本发明涉及人机交互技术领域，具体涉及多回路复合式的适老化交互系统及方法。
背景技术：
互联网技术的发展催生了很多的高科技技术及产品，为了提高技术及产品的用户体验度，人机交互技术也得到了改进。传统的人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备与计算机对话的技术。为了让人机交互技术满足大众化的需求，人机交互技术具有快速性、多样性和丰富性等特点，人机交互技术着重针对年轻化的人群进行改进。
我国老龄化问题的重要问题是老人人口基数大，从而导致社会养老压力大，为了减轻养老压力，一些学者提出了适老化设计，适老化即根据老人的需求设计生活用具或建筑结构，以期最大程度达到让老人自己生活的目的，减少他人照顾的养老压力。针对养老问题，一些学者还设计了多种养老机器人，例如陪伴型机器人、体检型机器人和监控型机器人等。
现有的养老机器人主要是让机器人检测老人的信号并跟随老人进行移动，或者直接给机器人输入语音命令控制机器人移动，或通过输入繁杂文字指令让机器人以该指令制定的路线进行移动，由于老人自身身体状况的限制，老人输入繁杂的文字指令很困难，不方便老人使用，人机交互体验感差。
技术实现要素：
本发明目的之一在于提供一种多回路复合式的适老化交互系统，以适合老人进行人机交互，方便老人使用，提高老人的交互体验。
本方案中的多回路复合式的适老化交互系统，包括具有动作机构的机器人本体，所述机器人本体包括交互模块、处理模块和执行模块；
交互模块，包括语音识别单元、人脸识别单元、视频采集单元和触摸识别单元，所述语音识别单元用于识别老人原始语音信息中的初始关键词，所述人脸识别单元用于识别老人的身份信息，所述视频采集单元用于采集老人活动视频中的交互动作元素，所述触摸识别单元用于识别老人输入的交互信号；
处理模块，用于获取交互模块中的身份信息，在获取老人的身份信息后，处理模块根据初始关键词、交互动作元素和交互信号分析出交互的过程信息，处理模块根据过程信息向执行模块发送执行信号；
执行模块，用于根据处理模块的执行信号控制机器人本体的动作机构进行移动。
本方案的工作原理及有益效果是：具体工作时，机器人本体通过人脸识别单元识别老人的身份信息，当识别成功后，机器人本体通过交互模块采集老人的语音信息、动作信息和触摸信息携带的指令信息；具体地，语音识别单元识别老人语音信息中的初始关键词，例如老人语音信息中的“行”、“移动”、“跑”和“走”，视频采集单元识别老人活动视频中的交互动作元素，例如老人手指向的方位“前”、“后”、“左”和“右”，触摸识别单元识别老人输入的交互信号，例如老人手写输入的信息“转弯”或“向右”等；处理模块根据获取到的初始关键词、交互动作元素和交互信号分析出过程信息，例如“向前走”、“向右转弯”或“向左转”等；处理模块根据过程信息向执行模块发送执行信号，例如执行模块可以是电机，那么执行信号就可以是让电机正转或反转的信号，执行模块让动作机构移动从而带动机器人进行移动。
通过多种模式和方式供老人与机器人本体进行交互，并且在采集老人的交互信息时以语音、动作和触摸模式进行，本方案中主动采集老人一方的信息的这种适老化设计，老人无需慢慢地通过按键进行交互，方便老人使用。
进一步，还包括用户终端，所述用户终端用于向机器人本体发送视频信息、语音信息和文字指令，所述机器人本体上还设有用于接收用户终端信息的通信模块，所述处理模块根据来自通信模块的视频信息、语音信息和文字指令并分析出过程信息。
老人可以在距离机器人本体一定的距离上进行信息交互，老人不需要一定位于机器人本体周围时才能进行交互，使用更加方便。
进一步，所述交互模块还包括存储有近义词对照信息的近似单元，所述处理模块根据初始关键词在近似单元中匹配近义词，所述处理模块匹配到近义词后更新初始关键词。
由于从老人本身的语音信息的不规范性，所以从老人语音信息获取的初始关键词不会非常的规范，将初始关键词与近似单元中的近义词进行匹配，这种适老化的设计，无需老人改变自己的说话习惯，就能提高初始关键词的准确性，方便老人使用。
进一步，所述近似单元中还存储有与近义词匹配的具体信息，所述处理模块在匹配近义词的同时获取具体信息。
通过在匹配近义词的同时获取其相应的具体信息，例如近义词为“前进”时相应的具体信息可以是“前进多少米”或“前进多长时间”，具体询问老人的过程信息的详细过程，以便于获取更多的过程信息。
进一步，所述机器人本体还包括用于播放来自处理模块的过程信息的播放模块，所述语音识别单元用于识别老人对过程信息及具体信息的回答语音中的初始关键词和交互关键词，所述处理模块根据初始关键词、交互动作元素、交互信号、交互关键词和具体信息的回答信息分析出新的交互过程信息。
先通过播放模块向老人播放具体信息和过程信息，再采集老人对具体信息和过程信息的回答信息，例如回答信息可为“直行100米”，交互关键词可以是“直行”、“前进”或“走”等，最后根据采集到的回答信息更新出新的交互过程信息，通过这种多维度多回合的交互方式来获得更多的过程信息，提高后续执行信号的准确性，让机器人本体根据老人的需求进行移动，提高与老人的交互体验度。
进一步，所述播放模块包括用于将过程信息进行多次播放的重复单元和记录播放次数的计数单元，所述重复单元在播放一次后向计数单元发送计数信号，所述计数单元根据计数信号进行计数，所述计数单元将记录的播放次数发送给处理模块，所述处理模块根据播放次数获取重复语音信息中的交互关键词。
增加向老人重复播放过程信息的次数，可以从声音上提醒老人注意并让老人进行回答，避免老人听不到，减少老人不回答的情况。
本发明目的之二在于提供一种多回路复合式的适老化交互方法，包括以下内容：
S1，机器人本体通过人脸识别老人的身份信息成功后，获取老人语音信息中的初始关键词、老人活动视频中的交互动作元素以及输入的交互信号；
S2，机器人本体从初始关键词、交互动作元素和交互信号中分析出交互的过程信息，并根据过程信息发送执行信号；
S3，机器人本体根据执行信号进行移动。
具体使用，通过采集老人的初始关键词、交互动作元素和交互信号并分析出过程信息，再从过程信息中获得执行信号，让机器人本体根据执行信息进行移动，主动采集老人一方信息的这种适老化设计，老人无需慢慢地通过按键进行交互，方便老人使用。
进一步，所述内容S2还包括以下内容：
s2-1，当获取到初始关键词后，机器人本体匹配出初始关键词的近义词，并用近义词对初始关键词进行更新，更新之后再分析得到过程信息；
s2-2，在获取近义词的同时获取近义词对应的具体信息，机器人本体对过程信息和具体信息进行多次播放，播放之后，机器人本体采集对过程信息回答的语音信息中的初始关键词和具体信息的回答，并从初始关键词、交互动作元素、交互信号、交互关键词和具体信息的回答信息分析出新的交互过程信息。
通过机器人本体向老人复述并提出问题，采集老人回答语音中的信息，这种多维度多回合的交互方式来获得更多的过程信息，提高后续执行信号的准确性，让机器人本体根据老人的需求进行移动，提高与老人的交互体验度。
进一步，所述内容S1中，在获取老人的初始关键词、交互动作元素和交互信号时，还可以通过用户终端将视频信息、语音信息和文字指令发送给机器人本体，机器人本体从来自用户终端中的信息中获取初始关键词、交互动作元素和交互信号。
老人直接通过用户终端进行各种信息的初步采集，老人不需要一定位于机器人本体周围时才能进行交互，使用更加方便。
附图说明
图1为本发明多回路复合式的适老化交互系统实施例的示意性框图；
图2为本发明多回路复合式的适老化交互方法实施例的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明。
多回路复合式的适老化交互系统，如图1所示，包括机器人本体和用户终端，机器人本体上设置具有动作机构，动作机构带动机器人本体进行移动，机器人本体包括交互模块、处理模块、执行模块和播放模块；
交互模块包括语音识别单元、人脸识别单元、视频采集单元、触摸识别单元和近似单元，语音识别单元用于识别老人原始语音信息中的初始关键词、过程信息重复语音中的初始关键词及具体信息回答，人脸识别单元用于识别老人的身份信息，视频采集单元用于采集老人活动视频中的交互动作元素，触摸识别单元用于识别老人输入的交互信号，近似单元中存储有近义词对照信息及近义词匹配的具体信息；
处理模块用于获取交互模块中的身份信息，在获取老人的身份信息后，处理模块将获取初始关键词在近似单元中匹配近义词并获取近义词对应的具体信息，处理模块匹配到近义词后更新初始关键词，处理模块根据初始关键词、交互动作元素、交互信号和具体信息分析出交互的过程信息，处理模块根据过程信息向执行模块发送执行信号；
执行模块用于根据处理模块的执行信号控制机器人本体的动作机构进行移动；
播放模块包括重复单元和计数单元，重复单元用于将过程信息和具体信息进行多次播放，重复单元在播放一次后向计数单元发送计数信号，计数单元用于记录播放次数，计数单元根据计数信号进行计数，计数单元将记录的播放次数发送给处理模块，处理模块根据播放次数获取重复语音信息中的交互关键词。
基于上述系统的多回路复合式的适老化交互方法，包括以下内容：
S1，机器人本体通过人脸识别老人的身份信息成功后，获取老人语音信息中的初始关键词、老人活动视频中的交互动作元素以及输入的交互信号；
S2，机器人本体从初始关键词、交互动作元素和交互信号中分析出交互的过程信息，并根据过程信息发送执行信号；
s2-1，当获取到初始关键词后，机器人本体匹配出初始关键词的近义词，并用近义词对初始关键词进行更新，更新之后再分析得到过程信息；
s2-2，在获取近义词的同时获取近义词对应的具体信息，机器人本体对过程信息和具体信息进行多次播放，播放之后，机器人本体采集对过程信息回答的语音信息中的初始关键词和具体信息的回答，并从初始关键词、交互动作元素、交互信号、交互关键词和具体信息的回答信息分析出新的交互过程信息；
S3，机器人本体根据执行信号进行移动。
在内容S1中，在获取老人的初始关键词、交互动作元素和交互信号时，还可以通过用户终端将视频信息、语音信息和文字指令发送给机器人本体，机器人本体从来自用户终端中的信息中获取初始关键词、交互动作元素和交互信号。
在实际使用时，机器人本体通过交互模块中的各单元分别采集老人的语音信息、动作信息和触摸信息携带的指令信息，语音识别单元对老人语音中的初始关键词进行识别，例如老人语音信息中的“行”、“移动”、“跑”和“走”等，处理模块根据获取的初始关键词在近似单元中匹配近义词，例如匹配到的近义词为“行进”，将“行进”作为新的的初始关键词，同时，获取近似单元中近义词“行进”对应的具体信息，例如“行进多少米”，然后由播放模块将初始关键词和具体信息播放给老人，获取老人的回答，例如“行进120米”。
视频采集单元对老人活动视频中的交互动作元素进行采集，例如老人手指向的方位“前”、“后”、“左”和“右”等，触摸识别单元对老人输入的交互信号进行识别，例如“向前走”、“向右转弯”或“向左转”等。
处理模块根据获得的初始关键词、交互动作元素和交互信号分析出交互的过程信息，例如“向前行进120米”及“向左转弯200米”等，处理模块根据过程信息向执行模块发送执行信号，例如执行模块可以是电机，那么执行信号就可以是让电机正转或反转的信号，执行模块让动作机构移动从而带动机器人进行移动。
通过语音、动作和触摸方式等多种模式和方式供老人与机器人本体进行交互，并且在采集老人的交互信息时以语音、动作和触摸模式进行，本方案中的主动采集老人一方的信息的这种适老化设计，老人无需慢慢地通过按键进行交互，方便老人使用。
由于从老人本身的语音信息的不规范性，所以从老人语音信息获取的初始关键词不会非常的规范，将初始关键词与近似单元中的近义词进行匹配，这种适老化的设计，无需老人改变自己的说话习惯，就能提高初始关键词的准确性，方便老人使用。
通过在匹配近义词的同时获取其相应的具体信息，并具体询问老人的过程信息的详细过程，可获取更多的过程信息，最后根据采集到的回答信息更新出新的交互过程信息，通过这种多维度多回合的交互方式来获得更多的过程信息，提高后续执行信号的准确性，让机器人本体根据老人的需求进行移动，提高与老人的交互体验度。
上述适老化交互系统还包括用于戴在老人脖颈上的振动信号采集模块，振动采集模块包括振动采集单元、控制单元、按摩单元和无线通信单元，振动采集单元用于采集老人说话时喉结处的振动信号，控制单元获取振动信号并通过无线通信单元发送给机器人本体，机器人本体上的处理模块从振动信号中获取语音信息，然后，机器人本体根据语音信息让执行模块带动机器人本体的动作机构进行移动，从而实现老人与机器人的交互。
按摩单元设置在振动信号采集模块远离振动采集单元处，例如在使用时，振动采集单元位于老人脖颈的喉结处，将振动采集单元设置在远离喉结的后脖颈处，当老人需要按摩单元进行按摩时，老人直接说出按摩单元的控制语音，振动采集单元获取说话时喉结处的振动信号发送给机器人本体，机器人本体识别振动信号中的语音信息，机器人本体根据语音信息向振动信号采集模块发送控制信号，控制单元根据控制信号让按摩单元进行移动按摩，例如按摩单元可以是可来回移动的触摸柱头，按摩时让触摸柱头移动对老人的后脖颈进行按摩。
按摩单元包括多个按摩头，按摩头根据人体背部的形状排列成矩形阵列，矩形阵列分为几个区域，区域根据人体的背部进行划分，例如左肩、右肩和腰部等，当机器人本体识别出的语音信息为后背某个部位疼痛如“左肩痛”时，机器人本体向振动信号采集模块发送用于控制左肩处的多个按摩头进行按摩的控制信号，控制单元根据控制信号控制该区域内的按摩头进行同步按摩；当机器人本体识别出的语音信息为后背某个区域痒时，如“背中间痒”，机器人本体向振动信号采集模块发送用于让一条轨迹上的按摩头进行依次按摩的控制信号，控制单元根据控制信号控制轨迹上的按摩头依次进行按摩，例如位于背部脊柱的轨迹上的按摩头从上到下依次按摩，轨迹预先存储在机器人本体上，轨迹信息通过控制信号下发，无需老人自己动手挠痒或按摩疼痛部位，方便老人使用按摩。
振动信号采集模块可以假衣领的形式戴在老人脖颈上，不影响老人的穿衣，同时直接佩戴在脖颈上，不容易掉落，方便老人使用。
该振动信号采集模块直接获取老人说话时声带振动的声音，避免了外界嘈杂环境的影响，无需再进行过滤噪声的处理，得到信息的保真度更高，减少信号处理过程中的信号失真。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专点式等记载可以用于解释权利要求的内容。