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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 具有攻擊能力家庭防盜機(jī)器人
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品是針對(duì)無(wú)人家庭和無(wú)人辦公室防盜的問(wèn)題而研發(fā)的。此防盜機(jī)器人檢測(cè)出偷盜者后先警告，在警告無(wú)效的情況下向偷盜者發(fā)射酸、或有味道的液體的方式加以驅(qū)逐。彌補(bǔ)了目前防范監(jiān)視大多通過(guò)發(fā)警報(bào)信號(hào)等方式報(bào)警，不能立即阻止偷盜等犯罪的缺陷。該機(jī)器人在不小于前方5m距離，左右210度視角，上下100度視角范圍內(nèi)檢測(cè)出人的活動(dòng)的存在。該機(jī)器人完全為自行設(shè)計(jì)創(chuàng)作。
- 詳細(xì)介紹：
- 如何對(duì)無(wú)人的房屋內(nèi)財(cái)產(chǎn)進(jìn)行保護(hù)是目前國(guó)內(nèi)成千上萬(wàn)家庭非常希望得到有效解決的問(wèn)題。本研究的目的就是開(kāi)發(fā)一種機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人居住的空置房屋內(nèi)財(cái)產(chǎn)和夜晚寫(xiě)字間、商鋪、店鋪無(wú)人時(shí)內(nèi)部物品進(jìn)行有效保護(hù)。目前防范監(jiān)視有很多種，大多通過(guò)發(fā)警報(bào)等方式報(bào)警，不能立即阻止偷盜等犯罪。此防盜機(jī)器人檢測(cè)出偷盜者后先警告，在警告無(wú)效的情況下向偷盜者發(fā)射酸、或有味道的液體的方式加以驅(qū)逐。 系統(tǒng)由AT89S52單片機(jī)中心控制系統(tǒng)、紅外傳感檢測(cè)系統(tǒng)、攻擊液體發(fā)射器、機(jī)器人框架基座、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源動(dòng)力系統(tǒng)、語(yǔ)音和避障系統(tǒng)等幾部分組成。在不小于前方5m距離，左右210度視角，上下100度視角范圍內(nèi)檢測(cè)出人的活動(dòng)的存在，按照“語(yǔ)音警告”，“延時(shí)等待”、“噴射液體攻擊”的次序處理檢測(cè)到的目標(biāo)，達(dá)到驅(qū)逐入侵者的目的。所用液體可以是稀硫酸、鹽酸等腐蝕性液體也可是有助于刑偵的有異味難于洗去的油性液體。 本作品非常適合于對(duì)長(zhǎng)期無(wú)人居住的空置房屋內(nèi)財(cái)產(chǎn)和夜晚寫(xiě)字間、商鋪、店鋪無(wú)人時(shí)內(nèi)部物品進(jìn)行有效保護(hù)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路：本作品是針對(duì)無(wú)人家庭和無(wú)人辦公室防盜而設(shè)計(jì)和發(fā)明的。目前防范監(jiān)視有很多種，大多通過(guò)發(fā)警報(bào)等方式報(bào)警，不能立即阻止偷盜等犯罪，但此防盜機(jī)器人檢測(cè)出偷盜者后先警告，在警告無(wú)效的情況下向偷盜者發(fā)射酸、或有味道的液體的方式驅(qū)逐犯罪者。 創(chuàng)新點(diǎn)：①該機(jī)器人完全為自行設(shè)計(jì)創(chuàng)作；②具有攻擊目標(biāo)的能力；③發(fā)明了紅外線傳感器定位方法。 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)：在不小于前方5m距離，左右210度視角，上下100度視角范圍內(nèi)檢測(cè)出人的活動(dòng)的存在，按照“語(yǔ)音警告”，“延時(shí)等待”、“噴射液體攻擊”的次序處理檢測(cè)到的目標(biāo)。入侵者和非入侵者的識(shí)別，是通過(guò)遙控紅外信號(hào)的有無(wú)，或在5秒之內(nèi)按下機(jī)身上的識(shí)別按鈕開(kāi)關(guān)兩種方式進(jìn)行的。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該作品的控制器采用了單片機(jī)課程教學(xué)中使用的51系列單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與科研相結(jié)合。與現(xiàn)有同類機(jī)器人相比，該機(jī)器人有一下幾個(gè)突出的技術(shù)進(jìn)步: 1.現(xiàn)有機(jī)器人產(chǎn)品眾多，但家用防盜機(jī)器人并對(duì)偷盜者具有一定的有效攻擊威脅能力用液體進(jìn)行攻擊的機(jī)器人為本作品獨(dú)創(chuàng)。 2.作品較好地應(yīng)用了單片機(jī)技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、傳感器應(yīng)用技術(shù)、語(yǔ)音技術(shù)、軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)等。 3.開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的攻擊液體發(fā)射器，非常適合于攻擊機(jī)器人使用。其液體可為腐蝕性酸、堿或具有難以除掉的異味液體等。 4.首創(chuàng)了基于三個(gè)紅外傳感器構(gòu)成空間紅外定位系統(tǒng)，改進(jìn)了紅外檢測(cè)檢測(cè)靈敏定位不足的缺陷。三個(gè)傳感器在同一平面180°范圍內(nèi)排布，某個(gè)傳感器被限定了各自的感應(yīng)空間，既彼此相鄰又彼此不重疊。在判斷了三個(gè)傳感器的感應(yīng)結(jié)果后通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器人位置，以中間傳感器有信號(hào)定位結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的發(fā)射。 因此較同級(jí)別性價(jià)比的機(jī)器人產(chǎn)品而言，該作品具有科學(xué)性和先進(jìn)性。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 近期施行江蘇省高等學(xué)校大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目結(jié)題工作。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作制作。作品目前還繼續(xù)需要一定程度的包裝、完善。
作品可展示的形式
- 實(shí)物、現(xiàn)場(chǎng)展示、圖片、錄像。
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品的主要功能在不小于前方5m距離，左右210度視角，上下100度視角范圍內(nèi)檢測(cè)出人的活動(dòng)的存在，按照“語(yǔ)音警告”，“延時(shí)等待”、“噴射液體攻擊”的次序處理檢測(cè)到的目標(biāo)，達(dá)到驅(qū)逐入侵者的目的。所用液體可以是稀硫酸、鹽酸等腐蝕性液體也可是有助于刑偵的有異味難于洗去的油性液體。 本作品非常適合于對(duì)長(zhǎng)期無(wú)人居住的空置房屋內(nèi)財(cái)產(chǎn)和夜晚寫(xiě)字間、商鋪、店鋪無(wú)人時(shí)內(nèi)部物品進(jìn)行有效保護(hù)。 如何對(duì)無(wú)人的房屋內(nèi)財(cái)產(chǎn)進(jìn)行保護(hù)是目前國(guó)內(nèi)成千上萬(wàn)家庭迫切希望得到的有效解決問(wèn)題，該產(chǎn)品一定程度上滿足了人們這種需求，因此其市場(chǎng)和潛在經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。
同類課題研究水平概述
- 縱觀國(guó)內(nèi)外機(jī)器人研究的發(fā)展歷程，2004年的日本愛(ài)知世博會(huì)和2010年的上海世博會(huì)將當(dāng)今家用機(jī)器人領(lǐng)域研究成果展示帶到一個(gè)高潮。從松下電工和富士重工各自的清掃機(jī)器人、日本TMSUK株式會(huì)社與綜合警備保障株式會(huì)社各自的安全保障機(jī)器人、日本電氣株式會(huì)社的寵物機(jī)器人、SONY公司的寵物和樂(lè)隊(duì)機(jī)器人，直至法國(guó)NAO機(jī)器人都給人類社會(huì)帶來(lái)耳目一新的新感覺(jué)。這些機(jī)器人歸納起來(lái)有這樣的共同特點(diǎn)，即采用融合技術(shù)和智能控制技術(shù)，將圖像處理與識(shí)別、音聲識(shí)別、現(xiàn)代通訊等手段集于一體，構(gòu)成了以現(xiàn)代電子信息技術(shù)為首的諸多現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)綜合運(yùn)用的展示平臺(tái)。但這些智能型機(jī)器人同時(shí)面臨的一個(gè)主要問(wèn)題是性價(jià)比一般比較低，實(shí)際用途具有局限性。而代表機(jī)器人研究最高水平的美國(guó)軍界，機(jī)器人則在不斷從事實(shí)質(zhì)性的工作。其真正具有應(yīng)用價(jià)值的機(jī)器人從智能型的無(wú)人機(jī)機(jī)器人到微小的昆蟲(chóng)竊聽(tīng)機(jī)器人等種類繁多，這些機(jī)器人在智能型和反應(yīng)型方面齊頭并進(jìn)。所以我們可以認(rèn)為，機(jī)器人的研究和經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、最終目的密切聯(lián)系不可分割。家庭防盜機(jī)器人就是直接阻止盜竊行為的發(fā)生而獨(dú)創(chuàng)的一種新型機(jī)器人。因此非常具有開(kāi)發(fā)研究的現(xiàn)實(shí)意義。 目前在我國(guó)等世界諸多國(guó)家正在熱火朝天地從事機(jī)器人的研究。其中盡管小型機(jī)器人各種各樣品種繁多，但在家用機(jī)器人領(lǐng)域，真正算得上有用的機(jī)器人品種還很少，而適合于無(wú)人家庭、無(wú)人辦公室防盜用的機(jī)器人還是空白。具有攻擊能力防盜機(jī)器人的出現(xiàn)將會(huì)大大從心理上威懾犯罪分子，一定程度上滿足社會(huì)民眾對(duì)提高自身財(cái)產(chǎn)安全的信心，因此具有很好的社會(huì)意義。這種高性價(jià)比的機(jī)器人所面對(duì)的市場(chǎng)是龐大的社會(huì)家庭，具有巨大的潛在經(jīng)濟(jì)效益。 本研究還可與教學(xué)科研相結(jié)合，既鞏固加深了學(xué)生在課堂所學(xué)專業(yè)知識(shí)，給學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)踐的實(shí)踐平臺(tái)，又有效地激勵(lì)了學(xué)生創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力，在一定程度上提高了學(xué)生們學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)的熱情。通過(guò)機(jī)器人的制作，還可鞏固加深模擬電子、數(shù)字電子、自動(dòng)控制和機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，使制作者在應(yīng)用過(guò)程中提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，既注重了科研成果的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益與應(yīng)用前景又培養(yǎng)和鍛煉在校大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、溝通能力以及社會(huì)適應(yīng)能力，提升大學(xué)畢業(yè)生的就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力。
