宋艷艷

摘要：隨著移動(dòng)智能終端設(shè)備的迅速普及和Android平臺(tái)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，智能機(jī)器人的研究備受關(guān)注越來(lái)越多，成為當(dāng)今熱點(diǎn)問(wèn)題。該文介紹了基于Android的平臺(tái)的智能機(jī)器人研究，機(jī)器人可以聊天，報(bào)天氣預(yù)報(bào)，講笑話等功能。

關(guān)鍵詞：Android；機(jī)器人；智能

中圖分類號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）28-0184-03

1 引言

現(xiàn)代玩具工業(yè)在經(jīng)歷了塑料玩具、小制玩具、電子玩具之后，開(kāi)始進(jìn)入智能玩具的嶄新時(shí)代。而現(xiàn)代科技的大力發(fā)展也為玩具的智能化提供了技術(shù)支持，而隨著人們生活水平的提高智能玩具也走進(jìn)了日常生活，擔(dān)任著娛樂(lè)的重要角色。且隨著人們生活水平的提高，智能手機(jī)也成為人們重要的通訊工具，安卓系統(tǒng)手機(jī)則占領(lǐng)智能手機(jī)系統(tǒng)的大頭。于是將安卓手機(jī)與智能玩具機(jī)器人相結(jié)合成為智能玩具的新趨勢(shì)，且必將成為未來(lái)智能玩具市場(chǎng)的一部分。

智能機(jī)器人至少要具備三個(gè)要素：感覺(jué)要素，運(yùn)動(dòng)要素和思考要素。智能玩具機(jī)器人有著通過(guò)安卓平臺(tái)來(lái)控制其移動(dòng)、加速和與人相互追逐的特征，這樣可以更加貼近智能化的現(xiàn)代生活，給人們帶來(lái)科技的新意和娛樂(lè)。利用安卓平臺(tái)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)其智能化與現(xiàn)在市場(chǎng)大部分的遙控控制的玩具以及部分語(yǔ)音識(shí)別的智能化玩具機(jī)器人更加貼近現(xiàn)代人的生活，與現(xiàn)實(shí)更契合。

安卓應(yīng)用平臺(tái)操控軟件是基于安卓系統(tǒng)手機(jī)平臺(tái)，通過(guò)無(wú)線通信獲得數(shù)據(jù)，從而得知機(jī)器移動(dòng)的具體狀況，方便控制和發(fā)出指令。而機(jī)器人的智能是在于能夠通過(guò)傳感器感知環(huán)境和自身狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)在有障礙物的環(huán)境中面向目標(biāo)自主運(yùn)動(dòng)以及與人相互追逐的動(dòng)態(tài)，從而完成一定功能的機(jī)器人系統(tǒng)。本課題智能移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)綜合了運(yùn)動(dòng)控制、感知障礙物、感知生物體以及自主避障等技術(shù)。采用無(wú)線通信技術(shù)能夠有效地簡(jiǎn)化手機(jī)與機(jī)器等移動(dòng)終端設(shè)備之間的通信。

2 目的和意義

圖靈機(jī)器人平臺(tái)是一個(gè)免費(fèi)的API開(kāi)放平臺(tái)，基于自然語(yǔ)言處理、知識(shí)庫(kù)和云計(jì)算等技術(shù)，為廣大開(kāi)發(fā)者、合作伙伴提供的一系列智能語(yǔ)義處理能力（包括語(yǔ)義理解、智能問(wèn)答、知識(shí)庫(kù)對(duì)接等）的服務(wù)平臺(tái)。

圖靈機(jī)器人平臺(tái)能被運(yùn)用到智能手機(jī)，智能電視，智能車載，智能移動(dòng)端，網(wǎng)站客服等多領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言的智能交互。

同時(shí)，圖靈機(jī)器人平臺(tái)能“一鍵式”接入微信公眾平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能聊天機(jī)器人，智能客服機(jī)器人等服務(wù)。

圖靈測(cè)試是測(cè)試人在與被測(cè)試者（一個(gè)人和一臺(tái)機(jī)器）隔開(kāi)的情況下，通過(guò)一些裝置（如鍵盤）向被測(cè)試者隨意提問(wèn)。問(wèn)過(guò)一些問(wèn)題后，如果測(cè)試人不能確認(rèn)被測(cè)試者30%的答復(fù)哪個(gè)是人、哪個(gè)是機(jī)器的回答，那么這臺(tái)機(jī)器就通過(guò)了測(cè)試，并被認(rèn)為具有人類智能。還沒(méi)有一臺(tái)機(jī)器能夠通過(guò)圖靈測(cè)試。

3 關(guān)鍵技術(shù)與解決方案

（1）布局實(shí)現(xiàn)

聊天機(jī)器人的頁(yè)面目前只有一個(gè)，使用LinearLayout布局，使用一個(gè)ListView承載聊天信息列表，頁(yè)面下方是一個(gè)文字輸入框和一個(gè)發(fā)送按鈕。

另外，為了實(shí)現(xiàn)聊天語(yǔ)句發(fā)送和接收的區(qū)分，ListView里的項(xiàng)目里也定義了布局文件。所有的信息被記錄時(shí)，需要保存一個(gè)flag字段，來(lái)表示它屬于哪種類型的消息。

（2）類文件

消息類：ListData.java

這個(gè)類是發(fā)送或接收的某一條消息的類，其中包括三個(gè)屬性和其geter、seter方法。

private String content； //消息的內(nèi)容

private int flag； //消息標(biāo)志位，1發(fā)送，2接收

private String time； //消息發(fā)送的時(shí)間

主操作類：MainActivity.java

完成應(yīng)用的主要界面操作和顯示，實(shí)現(xiàn)按鈕點(diǎn)擊事件，獲取用戶輸入的文字，將其拼接成一個(gè)完成的HTTP請(qǐng)求的URL。

（3）主配置文件

聊天機(jī)器人發(fā)送消息和接收消息都需要使用到HTTP協(xié)議，使用Java提供的相關(guān)類，可以方便進(jìn)行書寫，在網(wǎng)絡(luò)通訊類HttpData.java中最重要的方法就是 doInBackground（）方法。

（4） 圖片的處理

在聊天軟件中，聊天內(nèi)容下面通常有這樣的一張圖片，但是并不是所有的聊天話語(yǔ)都是固定長(zhǎng)度的，我們給每一個(gè)聊天語(yǔ)句的長(zhǎng)度設(shè)置不同背景的背景圖片顯然不合適。

首先在圖片的右側(cè)和下側(cè)選擇一個(gè)文字容納塊，即表示當(dāng)文字超過(guò)這個(gè)選定的區(qū)域時(shí)需要做圖片像素的填充。另外在圖片的左側(cè)和上側(cè)，選擇需要進(jìn)行像素填充的區(qū)域，一般為了保持圖片的美觀，僅選擇一個(gè)像素的距離，而且在這個(gè)選擇的像素條上沒(méi)有顏色的過(guò)渡和變化。

這樣當(dāng)顯示文字超過(guò)圖片寬度時(shí)，則該圖片會(huì)自動(dòng)將被選定豎直像素條重 復(fù)填充，當(dāng)顯示文字超過(guò)圖片高度時(shí)，該圖片會(huì)自動(dòng)將被選定水平的像素條重復(fù)填充。也就是說(shuō)通過(guò).9圖片處理后的圖片，是具有水平、豎直方向上的單條像素 伸縮性的一種特殊格式圖片。這樣做用戶減少了很多圖片的流量下載和程序適應(yīng)性的編碼。

另外，聊天機(jī)器人程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)，還完成了幾個(gè)個(gè)優(yōu)秀的小功能。

（1）我們可以在程序中給聊天機(jī)器人內(nèi)置幾個(gè)不同的打招呼的語(yǔ)句，在每次程序啟動(dòng)時(shí)，隨機(jī)獲取其中一條，作為對(duì)用戶的歡迎語(yǔ)。這條歡迎語(yǔ)實(shí)際上是自己實(shí)例化一條接收的文本消息。

（2）當(dāng)用戶發(fā)送問(wèn)題或語(yǔ)句超過(guò)1分鐘，再次發(fā)送語(yǔ)句時(shí)，會(huì)在消息上部顯示發(fā)送的最新短時(shí)間，以此提示用戶當(dāng)前時(shí)間。如02：27：32，如果時(shí)間超過(guò)1個(gè)小時(shí)，則會(huì)顯示消息發(fā)送長(zhǎng)時(shí)間，如2016年9月28日 02：27：32，方便用戶查看歷史記錄。

（3）用戶發(fā)送多條數(shù)據(jù)并得到回應(yīng)，條目數(shù)多時(shí)，將會(huì)將ListView拉很長(zhǎng)，用戶再次看前幾條數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)不太方便，在程序中對(duì)于超過(guò)30條的先前消息刪除，不在聊天界面中顯示。

在用戶進(jìn)入機(jī)器人的聊天界面時(shí)，使用了隨機(jī)歡迎語(yǔ)。在每次程序啟動(dòng)時(shí)，隨機(jī)獲取其中一條，作為對(duì)用戶的歡迎語(yǔ)。這條歡迎語(yǔ)實(shí)際上是自己實(shí)例化一條接收的文本消息。這樣會(huì)是用戶感到親切，用戶發(fā)送多條數(shù)據(jù)并得到回應(yīng)，條目數(shù)多時(shí)，將會(huì)將ListView拉很長(zhǎng)，用戶再次看前幾條數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)不太方便，在程序中對(duì)于超過(guò)30條的先前消息刪除，不在聊天界面中顯示。這樣用戶就不會(huì)感覺(jué)到頁(yè)面亂亂的感覺(jué)。當(dāng)用戶發(fā)送問(wèn)題或語(yǔ)句超過(guò)1分鐘，再次發(fā)送語(yǔ)句時(shí)，會(huì)在消息上部顯示發(fā)送的最新短時(shí)間，以此提示用戶當(dāng)前時(shí)間。如02：27：32，如果時(shí)間超過(guò)1個(gè)小時(shí)，則會(huì)顯示消息發(fā)送長(zhǎng)時(shí)間，如2016年9月28日 02：27：32，方便用戶查看歷史記錄。這樣就可以知道自己是幾點(diǎn)和機(jī)器人說(shuō)的話，不會(huì)感覺(jué)到不知道幾點(diǎn)，這樣就不用再去擔(dān)心幾點(diǎn)，就可以全身心地投入到與小靈機(jī)器人的聊天中。這三個(gè)功能增加了小靈機(jī)器人的靈活性，給用戶舒適的感覺(jué)，不會(huì)感到枯燥、無(wú)味。

4 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

在家用服務(wù)機(jī)器人、商用服務(wù)機(jī)器人、兒童陪伴機(jī)器人、智能客服系統(tǒng)、智能車載系統(tǒng)以及智能家居控制系統(tǒng)等軟硬件領(lǐng)域占有絕對(duì)性優(yōu)勢(shì)。智能對(duì)話、知識(shí)庫(kù)、技能服務(wù)是圖靈機(jī)器人三大核心功能。智能對(duì)話是指，圖靈機(jī)器人可賦予軟硬件產(chǎn)品中文自然語(yǔ)言交互的能力；知識(shí)庫(kù)是指圖靈機(jī)器人用戶可為機(jī)器人導(dǎo)入獨(dú)家內(nèi)容以滿足個(gè)性化及商業(yè)化需要；技能服務(wù)是指，圖靈機(jī)器人打包提供超500種實(shí)用生活服務(wù)技能，涵蓋生活、出行、學(xué)習(xí)、金融、購(gòu)物等多個(gè)領(lǐng)域，一站式滿足用戶需求。

智能對(duì)話：

圖靈機(jī)器人大腦具備強(qiáng)大的中文語(yǔ)義分析能力，可準(zhǔn)確理解中文含義并作出回應(yīng)，是最擅長(zhǎng)聊中文的機(jī)器人大腦，賦予軟硬件產(chǎn)品自然流暢的人機(jī)對(duì)話能力。

知識(shí)庫(kù)：

圖靈機(jī)器人就像每一個(gè)人都具有其擅長(zhǎng)的知識(shí)領(lǐng)域，機(jī)器人也應(yīng)當(dāng)有此技能。圖靈機(jī)器人開(kāi)放基于NLP技術(shù)的額自定義知識(shí)庫(kù)功能，將領(lǐng)先人工智能技術(shù)與用戶私有知識(shí)庫(kù)進(jìn)行有效結(jié)合，機(jī)器人擁有者可批量導(dǎo)入知識(shí)庫(kù)，為自己的機(jī)器人注入“獨(dú)家內(nèi)容”，以滿足生活、商業(yè)所需。

生活服務(wù)技能：

為了滿足不同智能化產(chǎn)品的需求，圖靈機(jī)器人一體化集成超500種生活信息服務(wù)技能，接入圖靈機(jī)器人的軟硬件產(chǎn)品，即可實(shí)現(xiàn)查菜譜、查天氣、查快遞等功能，滿足智能服務(wù)類軟硬件產(chǎn)品需求。

智能聊天機(jī)器人可以逗我們開(kāi)心，可以讓我們知道一些事情，直接問(wèn)她就可以，不用去特意去查，他給了我們很方便的功能，我們可以對(duì)他的一些功能進(jìn)行選擇性的開(kāi)啟和關(guān)閉，我們沒(méi)意思的時(shí)候可以和他聊天，她很愿意為我們服務(wù)的，他的功能深受人們的喜愛(ài)，有了智能機(jī)器人，讓我們出行也帶來(lái)了很多方便，他可以預(yù)知一周的天氣預(yù)報(bào)?？傊?，智能機(jī)器人給我們帶來(lái)了太多的福利，我們都會(huì)深深地愛(ài)上他。

其他：

圖靈機(jī)器人是中文語(yǔ)境下智能度最高的“機(jī)器人大腦”，是全球領(lǐng)先的機(jī)器人中文語(yǔ)言認(rèn)知與計(jì)算平臺(tái)，圖靈機(jī)器人對(duì)中文語(yǔ)義理解準(zhǔn)確率已達(dá)90%，和真人聊天非常的像，可為智能化軟硬件產(chǎn)品提供中文語(yǔ)義分析、自然語(yǔ)言對(duì)話、深度問(wèn)答等人工智能技術(shù)服務(wù)。

據(jù)了解，“圖靈機(jī)器人”本身并非機(jī)器人，而是加載在機(jī)器人身上的類似于Siri的一整套語(yǔ)音語(yǔ)義系統(tǒng)。而在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，多款安裝了“圖靈機(jī)器人”系統(tǒng)的機(jī)器人紛紛亮相。而裝備了該系統(tǒng)的機(jī)器人已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人足球賽和拳擊賽等的動(dòng)作。據(jù)介紹，我們可愛(ài)的機(jī)器人，接入了圖靈機(jī)器人大腦機(jī)器人在聯(lián)網(wǎng)的情況下可做到和人自如的對(duì)話，就像是真人一樣。深受人們的喜愛(ài)，就像兩個(gè)人聊天一樣，可以回答你想問(wèn)的所有問(wèn)題，人機(jī)對(duì)話像人類一樣順暢是因?yàn)閳D靈機(jī)器人采用當(dāng)前主流框架DeepQA深度問(wèn)答、自然語(yǔ)言處理及語(yǔ)義分析等技術(shù)，從而保證了中文語(yǔ)義理解準(zhǔn)確率高達(dá)90%以上，而圖靈機(jī)器人自身的學(xué)習(xí)能力可讓機(jī)器人每天以0.8%的速度在不斷進(jìn)步。系統(tǒng)功能模塊圖如圖1所示。

5 設(shè)計(jì)步驟

1）注冊(cè)圖靈機(jī)器人賬號(hào)，獲取key值，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)接入，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)獲取數(shù)據(jù)。

2）異步請(qǐng)求數(shù)據(jù)，使用圖靈機(jī)器人的API在Android平臺(tái)獲取數(shù)據(jù)。

3）Json數(shù)據(jù)解析，將獲取到的Json數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。

4）數(shù)據(jù)封裝，將解析到的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝。

5）布局實(shí)現(xiàn)，包含主界面，以及適配需要的界面效果，包含listview控件和adapter控件的使用。

6）點(diǎn)9圖片的處理，將圖片轉(zhuǎn)換成點(diǎn)9圖片防止圖片變型和失真。

7）添加歡迎語(yǔ)，將歡迎與隨機(jī)獲取到適配，在Strings文件中進(jìn)行添加數(shù)據(jù)并且獲取數(shù)據(jù)。

8）添加時(shí)間，在雙方進(jìn)行聊天時(shí)加入文字輸出的時(shí)間，并且在一定限制的情況下才會(huì)出現(xiàn)的事件。

本人在設(shè)計(jì)步驟中完成了注冊(cè)機(jī)器人的賬號(hào)，每個(gè)人對(duì)應(yīng)著一個(gè)且唯一一個(gè)key值，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)接入，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)獲取數(shù)據(jù)，還可以對(duì)自己的機(jī)器人設(shè)置功能開(kāi)啟，接著通過(guò)異步請(qǐng)求數(shù)據(jù)，使用圖靈機(jī)器人的API在Android平臺(tái)獲取數(shù)據(jù)。使Android平臺(tái)的數(shù)據(jù)通過(guò)異步通信傳給用戶，讓用戶知道自己所需要的知識(shí)，然后通過(guò)Json數(shù)據(jù)解析，將獲取到的Json數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。使他的值通過(guò)Json數(shù)據(jù)解析，給用戶傳遞信息。接著進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，將解析到的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝。時(shí)用戶在使用過(guò)程中方便、快捷。最后，完成了布局實(shí)現(xiàn)，包含主界面，以及適配需要的界面效果，包含listview控件和adapter控件的使用。使顯示給用戶時(shí)清晰、明了的效果，頁(yè)面好看才會(huì)給人舒適的感覺(jué)。運(yùn)行結(jié)果如圖2所示。

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