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基本信息

项目名称:
家庭服务型机器人
小类:
机械与控制
简介:
我们的作品——家庭服务型机器人,用凌阳SPCE061A单片机作为控制核心,结合STC12C5A08S2单片机、超声波传感器、红外传感器等实现机器人的行走定位等相关操作。作品引入语音识别技术,可以让机器人和人之间进行简单的交流,使机器人不再是冷冰冰的物体,而是实现和人的互动成了真正的“人”。 作品引入自动控制技术,使机器人能够自主进行简单的操作。作品选题新颖,理念成熟,具有一定的应用价值和推广价值。
详细介绍:
机器人技术是综合了计算机、控制论、结构学、信息传感技术、人工智能、仿生学、产品设计等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域,也是一个国家工业自动化水平的重要标志。随着科技的发展,机器人的内涵正在不断的丰富,服务型机器人产品的推出与普及既是趋势也是必然。 我们的作品——家庭服务型机器人,用凌阳SPCE061A单片机作为控制核心,结合STC12C5A08S2单片机、超声波传感器、红外传感器等实现机器人的行走定位等相关操作。我们可以通过语音与它进行简单的信息交流,它可以执行主人发出的命令,比如:拿东西,开门,播放音乐等。 由4个直流减速电机构成机器人底盘,使机器人能在平面上自由运动。由2个直流减速电机构成机器人可以活动的腰部,配合红外光电传感器保证机器人身体的平衡。由3个微型伺服马达和1个直流减速电机构成4自由度的机械臂可以实现对重量在200克左右物体的拿起和放下。还有1个直流减速电机控制头部的运动。机器人眼睛和嘴部装有不同颜色的高亮LED使机器人的表情更逼真。作品引入语音识别技术,可以让机器人和人之间进行简单的交流,使得机器人不再是冷冰冰的物体,而是实现了和人的互动,成了真正的“人”。它不仅可以陪伴孤独的老人、帮您照看孩子,还可以一定程度上代替人力进入生产车间工作,它还可以在一些恶劣的环境(如有毒,放射性等)下工作,在创造效益的同时一定程度上保护我们的身体健康。作品引入自动控制技术,使机器人能够自主进行简单的操作。作品选题新颖,理念成熟,具有一定的应用价值和推广价值。 在整个作品的制作调试过程中,我们团队成员克服了很多困难,最终完成作品,大家都表示有所收获。在此过程中我们得到学校相关领导和指导老师的关怀和帮助,在此对他们表示感谢!还要特别感谢在评选过程中对我们作品提出宝贵意见的评委老师们!

作品图片

  • 家庭服务型机器人
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作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

设计、发明的目的: 我们设计制作这个小巧灵活的机器人一方面为人们可以给人们增添乐趣,带来方便,另一方面它可以代替人在一些恶劣的环境(如有毒,放射性等)下工作,在创造效益的同时一定程度上保护我们的身体健康。 基本思路: 设计并制作一个简单家庭服务型机器人,通过语音进行简单的信息交流,可以执行主人发出的命令,比如:拿东西,开门,播放音乐等。 创新点: 引入语音识别技术,可以让机器人和人之间进行简单的交流,拉近了机器人和人之间的距离。机器人不再是冷冰冰的物体,实现和人的互动成了真正的“人”。 技术关键和主要技术指标: 1)由一个直流减速电机和三个数字舵机构成的四自由度机械臂可以实现对重量在200g左右物体的抓起和放下; 2)用凌阳SPCE061A单片机作为控制核心结合STC12C5A08S2单片机、超声波传感器、红外传感器等实现机器人的定位和对物体的拾起。

科学性、先进性

21世纪将是一个更为广泛的开发和应用机器人技术的时代。我们制作的机器人能与人进行信息交流,并能执行人发出的命令。据笔者从中国机器人网上了解到的信息, 2010年上海世博会气象馆高科技语音交互专用服务机器人可以与人进行信息交流,从图片上看机器人的手是不能活动的。我们所研制的服务型机器人不仅能进行语音识别,还有灵活的机械手,可以拾起重量200克以内的物体。

获奖情况及鉴定结果

2011年4月14日本作品获得我校“挑战杯”组委会专家委员的一致认可,并获得代表我校参加省“挑战杯”决赛的资格。

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

协商转让

作品可展示的形式

实物、产品、图片、录像

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

2008~2011年全球预估将有家务用机器人460万台,娱乐休閒用735万台,合计约1仟2佰多万台安装量,未来四年市场总值合计约57亿美元。随着个人电脑、家庭娱乐与机器人技术的整合发展,此一类型机器人的商机可期。我们的作品家庭服务型机器人不仅可以陪伴孤独的老人、帮您照看孩子,还可以一定程度上代替人力进入生产车间工作,它还可以在一些恶劣的环境(如有毒,放射性等)下工作,在创造效益的同时一定程度上保护我们的身体健康。作品引入自动控制技术,使机器人能够自主进行简单的操作。作品选题新颖,理念成熟,具有一定的应用价值和推广价值。

同类课题研究水平概述

当前在一些发达国家市场上已经有初步的(服务型)机器人的产品,像在家庭可以去当一个扫地吸尘的机器人,在美国很多家居里有家庭庭院里割草、锄草的这种机器人。现在很多发达国家都已经制定了相应的家庭服务型机器人发展计划。我国也制定了服务机器人发展计划,目前机器人研究在某些领域已经处于世界领先地位,但总体仍有差距。在我们国家家庭服务型机器人目前还只是停留在实验室阶段。中科院深圳先进院院长樊建平先生表示,我国是人口大国,随着人民健康水平的日益提高和计划生育政策的长期实施,我国正快速步入老龄化社会,这些服务机器人将大有作为。“机器人是中国科学院的重大项目,有十几个研究所参与,主要做服务机器人,我们的目标就要让这些服务机器人走进千家万户,” 他说。在973、863等国家计划的支持下,在语音对话技术、机器人视觉、移动机器人定位与导航、机器人智能结构、机器人智能控制、机器人仿真表情等单元技术和模块产品方面取得了重要的研究成果。近年来,还致力于实用智能机器人系统的开发,先后开发成功了表情机器人、舞蹈机器人、画像机器人、交警机器人、迎宾机器人、家居机器人、下棋机器人、掰手腕机器人、娱乐机器人、机器人解说员、语音识别SDK、语音交互模块等几十款产品和系统。
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