服务机器人人机交互服务规范

服务机器人人机交互服务规范一、技术要求（一）多模态交互技术要求1.语音交互语音交互作为服务机器人最核心的交互方式之一，需满足以下技术指标：语音识别准确率在标准测试环境下应不低于95%，确保用户指令能够被准确捕捉；语音合成自然度评分不低于4.0（满分5.0），使机器人输出的语音具有流畅自然的听感；语音交互响应时间从用户发出指令到机器人响应应控制在1秒以内，避免用户产生等待焦虑。针对复杂环境，还应具备噪声抑制能力，在60分贝以下的背景噪声中仍保持85%以上的识别准确率，同时支持多轮对话上下文理解，能够连续处理用户的连贯指令。2.视觉交互视觉交互系统需达到以下性能标准：图像识别准确率不低于90%，可精准识别常见物体与场景；人脸识别准确率不低于98%，支持在不同光照条件下的稳定识别；手势识别准确率不低于90%，能有效识别至少8种常用手势（如指点、挥手、点赞等）。为适应动态交互需求，视觉系统的帧率应不低于30fps，确保捕捉用户动作的连贯性，同时具备视线追踪功能，可通过识别用户注视方向调整交互姿态，提升沟通自然度。3.触觉交互触觉交互模块应满足：触觉感知灵敏度不低于0.1N，能够识别轻微的触摸动作；触觉反馈响应时间不超过0.5秒，从用户触摸到机器人给出反馈的延迟控制在感知阈值内。在物理设计上，交互区域应采用亲肤材质，表面摩擦力适中，避免用户接触时产生不适感，同时具备压力分级识别能力，可区分轻触、按压、滑动等不同触摸方式，并对应不同的交互逻辑。（二）情感识别技术要求情感识别系统需覆盖多维度的情感数据采集与分析：语音情感识别准确率不低于85%，可通过语调、语速、音量变化识别情感状态；表情情感识别准确率不低于80%，能解析面部肌肉运动特征；动作情感识别准确率不低于75%，通过肢体语言判断情绪倾向。系统应能识别至少六种基本情感（快乐、悲伤、愤怒、惊讶、恐惧、厌恶），并在1秒内完成从情感输入到反馈输出的全流程。情感反馈应采用多模态组合方式，如快乐情绪可配合语音语调上扬、灯光变为暖色调、做出点头动作等复合表达。（三）数据安全与隐私保护交互数据处理需符合以下规范：所有传输数据采用AES-256或RSA-2048加密算法，存储数据实施分级加密管理；用户生物特征信息（如人脸、声纹）需进行脱敏处理，原始数据存储不超过72小时；建立数据访问审计机制，记录所有数据操作行为。机器人应设置物理隐私保护开关，用户开启后自动停止录音录像功能，摄像头物理遮挡，麦克风禁用，同时提供数据本地删除选项，支持一键清除交互历史。二、交互流程（一）交互启动阶段交互启动应支持多模式触发：主动唤醒模式下，用户通过预设唤醒词（如“你好，小X”）激活机器人，唤醒响应时间不超过0.5秒；被动触发模式中，机器人通过运动检测、声音定位等方式感知用户接近，在1.5米范围内自动进入交互就绪状态；物理触发则通过触摸交互面板或按下唤醒按钮实现。启动阶段需进行身份确认，对已注册用户自动调用个性化交互配置，新用户则引导完成基础信息设置（如语言偏好、交互模式选择）。（二）任务执行阶段任务执行流程采用标准化框架：首先进行意图识别，通过多模态输入综合判断用户需求，支持模糊指令解析（如“帮我拿那个红色的东西”）；任务规划阶段生成执行步骤，复杂任务需向用户确认（如“您需要先清洁桌面再摆放餐具吗？”）；执行过程中实时反馈进度（如“已完成70%清洁”），遇到障碍时主动请求协助（如“前方有障碍物，请移开后继续”）。对于多任务队列，应支持任务优先级调整和暂停/恢复功能，用户可随时插入紧急任务。（三）交互结束阶段交互结束需满足完整的闭环设计：任务完成后主动确认结果（如“送餐已完成，是否需要其他服务？”）；用户明确结束指令后，机器人应恢复待机状态，同时保存交互上下文（保留30分钟，便于用户快速重启对话）；离席时执行礼貌告别程序，根据场景选择语音告别、挥手动作或灯光提示。对于服务中断情况（如突发故障、网络断开），需记录断点状态，恢复后询问用户是否继续未完成任务。三、安全规范（一）物理安全物理安全防护需达到以下要求：运动部件设置三级防护，关节处安装柔性缓冲材料，碰撞力超过5N时自动触发急停；边缘部位采用圆角设计，曲率半径不小于5mm，防止划伤用户；移动系统具备障碍物检测功能，1米范围内发现障碍物时减速至原速的30%，0.3米内停止运动。机器人应配备手动急停按钮，颜色为醒目的红色，位置设置在机身侧面易于触及处，按下后所有电机立即断电，同时发出声光报警。（二）功能安全功能安全机制包括：系统自检流程，开机时对传感器、驱动器、通信模块进行全面诊断，异常时显示错误代码并禁止启动；故障容错设计，关键传感器（如激光雷达）应具备冗余配置，主传感器失效时自动切换备用传感器；过载保护功能，当电机负载超过额定值150%时触发保护，停止当前动作并提示“负载过大，请减轻重量”。软件系统需支持OTA升级，升级过程中保障断点续传，失败时可回滚至稳定版本。（三）人机协作安全人机协作场景需遵循以下规范：动态安全区域划分，根据机器人运动速度调整安全半径（静止时0.5米，移动时1.5米）；接近检测功能，当用户进入安全区域时降低运动速度，进入核心区域（0.3米）时停止动作；协作任务权限控制，涉及物理接触的任务（如辅助搬运）需用户持续授权，松开触发装置即停止。对于医疗、养老等特殊场景，还应具备生物相容性认证，接触皮肤的部件符合ISO10993生物相容性标准。四、应用场景规范（一）家庭服务场景家庭服务机器人需满足以下交互规范：支持多用户识别，可区分家庭成员并加载个性化设置（如儿童模式自动过滤不适内容）；家务协助流程标准化，清洁任务需先确认清洁范围和强度（如“是否开启强力模式清洁地毯？”），烹饪辅助需提供食材识别和步骤引导，并具备防误触设计（如检测到儿童靠近灶台自动暂停）；陪伴交互功能应包含情感陪伴（如讲故事时配合表情动作）、健康监测（通过摄像头观察老人状态）、紧急呼叫（支持语音触发一键呼救）。交互时间应适应家庭生活节奏，晚间22点后自动切换静音模式，降低音量和灯光亮度。（二）商业服务场景商业场景交互需符合效率与礼仪双重要求：接待服务中，机器人应主动问候（距离3米时开始转向，1.5米时开口），引导路线时保持1.5米超前距离，行进速度匹配用户步速；咨询服务需建立标准化问答库，对未知问题提供转接人工选项，同时记录高频问题用于系统优化；促销服务应避免过度打扰，用户明确拒绝后1小时内不再推送同类信息。商场导购机器人需具备楼层平面图导航、店铺搜索、优惠信息推送功能，同时支持多语言服务（至少3种外语），适应国际化商业环境。（三）医疗服务场景医疗服务交互需严格遵循医疗规范：病史问询采用结构化流程，按系统提示逐步引导患者描述症状，关键信息需重复确认；康复辅助中，机器人动作幅度和力度需可调节，实时监测患者生理指标（通过外接设备），异常时立即停止；病房巡视时保持静音移动，进入病房前先敲门提示，与患者交流采用柔和语调，避免使用可能引起焦虑的词汇。医疗数据处理需符合HIPAA标准，所有患者信息加密存储，访问需通过权限认证，交互记录自动生成医疗文书格式。（四）公共服务场景公共场景交互强调适应性与包容性：导览服务需覆盖多群体需求，为视力障碍者提供语音详细描述，为听力障碍者提供字幕和手势交互；安防巡逻中，机器人发现异常情况时先进行声光警示，再通过双向语音与监控中心确认，避免误报；交通枢纽服务应支持实时信息查询（如航班/列车动态），提供路径规划（考虑电梯位置、人流量等因素），高峰时段自动增加语音提示音量。公共服务机器人还需具备抗干扰设计，在嘈杂环境（如车站大厅）仍能保持稳定交互，电池续航不低于8小时，支持快速更换电池（5分钟内完成）。五、测试与评估（一）测试环境测试环境需模拟真实应用场景：标准测试环境控制温度23±2℃，湿度45±5%，背景噪声≤40分贝；干扰测试环境设置多种噪声源（人声、设备噪音），光照强度从50lux至1000lux渐变；网络环境模拟3种状态（满格信号、弱信号、断网重连）。场地面积不小于200平方米，布置典型场景元素（如家具、障碍物、指示标识），地面铺设不同材质（瓷砖、地毯、木地板）以测试移动交互稳定性。（二）测试方法功能测试采用三级验证体系：单元测试对语音模块、视觉模块等单独测试，如语音识别测试用1000句标准语料（覆盖不同口音、语速）；集成测试验证模块协同，如“语音指令+视觉导航”的复合任务；场景测试模拟20种典型任务流程（如“接待访客→引导就座→提供饮品”），连续运行100次统计成功率。用户体验测试邀请100名不同年龄段（18-70岁）用户参与，评估任务完成时间、操作难度、满意度等指标，其中老年用户（60岁以上）占比不低于30%。（三）评估指标综合评估体系包含以下维度：功能性指标（任务成功率≥95%，平均完成时间≤预期时长的120%）；可靠性指标（连续无故障运行时间≥500小时，平均修复时间≤30分钟）；可用性指标（用户学习时间≤10分钟，操作失误率≤5%）；情感化指标（积极情感反馈占比≥80%，负面情绪触发率≤5%）。每季度进行一次复评，持续监控性能衰减情况，确保机器人在全生命周期内符合交互规范要求。六、持续优化机制为适应技术发展与用户需求变化，需建立动态优化机制：数据收集方面，在用户授权前