的摄像头，采集周围环境的图像信息，将图像信息与智能导航设备的实际位置联系起来，确认目标客户身份，同时结合人脸识别技术、行为识别技术，以及所述目标客户动线轨迹解析当前客户的性别、年龄、着装打扮、行为、动线轨迹构建客户画像，用于为客户提供个性化的业务服务。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，基于图像识别算法包括但不限于人脸识别、着装识别，所述智能导航设备可以确定在所述目标客户的方位并对自己的位置进行调整，以便提供面对面的业务办理服务。
在本申请提供的智能导航设备自主导航方法的一个实施例中，可以提供一种确定客户身份的优选方式，参见图7，所述智能导航设备自主导航方法中的步骤600还具体包含有如下内容：
步骤603：将所述环境图像、所述目标客户与机器人的相对位置关系输入至预设的神经网络模型。
步骤604：根据所述神经网络模型的输出确定目标客户的身份。
可以理解的是，采用神经网络和统计学方法将图像信息与机器人的实际位置联系起来，确认目标客户身份。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，基于图像识别算法包括但不限于人脸识别、着装识别，所述智能导航设备可以确定在所述目标客户的方位并对自己的位置进行调整，以便提供面对面的业务办理服务。
本申请提供一种用于执行所述智能导航设备自主导航方法中全部或部分内容的智能导航设备的实施例，参见图9，所述智能导航设备具体包含有如下内容：
定位模块01：根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图。
可以理解的是，定位模块01内部设有激光雷达发射器，通过带激光雷达获取其所在位置信息，所述位置信息包括自身位置信息以及自身与至少一个障碍物的相对位置关系，所述相对位置关系包括障碍物相对智能导航设备的距离以及角度，智能导航设备开始进行运动，并且到达一个新的位置，定位模块01根据运动方程预测智能导航设备现在所处于的新的位置信息，再通过激光雷达获取智能导航设备新位置的环境信息，直到获取到所有的障碍物的相对位置关系，将所有障碍物的相对位置关系进行匹配融合，生成定位地图。
定位校准模块02：根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图，其中，所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到。
可以理解的是，定位校准模块02用于智能导航设备基于激光雷达获取的定位信息进行校准。通过融合脉冲定位技术获取的机器人定位信息，能够更为精确地根据脉冲定位信息对激光雷达获取的定位信息以及定位地图进行修正。
路径规划模块03：根据所述智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线。
可以理解的是，路径规划模块03调起智能导航设备自带的测距定位模块和路线规划功能，规划路线。提供移动服务的智能导航设备拥有自主判断周遭环境并进行线路规划，在完成智能导航设备的定位校准之后，调起智能导航设备的目标点导航能力完成其当前定位信息到达目标客户的路径全局规划，并融合脉冲定位系统定位信息更为精确校准导航过程中由于遇到障碍物所导致的定位误差。
路径导航模块04：根据所述导航路线，导航至目标客户。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备，根据智能导航设备自身位置信息，以及智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图；根据智能导航设备自身定位信息以及自身位置信息，修正定位地图；根据智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线；根据导航路线，导航至目标客户；利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现智能导航设备主动寻客、动态锁定目标客户。激光雷达定位手段智能导航设备运动过程中，其误差会随着智能导航设备的运动而不断增大，甚至可能无法顾及智能导航设备定位误差的上限，而脉冲信号定位技术是基于定位标签到达固定的定位基站的时间差来计算所述机器人的定位信息，在保证定位基站定位坐标的前提下，能够精确测量定位标签的位置信息，为此，所述智能导航设备进行激光雷达定位时融合脉冲定位系统获取的定位信息，能够及时对激光雷达定位出现的定位误差进行修正。
为了进一步提高银行智能机器人办理业务的时效性，在本申请提供的智能导航设备的一个实施例中，提供一种智能导航设备跟随式服务的优选方式，参见图9，在所述智能导航设备具体还包含有如下内容：
运动轨迹模块05：根据目标客户定位信息变化数据，生成目标客户运动轨迹。
可以理解的是，运动轨迹模块05通过定位指引控制终端获取目标客户的实时定位信息，根据目标客户的实时定位信息，生成目标客户运动轨迹，所述目标客户运动轨迹包括目标客户行走的路径以及目标客户停留的区域。
业务预测模块06：在导航至目标客户之后，根据所述目标客户运动轨迹预测目标客户当前待执行的业务.
可以理解的是，业务预测模块06解析目标客户运动轨迹，根据目标客户行走的路径以及目标客户停留的区域，识别客户感兴趣的业务内容。
跟随服务模块07：根据预测得到的所述业务提供对应的服务。
可以理解的是，跟随目标客户提供移动式的业务服务。跟随服务模块07调度其携带的摄像头周围环境的图像信息，确认客户在其视线范围内，当客户偏离其摄像头视野范围，则重新获取所述目标客户的脉冲定位信息，重新规划路径导航前往客户所在位置，继续提供跟随服务。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备，利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现智能导航设备主动寻客、动态锁定目标客户和提供自主跟随式服务。
在本申请提供的智能导航设备的一个实施例中，提供一种定位地图的生成方式，参见图10，在所述智能导航设备中的定位模块01具体包含有如下内容：
位置确认单元11：根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，得到所有障碍物的位置信息。
可以理解的是，位置确认单元11内部的激光雷达发射器每次只能获取智能导航设备所在位置的局部环境信息，即点云，它只能反映智能导航设备所在环境中的一个部分。第一步预处理就是对激光雷达原始数据进行优化，剔除一些有问题的数据，或者进行滤波，得到有效的点云数据，根据所述点云数据生成地位地图，智能导航设备开始进行运动，并且到达一个新的位置，智能导航设备根据其运动方程预测其现在所处于的新的位置信息，再通过激光雷达获取其新位置的点云数据，采用点云匹配算法，将当前这一个局部环境的点云数据在已经建立地图上寻找到对应的位置，周而复始，直到获得所有障碍物的点云数据，将所有障碍物的点云数据匹配至定位地图上。
地图生成单元12：根据所有障碍物的位置信息，生成定位地图。
可以理解的是，地图生成单元12将来自激光雷达的新数据拼接到原始地图当中，最终完成地图的更新。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，无需对现场环境做任何的改造，通过激光雷达能够获取周围位置信息，为智能导航设备后续导航提供定位地图。
为了进一步提高智能导航设备定位地图准确性，在本申请提供的智能导航设备的一个实施例中，提供一种定位地图的修正方式，参见图11，在所述智能导航设备中的定位校准模块02具体包含有如下内容：
定位修正单元21：根据智能导航设备自身定位信息，修正智能导航设备自身位置信息。
地图修正单元22：根据修正后的智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图。
可以理解的是，
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备，所述智能导航设备进行激光雷达定位时融合脉冲定位系统获取的定位信息，能够及时对激光雷达定位出现的定位误差进行修正，利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，提高了智能导航设备后续导航的准确性。
为了进一步智能导航设备导航的准确性，在本申请提供的智能导航设备的一个实施例中，提供一种智能导航设备自身定位信息获取的方式，参见图11，所述智能导航设备中的定位校准模块02具体还包含有如下内容：
信息交互单元23：智能导航设备上的定位芯片与每个所述定位基站进行信息交互，得到智能导航设备上的定位芯片与每个定位基站的测距信息。
可以理解的是，所述定位基站发送测距请求给所述定位标签，并记录发送时间点；定位标签在接收测距请求后，将广播测距广播信号发送给相应的定位基站，其中包括定位标签ID和定位标签计算延迟的时间及标签状态信息，定位基站在接收到测距应答后，根据上述的脉冲定位测距原理进行定位基站到定位标签距离计算。
定位获取单元24：根据所述测距信息，得到智能导航设备的定位信息。
可以理解的是，定位指引控制终端接收到定位基站发送的测距数据后，基于上述的脉冲定位方法进行定位标签的坐标换算，将标签坐标信息发送给坐标换算单元，其中包括定位时间戳、定位标签ID、定位坐标。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备，基于定位标签到达固定的定位基站的时间差来计算所述机器人的定位信息，在保证定位基站定位坐标的前提下，能够精确测量定位标签的位置信息。
在本申请提供的智能导航设备的一个实施例中，可以提供一种预测客户待执行业务的优选方式，参见图12，所述智能导航设备中的业务预测模块06具体包含有如下内容：
图像采集单元61：导航至目标客户位置，以使该目标客户处于摄像头拍摄范围内，拍摄包括该目标客户的环境图像。
业务预测单元62：根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息预测目标客户待执行业务。
可以理解的是，智能导航设备通过图像采集单元61调度其携带的摄像头周围环境的图像信息，确认客户在其视线范围内，当客户偏离其摄像头视野范围，则重新获取所述目标客户的定位信息，重新规划路径导航前往客户所在位置，继续提供跟随服务，业务预测单元62解析客户的行走路径和停留区域，识别客户感兴趣的业务内容。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备，利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现智能导航设备主动寻客、动态锁定目标客户和提供自主跟随式服务。
在本申请提供的智能导航设备的一个实施例中，可以进行客户画像模拟，参见图13，所述智能导航设备中的业务预测单元62具体包含有如下内容：
客户画像组件621：根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息生成客户画像。
业务预测组件622：根据所述客户画像预测目标客户待执行业务。
可以理解的是，当智能导航设备到达目标客户附近，客户画像组件621启用携带的摄像头，采集周围环境的图像信息，将图像信息与智能导航设备的实际位置联系起来，确认目标客户身份，同时结合人脸识别技术、行为识别技术，以及所述目标客户动线轨迹解析当前客户的性别、年龄、着装打扮、行为、动线轨迹构建客户画像，业务预测组件622用于为客户提供个性化的业务服务。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备，基于图像识别算法包括但不限于人脸识别、着装识别，所述智能导航设备可以确定在所述目标客户的方位并对自己的位置进行调整，以便提供面对面的业务办理服务。
在本申请提供的智能导航设备的一个实施例中，可以提供一种确定客户身份的优选方式，参见图12，所述智能导航设备中的业务预测模块06还具体包含有如下内容：
神经网络单元63：将所述环境图像、所述目标客户与机器人的相对位置关系输入至预设的神经网络模型。
客户确认单元64：根据所述神经网络模型的输出确定目标客户的身份。
可以理解的是，采用神经网络和统计学方法将图像信息与机器人的实际位置联系起来，确认目标客户身份。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备，基于图像识别算法包括但不限于人脸识别、着装识别，所述智能导航设备可以确定在所述目标客户的方位并对自己的位置进行调整，以便提供面对面的业务办理服务。
在一些具体实施方式中，参见图9，所述智能导航设备还具体包含有如下内容：
任务对接模块08，与定位指引控制终端进行信息通信。当定位指引控制终端发送任务指令时，接收指令信息，将智能导航设备闲置状态设置为服务状态，解析自身所在位置信息和目标客户位置信息，调起定位校准模块02；当确定业务服务目标时，返回服务状态信息给定位指引控制终端。
下面结合具体实施例对智能导航设备及客户定位进行具体说明，参见图14，整个智能导航设备自主导航需要5个硬件，包括定位指引控制终端服务器1、智能导航设备2、POE交换机3、定位基站4、定位标签5，其中：
定位指引控制终端服务器1，用于安装管控智能导航设备自主服务的定位指引控制终端。
智能导航设备2，用于客户自助业务办理。智能导航设备通常采用银行网点已有的智能机器人，其具备移动、自主导航和业务服务功能。
POE交换机3，用于与各个定位基站连接，实现所述定位基站和所述定位指引控制终端之间的数据通信，采用有线的方式进行基站间的时间同步，同时通过POE方式给所述定位基站供电。除此之外，也可以采用无线的方式进行数据传输和供电。
定位基站4，用于接收和发射脉冲信号，将基站测距数据传输到定位指引控制终端。基站部署采用二维定位模式，在银行网点室内物理环境安装但不限于4个定位基站，在平面区域边沿设基站，遇到柱子、墙壁等阻挡源需要增加基站；考虑到银行网点待客区物理面积，定位单元的定位距离最大支持但不限于110米。
定位标签5，用于接收和发射脉冲信号。智能导航设备和客户配置相同型号的定位标签，其中智能导航设备的定位标签不需要嵌入到其内部设备中，只需安装在其服务客户显示屏上方位置即可，客户配备标签以号码牌形式提供给排队的到店客户，具备重复利用的性质。
定位基站4和定位标签5共同组成脉冲定位的硬件设施，用于完成携带定位标签的智能导航设备和客户到所述定位基站的距离测量，将所述定位基站测距数据传输到定位指引控制终端，为后续算法分析提供所述的智能导航设备和到店客户的定位坐标信息。
在一些其他的实施方式中，参见图15，与所述智能导航设备通信连接的定位指引控制终端1具体包含有如下内容：
主控单元91，用于协同各个单元之间的数据交互以及统一对外数据传输接口，作为与智能导航设备数据交互的支撑单元，可被直接交互。
脉冲定位单元92，基于脉冲定位基站和定位标签之间的测距数据，计算到店客户和智能导航设备的脉冲定位坐标。脉冲定位单元的定位方法使用基于几何原理的TDOA(到达时间差)定位方法，将基站坐标信息和标签的测距信息输入到系统，计算出目标的实时位置，算法在业界已有成熟的计算公式，在此不再赘述。此外，POE交换机采用级联方式与定位标签有线通信，满足TDOA精确的时间同步控制需求。考虑到银行智能机器人与客户之间的服务距离，理想环境下定位精度在0.3米左右。
任务编排单元93，采用排队优先级和就近服务原则，为智能导航设备分配服务目标客户。当所述银行网点智能导航设备数量大于1，且到店客户人数大于1时，任务编排单元将优先排队取号客户定为服务目标客户；在获取客户定位坐标信息和闲置智能导航设备的定位坐标信息后，计算出离目标客户距离最近的所述智能导航设备定位服务。
坐标换算单元94，用于将脉冲定位单元获取的定位坐标和智能导航设备坐标进行换算，实现脉冲定位坐标转换为智能导航设备使用的坐标系，为后续智能导航设备操作系统进行定位导航。通常银行网点有多种类别的智能导航设备，不同类别可能使用不同的参考坐标系，采用坐标换算单元，能将定位信息快速对接到不同类别的智能导航设备。常用的坐标转换计算有四参数变换模式和七参数变换模式，可根据实际坐标转换需求进行坐标换算。
机器人调度单元95，唤醒智能导航设备，采用WIFI无线传输传方式将自主服务指令发送给智能导航设备，并将其目标客户定位坐标和其自身定位坐标等实时状态信息发送给智能导航设备。
下面结合具体实施例对基于脉冲定位的流程进行具体说明，参见图16。
步骤S101：POE时间同步控制，具体的，POE交换机通过有线通信，发送时间同步控制指令统一发送给各个定位基站，初始化定位基站时间。
步骤S102：各个定位基站在接收步骤S101的控制指令后，与定位标签进行信息交互，获取所示标签到达各个基站的距离。具体的，所述定位基站发送测距请求给所述定位标签，并记录发送时间点；定位标签在接收测距请求后，将广播测距广播信号发送给相应的定位基站，其中包括定位标签ID和定位标签计算延迟的时间及标签状态信息；定位基站在接收到测距应答后，根据上述的脉冲定位测距原理进行定位基站到定位标签距离计算。
步骤S103：各个定位基站将步骤S102获得的标签测距信息传输到定位指引控制终端的脉冲定位单元92，建立坐标系。具体的，定位基站通过有线通信的方式将标签的测距信息传输到定位指引控制终端的脉冲定位单元92，其中包括定位基站ID、定位标签ID、定位时间戳、测距数据等。
步骤S104：定位指引控制终端的脉冲定位单元92接收到定位基站的测距数据后，基于上述的脉冲定位方法进行定位标签的坐标换算，将标签坐标信息发送给坐标换算单元，其中包括定位时间戳、定位标签ID、定位坐标。
下面结合具体实施例对智能导航设备定位指引控制流程进行具体说明，参见图17。
步骤S201：智能导航设备任务编排由任务编排单元93采用排队优先级和就近服务原则，为智能导航设备分配服务目标客户。具体的，当所述银行网点智能导航设备数量大于1，且到店客户人数大于1时，任务编排单元将优先排队取号客户定为服务目标客户；在获取客户定位坐标信息和闲置银行智能导航设备的定位坐标信息后，计算出离目标客户距离最近的所述机器人定位智能导航设备。
步骤S202：解算智能导航设备坐标系采用坐标换算单元94根据智能导航设备使用的坐标系类别换算脉冲定位坐标信息。具体的，坐标换算单元94解算提供自主服务的智能导航设备所用的坐标系类别，将坐标系参数输入到坐标转换程序中，采用坐标转换方法，对坐标进行转换，将坐标信息发送给智能导航设备调度单元95，其中包括时间戳、目标客户坐标信息、目标客户标签ID、调度智能导航设备的坐标信息、调动智能导航设备的标签ID等。
步骤S203：调度智能导航设备自主服务步骤S202的自主服务指令发送给服务机器人。具体的，智能导航设备调度单元95接收坐标信息后，通过无线通信方式，与调度机器人基于TCP握手协议建立通信连接，若连接成功，将坐标信息发送给调度智能导航设备，否则，回到步骤S201重新进行任务编排。
下面结合具体实施例对智能导航设备任务对接流程进行具体说明，参见图18。
步骤S301：智能导航设备任务对接模块08解析步骤S203的调度信息。具体的，与定位指引终端建立双向通信，接收定位指引终端发送的跟随服务任务，核对报文的准确性；
步骤S302：步骤S301接收任务之后，更改服务状态。具体的，将智能导航设备的闲置状态改为工作状态，并将状态信息返回所述定位指引终端，确定开启服务模式；
步骤S303：解析自身所在位置信息和目标客户位置信息。具体的，获取通信交互获取的智能导航设备的定位信息和目标客户定位信息，并确认定位信息与智能导航设备进行激光雷达定位的坐标系一致。
下面结合具体实施例对智能导航设备定位校准流程进行具体说明，参见图19。
步骤S401：获取当前的定位信息。具体的，所述智能导航设备携带激光雷达用于获取其所在位置的环境信息，完成智能导航设备的定位与地图创建。
步骤S402：比对智能导航设备的脉冲定位信息和激光雷达定位信息。具体的，在同一坐标系下，步骤S402获取的激光雷达定位信息与步骤S303获得的定位信息进行比对，判断重定位信息是否一致。若不一致，调整激光雷达定位误差。
步骤S403：调整激光雷达定位误差。具体的，调度任务对接模块08再次获取智能导航设备的脉冲定位信息，以此为基准调整激光雷达定位误差，包括构建地图的定位误差。
下面结合具体实施例对智能导航设备路径导航流程进行具体说明，参见图20。
步骤S501：调度目标点导航能力，完成路径全局规划。具体的，基于定位校准模块02获取智能导航设备及目标客户的定位信息，调度智能导航设备的目标点导航能力，结合构建的地图完成路径全局规划。
步骤S502：导航前往目标客户。具体的，调度智能导航设备的路径导航模块04完成导航。
步骤S503：融合脉冲定位信息实时校准导航过程中定位误差。具体的，在实际导航过程中，会遇到很多突发情况，比如有一个工作人员档在了导航路途中，就需要调整原来的路径，这个过程需要重新规划路径，融合脉冲定位信息能够实时确认智能导航设备所在位置，减少智能导航设备重新路径规划的算力依赖。
下面结合具体实施例对智能导航设备客户定位流程进行具体说明，参见图21。
步骤S601：采集周围环境的图像信息。具体的，智能导航设备在路径导航模块04完成导航任务达到目标客户附近之后，原地旋转一周并启动携带摄像头采集周围环境的图像信息。
步骤S602：识别客户的身份属性。具体的，智能导航设备基于步骤S601获取的图像信息，启用人脸识别算法确定客户方位，并启动图像解析模块确定客户性别、年龄、着装等属性，并与系统内重要客户信息库进行连接构建客户的初始客户画像。
步骤S603：智能导航设备基于脉冲定位数据绘制客户动线轨迹。具体的，智能导航设备向定位指引控制终端发送目标客户定位数据获取请求，并基于获取的客户定位变化数据，绘制客户动线轨迹。
步骤S604：智能导航设备基于步骤S603的客户动线轨迹，解析客户的行走路径和停留区域，识别客户感兴趣的业务内容。
下面结合具体实施例对智能导航设备跟随服务流程进行具体说明，参见图22。
步骤S701：智能导航设备定时识别客户在摄像头视野内。具体的，客户每隔1分钟截取当前摄像机方位的图像信息，调起目标客户识别模块，通过人脸识别、着装识别判断客户是否在其跟随范围内。
步骤S702：若基于步骤S701的分析结果判定目标客户不再摄像头视野范围内容，则向定位指引控制终端发送重新获取客户脉冲定位信息的请求，重新获取目标客户的定位信息。
步骤S703：基于S703获取客户定位信息重新导航所述目标客户位置。具体的，向路径规划单元发送重新导航请求，导航前往所述目标客户的最新位置，并在到达所述目标客户附近之后，再次获取当前摄像机方位的图像信息，判定客户具体方位，重新回归导航路线。
从硬件层面来说，为了解决现有的服务机器人只能确定自身定位信息和环境地图信息，完成定点服务任务，无法动态锁定服务客户目标的问题，本申请提供一种用于实现所述智能导航设备自主导航方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例，所述电子设备具体包含有如下内容：
图23为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图23所示，该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140；存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是，该图23是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
在一实施例中，智能导航设备自主导航功能可以被集成到中央处理器中。其中，中央处理器可以被配置为进行如下控制：
步骤100：根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图。
可以理解的是，所述智能导航设备通过带激光雷达获取其所在位置信息，所述位置信息包括自身位置信息以及自身与至少一个障碍物的相对位置关系，所述相对位置关系包括障碍物相对智能导航设备的距离以及角度，智能导航设备开始进行运动，并且到达一个新的位置，智能导航设备根据其运动方程预测其现在所处于的新的位置信息，再通过激光雷达获取其新位置的环境信息，直到获取到所有的障碍物的相对位置关系，将所有障碍物的相对位置关系进行匹配融合，生成定位地图。
步骤200：根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图，其中，所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到。
可以理解的是，智能导航设备上有定位标签，定位标签内部有定位芯片，所述定位标签可以嵌入到智能导航设备内部中，也可以安装在其服务客户显示屏上方位置即可，定位基站通过向定位芯片发送脉冲信号，测得智能导航设备的自身定位信息，智能导航设备自身位置信息会随着机器人的运动而产生误差，且误差会随着机器人的运动而不断增大，导致创建的定位地图误差较大，通过脉冲信号测得的智能导航设备自身定位信息更加准确，因此，根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，能够修正定位地图。
步骤300：根据所述智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线。
可以理解的是，客户配备定位标签以号码牌形式提供给排队的到店客户，具备重复利用的性质。定位基站通过向定位芯片发送脉冲信号，测得目标客户的自身定位信息，以及智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息，根据智能导航设备以及目标客户的定位信息，结合定位地图，生成导航路线。
步骤400：根据所述导航路线，导航至目标客户。
可以理解的是，在完成智能导航设备的定位校准之后，调起智能导航设备的目标点导航能力完成其当前定位信息到达目标客户的路径全局规划。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，根据智能导航设备自身位置信息，以及智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图；根据智能导航设备自身定位信息以及自身位置信息，修正定位地图；根据智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线；根据导航路线，导航至目标客户；利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现智能导航设备主动寻客、动态锁定目标客户。激光雷达定位手段智能导航设备运动过程中，其误差会随着智能导航设备的运动而不断增大，甚至可能无法顾及智能导航设备定位误差的上限，而脉冲信号定位技术是基于定位标签到达固定的定位基站的时间差来计算所述机器人的定位信息，在保证定位基站定位坐标的前提下，能够精确测量定位标签的位置信息，为此，所述智能导航设备进行激光雷达定位时融合脉冲定位系统获取的定位信息，能够及时对激光雷达定位出现的定位误差进行修正。
在另一个实施方式中，智能导航设备可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将智能导航设备配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现自主导航功能。
如图23所示，该电子设备9600还可以包括：通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是，电子设备9600也并不是必须要包括图23中所示的所有部件；此外，电子设备9600还可以包括图23中没有示出的部件，可以参考现有技术。
如图23所示，中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。
其中，存储器9140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。
输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。
该存储器9140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142，该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。
存储器9140还可以包括数据存储部9143，该数据存储部9143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。
通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。
基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块9110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132，以经由扬声器9131提供音频输出，并接收来自麦克风9132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器9130还耦合到中央处理器9100，从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的智能导航设备自主导航方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的智能导航设备自主导航方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
步骤100：根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图。
可以理解的是，所述智能导航设备通过带激光雷达获取其所在位置信息，所述位置信息包括自身位置信息以及自身与至少一个障碍物的相对位置关系，所述相对位置关系包括障碍物相对智能导航设备的距离以及角度，智能导航设备开始进行运动，并且到达一个新的位置，智能导航设备根据其运动方程预测其现在所处于的新的位置信息，再通过激光雷达获取其新位置的环境信息，直到获取到所有的障碍物的相对位置关系，将所有障碍物的相对位置关系进行匹配融合，生成定位地图。
步骤200：根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图，其中，所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到。
可以理解的是，智能导航设备上有定位标签，定位标签内部有定位芯片，所述定位标签可以嵌入到智能导航设备内部中，也可以安装在其服务客户显示屏上方位置即可，定位基站通过向定位芯片发送脉冲信号，测得智能导航设备的自身定位信息，智能导航设备自身位置信息会随着机器人的运动而产生误差，且误差会随着机器人的运动而不断增大，导致创建的定位地图误差较大，通过脉冲信号测得的智能导航设备自身定位信息更加准确，因此，根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，能够修正定位地图。
步骤300：根据所述智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线。
可以理解的是，客户配备定位标签以号码牌形式提供给排队的到店客户，具备重复利用的性质。定位基站通过向定位芯片发送脉冲信号，测得目标客户的自身定位信息，以及智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息，根据智能导航设备以及目标客户的定位信息，结合定位地图，生成导航路线。
步骤400：根据所述导航路线，导航至目标客户。
可以理解的是，在完成智能导航设备的定位校准之后，调起智能导航设备的目标点导航能力完成其当前定位信息到达目标客户的路径全局规划。
从上述描述可知，本申请实施例提供的智能导航设备自主导航方法，根据智能导航设备自身位置信息，以及智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图；根据智能导航设备自身定位信息以及自身位置信息，修正定位地图；根据智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线；根据导航路线，导航至目标客户；利用多种定位手段互补的优势，避免了由于智能导航设备的不断运动，导致的定位误差，在减少改造成本和机器性能消耗的同时实现智能导航设备主动寻客、动态锁定目标客户。激光雷达定位手段智能导航设备运动过程中，其误差会随着智能导航设备的运动而不断增大，甚至可能无法顾及智能导航设备定位误差的上限，而脉冲信号定位技术是基于定位标签到达固定的定位基站的时间差来计算所述机器人的定位信息，在保证定位基站定位坐标的前提下，能够精确测量定位标签的位置信息，为此，所述智能导航设备进行激光雷达定位时融合脉冲定位系统获取的定位信息，能够及时对激光雷达定位出现的定位误差进行修正。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (17)
1.一种智能导航设备自主导航方法，其特征在于，包括：
根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图；
根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图，其中，所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到；
根据所述智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线；
根据所述导航路线，导航至目标客户；
所述智能导航设备自主导航方法还包括：
根据目标客户定位信息变化数据，生成目标客户运动轨迹；
在导航至目标客户之后，根据所述目标客户运动轨迹预测目标客户当前待执行的业务；
根据预测得到的所述业务提供对应的服务。
2.根据权利要求1所述的智能导航设备自主导航方法，其特征在于，所述根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图，包括：
根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，得到所有障碍物的位置信息；
根据所有障碍物的位置信息，生成定位地图。
3.根据权利要求1所述的智能导航设备自主导航方法，其特征在于，所述根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图，包括：
根据智能导航设备自身定位信息，修正智能导航设备自身位置信息；
根据修正后的智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图。
4.根据权利要求1所述的智能导航设备自主导航方法，其特征在于，所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到，包括：
智能导航设备上的定位芯片与每个所述定位基站进行信息交互，得到智能导航设备上的定位芯片与每个定位基站的测距信息；
根据所述测距信息，得到智能导航设备的定位信息。
5.根据权利要求4所述的智能导航设备自主导航方法，其特征在于，所述每个所述定位基站与智能导航设备上的定位芯片进行信息交互，得到智能导航设备上的定位芯片与每个定位基站的测距信息，包括：
每个定位基站向所述智能导航设备上的定位芯片发送测距请求信号，并记录所述测距请求信号的发送时间；
所述智能导航设备上的定位芯片发送测距确认信息至对应的定位基站，其中，所述测距确认信息包括定位芯片的唯一标识码以及定位芯片处理所述测距请求信号的时长；
定位基站根据测距请求信号的发送时间、测距确认信息以及测距确认信息的接收时间，得到定位芯片与对应定位基站的测距信息。
6.根据权利要求1所述的智能导航设备自主导航方法，其特征在于，所述根据所述目标客户运动轨迹预测目标客户当前待执行的业务，包括：
导航至目标客户位置，以使该目标客户处于摄像头拍摄范围内，拍摄包括该目标客户的环境图像；
根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息预测目标客户待执行业务。
7.根据权利要求6所述的智能导航设备自主导航方法，其特征在于，所述根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息预测目标客户待执行业务，包括：
根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息生成客户画像；
根据所述客户画像预测目标客户待执行业务。
8.根据权利要求6所述的智能导航设备自主导航方法，其特征在于，所述根据所述目标客户运动轨迹预测目标客户当前待执行的业务，还包括：
将所述环境图像、所述目标客户与机器人的相对位置关系输入至预设的神经网络模型；
根据所述神经网络模型的输出确定目标客户的身份。
9.一种智能导航设备，其特征在于，包括：
定位模块：根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，生成定位地图；
定位校准模块：根据智能导航设备自身定位信息以及智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图，其中，所述定位信息通过多个定位基站对所述智能导航设备上的定位芯片定位得到；
路径规划模块：根据所述智能导航设备在运动过程中每个时刻的自身定位信息、目标客户定位信息以及修正后的定位地图，生成导航路线；
路径导航模块：根据所述导航路线，导航至目标客户；
所述智能导航设备还包括：
运动轨迹模块：根据目标客户定位信息变化数据，生成目标客户运动轨迹；
业务预测模块：在导航至目标客户之后，根据所述目标客户运动轨迹预测目标客户当前待执行的业务；
跟随服务模块：根据预测得到的所述业务提供对应的服务。
10.根据权利要求9所述的智能导航设备，其特征在于，所述定位模块包括：
位置确认单元：根据智能导航设备自身位置信息，以及所述智能导航设备与至少一个障碍物的相对位置关系，得到所有障碍物的位置信息；
地图生成单元：根据所有障碍物的位置信息，生成定位地图。
11.根据权利要求9所述的智能导航设备，其特征在于，所述定位校准模块包括：
定位修正单元：根据智能导航设备自身定位信息，修正智能导航设备自身位置信息；
地图修正单元：根据修正后的智能导航设备自身位置信息，修正所述定位地图。
12.根据权利要求9所述的智能导航设备，其特征在于，所述定位校准模块还包括：
信息交互单元：智能导航设备上的定位芯片与每个所述定位基站进行信息交互，得到智能导航设备上的定位芯片与每个定位基站的测距信息；
定位获取单元：根据所述测距信息，得到智能导航设备的定位信息。
13.根据权利要求9所述的智能导航设备，其特征在于，所述业务预测模块包括：
图像采集单元：导航至目标客户位置，以使该目标客户处于摄像头拍摄范围内，拍摄包括该目标客户的环境图像；
业务预测单元：根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息预测目标客户待执行业务。
14.根据权利要求13所述的智能导航设备，其特征在于，所述业务预测单元包括：
客户画像组件：根据所述环境图像中目标客户的脸部朝向方向、所述目标客户运动轨迹以及所述目标客户的客户信息生成客户画像；
业务预测组件：根据所述客户画像预测目标客户待执行业务。
15.根据权利要求13所述的智能导航设备，其特征在于，所述业务预测模块还包括：
神经网络单元：将所述环境图像、所述目标客户与机器人的相对位置关系输入至预设的神经网络模型；
客户确认单元：根据所述神经网络模型的输出确定目标客户的身份。
16.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至8任一项所述的智能导航设备自主导航方法。
17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述的智能导航设备自主导航方法。
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