基于智能机器人的数据交互方法及系统与流程

本发明涉及智能机器人领域，尤其涉及一种基于智能机器人的数据交互方法及系统。

背景技术：

随着智能机器人产品的逐渐普及，更多的智能机器人走进家庭，成为孩子的玩伴和大人的管家。

智能机器人的服务器端是保证智能机器人正常功能实现的重要部分，服务器端容易受到外部攻击，导致智能机器人相关数据被抓取后进行恶意操作和盗用，会为用户和智能机器人生成者带来巨大的损失。

因此，亟需提供一种针对智能机器人的数据交互解决方案，来提高云端服务器的信息安全性，避免智能机器人相关数据被盗用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种在用户与智能机器人进行交互的过程中提高云端服务器的信息安全性、避免智能机器人相关数据被盗用的解决方案。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种基于智能机器人的数据交互方法，该智能机器人装载机器人操作系统，该机器人操作系统控制执行如下步骤：接收多模态数据并进行解析；以及在确定需要将解析后的多模态数据上传服务器时，获取预设密钥，对解析后的多模态数据进行加密后上传至服务器。

优选地，所述预设密钥包括根据对应注册帐号自动生成的加密字符串、当前的时间戳和与该智能机器人相关的API KEY。

优选地，还包括如下步骤：接收所述服务器发送的加密后的反馈信息，所述反馈信息为根据上传至服务器的多模态数据生成的信息。

优选地，在接收到所述服务器发送的加密后的反馈信息后，还包括如下步骤：对所述反馈信息进行解密，并根据解密后的反馈信息调用相应模块进行交互处理。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基于服务器的数据交互方法，该方法包括：接收来自智能机器人传输的多模态数据；根据与当前智能机器人对应的预设密钥对所述多模态数据进行解密，获取解密后的多模态数据；以及对解密后的多模态数据进行处理，将处理结果反馈给智能机器人。

优选地，所述将处理结果反馈给智能机器人具体包括：对处理结果进行加密后作为反馈信息发送至智能机器人。

另一方面，本发明实施例还提供了一种智能机器人，其上装载有机器人操作系统，该机器人操作系统包括：多模态数据解析单元，其配置为接收多模态数据并进行解析；以及多模态数据加密单元，其配置为在确定需要将解析后的多模态数据上传服务器时，获取预设密钥，对解析后的多模态数据进行加密后上传至服务器。

优选地，所述预设密钥包括根据对应注册帐号自动生成的加密字符串、当前的时间戳和与该智能机器人相关的API KEY；该智能机器人还包括如下单元：反馈信息接收单元，其配置为接收所述服务器发送的加密后的反馈信息，所述反馈信息为根据上传至服务器的多模态数据生成的信息；交互处理单元，其配置为在接收到所述服务器发送的加密后的反馈信息后，对所述反馈信息进行解密，并根据解密后的反馈信息调用相应模块进行交互处理。

另一方面，本发明实施例还提供了一种服务器，其与上述的智能机器人进行数据交互，该服务器包括：多模态数据接收单元，其配置为接收来自智能机器人传输的多模态数据；多模态数据解密单元，其配置为根据与当前智能机器人对应的预设密钥对所述多模态数据进行解密，获取解密后的多模态数据；以及处理结果反馈单元，其配置为对解密后的多模态数据进行处理，将处理结果反馈给智能机器人。

优选地，所述处理结果反馈单元进一步配置为对处理结果进行加密后作为反馈信息发送至智能机器人。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本发明实施例在用户与智能机器人进行交互的过程中，在确定需要将多模态数据上传到服务器时，获取预设密钥并对解析后的多模态数据进行加密再上传到服务器中。这样能够保证服务器端的信息安全，防止信息被盗用后进行恶意操作。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1是根据本发明实施例的智能机器人100端的结构框图；

图2是根据本发明实施例的云端服务器200端的结构框图；

图3是根据本发明实施例的基于智能机器人的数据交互系统的结构框图；

图4是根据本发明实施例的基于智能机器人的数据交互方法的流程示意图；

图5是根据本发明实施例的基于服务器的数据交互方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在用户与智能机器人进行交互时，智能机器人接收到的多模态输入信息的组合比较复杂，设置于机器人本地的处理器及可能在某些情况下，无法分析出可靠或是有意义的结果，既不能明确确定多模态信息发出者的真实意图，也不能得出可以用于指示机器人产生多模态输出的输出指令，这时就需要将多模态输入信息经由网络发送至云端服务器，利用云端服务器对多模态输入信息进行解析来生成多模态输出指令，再将得到的多模态输出指令经由网络发送回至本地机器人，由本地机器人调用机器人的相应处理模块执行多模态输出指令进行多模态输出。

然而，在经网络发送多模态输入信息的过程中，存在数据传输的安全性问题，信息容易被盗取并进行恶意操作。而且，存储用户信息的云端服务器也会受到攻击导致用户敏感信息的泄露，给用户带来不利的影响。因此，本实施例中，在从智能机器人向云端服务器传输多模态输入信息时，对多模态输入信息进行加密，而且，还对从服务器端传回到智能机器人的反馈信息(一般指多模态输出指令)也进行加密，这样就能够保证信息的安全性，防止用户信息泄露。下面结合实施例详细说明。

图1是根据本发明实施例的智能机器人100端的结构框图，下面参考图1来说明该智能机器人100的各个组成结构和功能，在智能机器人100中装载有机器人操作系统，如图1所示，该机器人100包括多模态数据解析单元110、多模态数据加密单元120、反馈信息接收单元130和交互处理单元140。

多模态数据解析单元110，其配置为接收多模态数据并进行解析。

具体来说，在智能机器人100通过按键或语音启动被激活后，多模态数据解析单元110处于活跃状态接收发出者的多模态数据，该多模态数据可以包括语音数据、动作数据和视觉信息等。多模态数据加密单元120，其与多模态数据解析单元110连接，配置为在确定需要将解析后的多模态数据上传服务器时，获取预设密钥，对解析后的多模态数据进行加密后上传至服务器。

由于智能机器人本地硬件条件有限，很多功能需要通过服务器中的云端处理器来处理数据实现，因此在对多模态输入数据进行解析后，如果确认需要将解析后的多模态数据上传服务器，该多模态数据加密单元120会首先获取当前的密钥，然后采用一定算法对解析后的多模态数据进行加密后上传到服务器。在一个优选例子中，预设密钥包括根据对应注册帐号自动生成的加密字符串、当前的时间戳和与该智能机器人相关的API KEY。在实际应用中，预设密钥可以是根据注册帐号时自动生成的加密串、当前时间戳和智能机器人的API KEY合成得到的，加密算法则优选采用AES加密算法。AES加密算法能抵抗所有已知的攻击，在各平台上易于实现，速度快，因此作为本发明实施例优选的加密算法，当然，除了该加密算法以外还可以使用其他加密算法，此处不做限定。其中，加密串和API KEY都可以是该智能机器人所属产品类型，在注册到云端服务器时，由服务器下发的加密串和API KEY，因此对于云端服务器，该机器人对应的加密串和API KEY是已知的。

多模态数据加密单元120在对多模态数据进行加密后，根据机器人端与服务器端的通信协议通过网络发送到服务器200处。

反馈信息接收单元130，其配置为接收服务器200发送的加密后的反馈信息，其中，反馈信息为根据上传至服务器的多模态数据生成的信息。

具体来说，在服务器200接收到多模态数据后，服务器200对多模态数据进行分析得到对应的多模态输出指令。

在现有技术中，服务器200将得到的多模态输出指令直接发送给智能机器人100进行处理即可，但这种方式在传输信息的过程中容易被攻击，信息的安全性不能受到保护。而在本发明实施例中，为了保证信息的安全性，在服务器200端发送多模态输出指令之前先对反馈信息(多模态输出指令)进行加密再发送给机器人100端。

在服务器200端采用的加密算法可以与机器人100的多模态数据加密单元120中的算法相同，但采用其他加密算法也是可以的，本发明对此不做限定。

交互处理单元140，其配置为在接收到服务器200发送的加密后的反馈信息后，对反馈信息进行解密，并根据解密后的反馈信息调用相应模块进行交互处理。

容易理解，交互处理单元140所采用的解密算法应当与在服务器200端加密多模态数据所使用的加密算法匹配。在对反馈信息进行解密后得到多模态输出指令，该交互处理单元140根据多模态输出指令调用相应模块进行交互处理。例如，在多模态输出指令是“语音输出安慰的话语”时，则调用语音输出模块，从数据库中找到安慰的语言以语音的形式输出。

接下来，参考图2对本系统的云端服务器200进行说明，该服务器200与以上所述的智能机器人100通过网络进行数据交互。如图2所示，云端服务器200主要包括多模态数据接收单元210、多模态数据解密单元220和处理结果反馈单元230。

多模态数据接收单元210，其配置为接收来自智能机器人传输的多模态数据。

多模态数据解密单元220，其配置为根据与当前智能机器人对应的预设密钥对多模态数据进行解密，获取解密后的多模态数据。

容易理解，多模态数据解密单元220所采用的解密算法应当与在机器人100端加密多模态数据所使用的加密算法匹配。因此根据在机器人100处进行加密时所使用的当前预设密钥和相应解密算法来对多模态数据进行解密，具体解密过程此处不再赘述。

处理结果反馈单元230，其配置为对解密后的多模态数据进行处理，将处理结果反馈给智能机器人。

处理结果反馈单元230完成对解密后的多模态数据的处理之后，可以根据上述多模态数据确定应当执行的多模态输出指令，将该多模态输出指令发送回机器人端。

在一个优选例子中，处理结果反馈单元230对处理结果进行加密后作为反馈信息发送至智能机器人。处理结果信息中一般会包含有关机器人端的信息和用户的敏感信息，这些信息一旦被盗用，会给用户带来损失，因此，通过对处理结果进行加密后再发送给机器人能够在从服务器200端传输数据信息时，防止传输的信息被攻击，保障信息安全性。

此处进行加密的加密算法可以与机器人100端的加密算法一致，即首先获取当前的密钥，然后采用AES算法对处理结果进行加密，该密钥包括根据对应注册帐号自动生成的加密字符串、当前的时间戳和与该智能机器人相关的API KEY。当然，这里加密的密钥也可以是服务器与机器人约定的其他密钥和其他加密算法，此处不做限定。

下面一边参考图3～图5，一边举例说明机器人100与服务器200是如何实现数据交互的。

例如，在使用者不小心打碎了喜欢的花瓶时，机器人通过视频传感器采集的图像数据中识别出使用者输入了如下信息，动作数据输入“清扫打碎的花瓶”，面部表情输入“难过、伤心的眼神”，同时还识别出使用者输入了如下信息，语音数据输入“真倒霉”。

首先，多模态数据解析单元110接收上述动作、表情以及语音输入信息等多模态数据并进行解析(步骤S310)。多模态数据加密单元120在确定需要将解析后的多模态数据上传服务器时，获取预设密钥，对解析后的多模态数据进行加密后上传至服务器的多模态数据接收单元210(步骤S320)。

如图5所示，随后，服务器200端的多模态数据接收单元210接收来自智能机器人传输的多模态数据(步骤S410)。多模态数据解密单元220根据与当前智能机器人对应的预设密钥对多模态数据进行解密，获取解密后的多模态数据(步骤S420)。处理结果反馈单元230对解密后的多模态数据进行处理，将处理结果反馈给智能机器人(步骤S430)。服务器200通过对动作输入信息、面部表情输入信息以及语音输入信息的综合分析，推断出该使用者由于不小心打碎了喜欢的花瓶而有些自责和伤心。

由于使用者处于自责和伤心的情感状态中，所以处理结果反馈单元230会使机器人执行以下多模态输出指令来安慰使用者，可以包括，动作输出指令“运动至使用者面前，伸出手轻拍对方”，语音输出指令“没关系，别伤心了”等。也就是说，为了使机器人100端能够实现上述多模态输出，在由服务器200端下发至机器人端的多模态输出指令中需要包含，用于使机器人执行动作输出“运动至使用者面前，伸出手轻拍对方”，以及用于使机器人执行语音输出“没关系，别伤心了”等的完整信息。

接着，反馈信息接收单元130接收服务器200发送的加密后的反馈信息(步骤S330)。交互处理单元140在接收到服务器200发送的加密后的反馈信息后，对反馈信息进行解密，并根据解密后的反馈信息调用相应模块进行交互处理(步骤S340)。

交互处理单元140在接收到上面的用于驱动机器人行走的驱动电机的动作输出指令后，将该动作输出指令后发送给对应的电机驱动模块执行。在接收到用于输出语音内容的语音输出指令后，将该语音输出指令发送给语音生成模块生成并输出语音，或可以直接用于输出的音频数据，将该音频数据发送给语音输出模块直接输出。

本发明实施例，通过如上步骤，在用户与智能机器人进行交互的过程中，在确定需要将多模态数据上传到服务器时，获取预设密钥并对解析后的多模态数据进行加密再上传到服务器中，并且，在服务器传输多模态输出指令给机器人之前也进行加密，这样能够保证服务器端的信息安全，防止信息被盗用后进行恶意操作。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括以上全部或部分步骤，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。