基本信息
- 項目名稱：
- 多操作模式的移動“夕陽衛(wèi)士”
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 遠程控制的移動機器人，通過攝像頭照看老人，還能控制家電，播放語音，運載物品等，全方位照顧老人。
- 詳細介紹：
- 本作品是一個面向家庭助老服務(wù)的、具有多操作模式的智能移動平臺，是子女不在家時，輔助他們照顧居家老人的方便貼心的工具。 基于互聯(lián)網(wǎng)、Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)、智能傳感及短距離無線通信技術(shù)，本作品為移動平臺配置了遠程、近程遙控和短距離動作智能感知三種操作模式，可實現(xiàn)移動平臺的多人、多地、多模式地協(xié)同操作。 1）控制家電，分為電源開關(guān)控制和紅外遙控控制，即可以開關(guān)家電電源，又可以選電視節(jié)目，調(diào)節(jié)空調(diào)溫度；2）可以控制與舵機相連的內(nèi)置攝像頭，提供全方位的視頻反饋，便于讓子女更加方便地在工作時或者出差在外時，隨時了解老人的狀態(tài)，通過遠程控制功能及時給居家老人提供相關(guān)的幫助;3）在短距離人機交互方面，為便于老人操縱移動平臺，設(shè)計基于MEMS傳感器的動作感知無線手柄。此手柄可以感知XOY水平面和YOZ鉛垂面的夾角，老人通過操縱該手柄前傾、后仰、左傾、右傾等，實現(xiàn)小車的移動，如加速、減速、前進、后退、轉(zhuǎn)彎等;4）小車獨特的車身設(shè)計可方便地實現(xiàn)為老人運送藥品、眼鏡等必需物品的功能;5）小車內(nèi)置語音存儲模塊和揚聲器，子女可以遠程為老人播放喜愛的歌曲，放松心情，提供精神上的撫慰。 可以看出，在年輕人壓力日益加劇的今天，具有高科技含量的“夕陽衛(wèi)士”將搭起子女與父母之間愛的橋梁，為更多的老人提供溫馨的照料，將有力緩解社會老齡化帶來的相關(guān)問題。其廣泛的適用范圍和現(xiàn)實背景決定了本作品的廣闊推廣前景和巨大的商業(yè)價值。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設(shè)計目的： 中國已經(jīng)步入老年人社會，然而子女們大都在激烈的社會競爭中忙于開拓自己的事業(yè)，往往難有時間來陪伴老人。這是激發(fā)我們制作這個科技作品的源動力，激勵我們開發(fā)一個平臺，能夠滿足“居家養(yǎng)老”理念的迅速擴展，使得每個家庭更加幸福美滿，社會更加和諧進步。 基本思路： A.應(yīng)當設(shè)計一種產(chǎn)品，便于讓子女更加方便地在工作時或者出差在外時，隨時了解老人的狀態(tài)，通過遠程控制功能及時給居家老人提供相關(guān)的幫助。B.多數(shù)老人不習慣使用手機、電腦。應(yīng)方便老人控制。C.協(xié)助老人運載物品 創(chuàng)新點: 1.此移動平臺及其豐富的功能為老齡社會的居家養(yǎng)老這個重大社會問題提供了一個更好地照顧老人、孝敬老人的工具。2.基于Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)和短距離無線通信技術(shù)，開發(fā)了此移動平臺的多種操作模式，構(gòu)建了功能強大、操作簡單、遠近控制結(jié)合等多模式智能交互功能。3.集中體現(xiàn)了服務(wù)老人的“云控制服務(wù)”理念。 技術(shù)關(guān)鍵： 1.智能感知技術(shù)2.Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)3.短距離通訊技術(shù)4.語音處理技術(shù)5.智能紅外控制技術(shù)6.自動控制技術(shù) 主要技術(shù)指標: 攝像頭參數(shù)：30萬像素。小車速度：5km/h。車體尺寸：390 × 260 × 300 mm。車體材料：陽極氧化鋁車架+有機玻璃外殼。電源性能，12v/9000mAh鋰離子電池，主控芯片：ATMEL AT89S52 MCU。通訊信號：802.11a/b/g/n(Wi-Fi)、 315MHz無線、 紅外。運載能力：8KG。爬坡能力：40度傾角
科學性、先進性
- 本作品屬于家庭服務(wù)機器人領(lǐng)域。1995年清華大學開發(fā)了一個七自由度移動式護理機器人，目標是在無人看護的情況下替患者完成取藥、送水、翻書等工作。但是由于時代背景帶來的技術(shù)方面巨大差異，這個護理機器人與我們開發(fā)的“夕陽衛(wèi)士”移動平臺相比存在較大差距。近年來, 我國在服務(wù)機器人研究和產(chǎn)品研發(fā)方面已開展了大量工作，并取得了一定的成績，如中國科學院自動化研究所研制的智能輪椅等，這些服務(wù)機器人都只是具有某種強大的功能，但是它們沒有充分地考慮貼心地照顧老人的多種功能及其相關(guān)的技術(shù)。 雖然我國在上世紀90年代中后期就已經(jīng)開始了服務(wù)機器人相關(guān)技術(shù)的研究，但是我國服務(wù)機器人市場從2005年前后才開始初具規(guī)模。目前，我國的家用服務(wù)機器人主要有吸塵器機器人、教育機器人、智能輪椅機器人等，但是在老齡社會中如何給老人提供周到服務(wù)的機器人及其相關(guān)的技術(shù)研究甚少。本作品沿著最新的助老助殘服務(wù)機器人發(fā)展趨勢，在車體設(shè)計、智能傳感器單元的應(yīng)用、無線通信網(wǎng)絡(luò)等方面做了深入研究和精心選擇。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月22日在河北工業(yè)大學獲得學校頒發(fā)的“‘挑戰(zhàn)杯’2011河北工業(yè)大學大學生課外學術(shù)科技作品競賽”特等獎
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品，現(xiàn)場演示，圖片，錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 技術(shù)特點： 本作品是智能的移動小車平臺，設(shè)計基于三種模式實現(xiàn)自由移動、傳輸實時視頻和控制家庭電器等多種功能，可隨時隨地為居家老人提供各種幫助提供技術(shù)支撐。 優(yōu)勢： 1.采用智能傳感技術(shù)感知人類動作2.“云控制服務(wù)”功能3. 家電智能控制功能4.智能語音功能5.無需支付服務(wù)費用6.“夕陽衛(wèi)士”移動平臺的模塊化制作。 適應(yīng)范圍及推廣前景： 中國乃至全球正逐漸走入到老齡社會，而現(xiàn)在的年輕人則愈加忙碌，急需一種產(chǎn)品，讓年輕人在工作的同時照顧老人。 市場分析： 目前的家庭助手操作繁瑣，價格昂貴，需要繳納服務(wù)費且功能單一，我們的產(chǎn)品填補了居家養(yǎng)老服務(wù)產(chǎn)品的空白。較低的生產(chǎn)成本和巨大的使用價值，具有多種操作模式，適合各種操作人群。 經(jīng)濟效益預測： 中國既是一個人口大國，也是一個老年人數(shù)居世界首位的“老齡人口大國”。因此就為老年人提供貼心服務(wù)的角度而言，市場前景巨大；而且就目前制作工藝及水平，各操作模塊的選擇空間較大，使得移動平臺的成本具有較大的靈活性。
同類課題研究水平概述
- 就本作品的國內(nèi)外研究水平來看，本作品屬于家庭服務(wù)機器人領(lǐng)域，是一個面向家庭助老服務(wù)的、具有多操作模式的智能移動平臺，是子女不在家時，輔助他們照顧居家老人的方便貼心的工具。在我國《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》中對智能服務(wù)機器人給予了明確定義——“智能服務(wù)機器人是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下為人類提供必要服務(wù)的多種高技術(shù)集成的智化裝備”。1995年清華大學開發(fā)了一個七自由度移動式護理機器人，目標是在無人看護的情況下替患者完成取藥、送水、翻書等工作。但是由于時代背景帶來的技術(shù)方面巨大差異，這個護理機器人與我們開發(fā)的“夕陽衛(wèi)士”移動平臺相比，技術(shù)方面存在較大差距，而且也沒有實現(xiàn)我們所擁有的多操作模式、動作智能感應(yīng)和貼心照顧老人的多種功能。近年來, 我國在服務(wù)機器人研究和產(chǎn)品研發(fā)方面已開展了大量工作，并取得了一定的成績，如華南理工大學研制的機器人護理床；中國科學院自動化研究所研制的智能輪椅等，這些服務(wù)機器人都具有某種強大的功能，但是它們沒有充分地考慮貼心地照顧老人的多種功能及其運用相關(guān)的技術(shù)。雖然我國在上世紀90年代中后期就已經(jīng)開始了服務(wù)機器人相關(guān)技術(shù)的研究，但是我國服務(wù)機器人市場從2005年前后才開始初具規(guī)模。目前，我國的家用服務(wù)機器人主要有教育、娛樂、保安機器人、智能輪椅機器人等，但是在老齡社會中如何給老人提供周到服務(wù)的機器人及其相關(guān)的技術(shù)研究甚少。 就本作品的使用背景來看，居家養(yǎng)老服務(wù)是指政府和社會力量依托社區(qū)，為居家的老年人提供生活照料、家政服務(wù)、康復護理和精神慰藉等多種服務(wù)的一種形式。全面推進居家養(yǎng)老服務(wù)，是破解我國日趨尖銳的養(yǎng)老服務(wù)難題，切實提高廣大老年人生命、生活質(zhì)量的重要出路。目前我國已加大了對居家養(yǎng)老的重視，并加大了其改革力度，國家職能也從制度上予以支持，遵循這個思路，我們的作品將能給予居家養(yǎng)老方面強有力的軟、硬件系統(tǒng)的支持，為居家養(yǎng)老理念的廣泛實施做出貢獻。 就本作品的技術(shù)優(yōu)勢來看，本作品是以Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、無線通信技術(shù)、電子技術(shù)、MEMS智能傳感技術(shù)、計算機技術(shù)為核心，制作智能移動小車平臺，設(shè)計了遠程、近程和短距離智能感知控制三種操作模式，實現(xiàn)了移動平臺的多人、多地、多模式地協(xié)同操作。集合視頻監(jiān)控、電器控制、物品傳送、智能報警、自動避障、網(wǎng)頁控制等功能于一身，且造價適中，適用于廣大工薪階層消費人群，同時使用方法簡便。
