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基本信息
- 項目名稱：
- 向?qū)C(jī)器人
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 向?qū)C(jī)器人是一種電子向?qū)?，可以在指定的陌生環(huán)境中給用戶提供直接的導(dǎo)引。向?qū)C(jī)器人給用戶做向?qū)У耐瑫r，還會根據(jù)自己運(yùn)行的實際位置，利用自身攜帶的多媒體設(shè)備介紹當(dāng)前位置附近用戶可能感興趣的信息。
- 詳細(xì)介紹：
- 向?qū)C(jī)器人采用運(yùn)動小車作為基礎(chǔ)平臺，小車上安裝有機(jī)載計算機(jī)系統(tǒng)，運(yùn)行著向?qū)к浖瓦\(yùn)動控制軟件。向?qū)к浖?fù)責(zé)與使用者進(jìn)行溝通并規(guī)劃小車的運(yùn)動路線，在運(yùn)行途中自動播放相關(guān)的多媒體資料向使用者反饋即時信息，運(yùn)動控制軟件負(fù)責(zé)小車的定位和避障，實現(xiàn)機(jī)器人自主運(yùn)行。 向?qū)C(jī)器人分為幾個相對獨(dú)立的模塊：小車機(jī)電系統(tǒng)、機(jī)載計算機(jī)、運(yùn)動控制軟件和向?qū)к浖? 小車機(jī)電系統(tǒng)是機(jī)器人運(yùn)動的基礎(chǔ)，也是機(jī)器人其他設(shè)備、裝置安裝的承載平臺，采用輪式運(yùn)動小車結(jié)構(gòu)，動力來自小車的驅(qū)動電機(jī)。 機(jī)載計算機(jī)是向?qū)C(jī)器人的“大腦”，是機(jī)器人實現(xiàn)人工智能的硬件平臺，機(jī)載計算機(jī)需要為人機(jī)交互、多媒體信息展示和線路規(guī)劃等人工智能提供計算平臺，同時也要為小車的運(yùn)動、定位、避障等自動控制提供計算平臺。為了使系統(tǒng)既能滿足計算任務(wù)較繁重的人機(jī)交互、人工智能和多媒體演示需要，又能滿足實時性較強(qiáng)的自動控制需要，系統(tǒng)采用PC機(jī)和嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合的模式來實現(xiàn)，其中PC為人機(jī)交互、人工智能和多媒體演示服務(wù)，嵌入式系統(tǒng)為自動控制服務(wù)。 運(yùn)動控制軟件從向?qū)к浖@取控制信息，驅(qū)動小車的機(jī)電系統(tǒng)做出響應(yīng)完成相應(yīng)的動作。運(yùn)動控制軟件也實時采集各個傳感器的信息，根據(jù)獲取的信息作出必要的反應(yīng)(如自動避障、修正小車行進(jìn)中的誤差等)；對機(jī)器人進(jìn)行實時定位，并將位置信息反饋給向?qū)к浖? 向?qū)к浖譃槿藱C(jī)交互、導(dǎo)航模塊和多媒體演示模塊。人機(jī)交互模塊主要用來接受用戶的指令。導(dǎo)航模塊根據(jù)用戶的指令為用戶規(guī)劃行進(jìn)路線，并向運(yùn)動控制軟件發(fā)出運(yùn)動指令；導(dǎo)航模塊同時也接受來自運(yùn)動控制軟件的定位反饋信息，適時啟動多媒體演示模塊。多媒體演示模塊運(yùn)用多媒體技術(shù)向用戶展示附近熱點或相關(guān)其他信息，讓使用者輕松捕捉到更為全面的環(huán)境信息。
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(biāo)
- 一個人在陌生的環(huán)境中常常無所適從，這時就非常需要向?qū)У膸椭Ｈ藫?dān)任向?qū)枰馁M(fèi)大量的人力；使用地圖對用戶有一定要求，而且交互不是很直接；使用多媒體終端往往數(shù)量有限、位置固定，用戶難以在行進(jìn)中尋求幫助。 向?qū)C(jī)器人就是為了解決這一問題而研制的，基本思路是用一個可以自動行進(jìn)的機(jī)器人擔(dān)任向?qū)б龑?dǎo)用戶到達(dá)目的地，機(jī)器人在行進(jìn)的途中根據(jù)自身所處的位置向用戶提供即時的信息，這些信息是附近熱點或其他相關(guān)事物的多媒體信息，用戶結(jié)合實際場景和多媒體展示，能夠產(chǎn)生更深刻的體驗，正確獲取和利用向?qū)C(jī)器人提供的信息。 本作品的創(chuàng)新點是用永不疲倦的機(jī)器人代替人做向?qū)?，在運(yùn)動中伴隨用戶使用多媒體技術(shù)展示各種信息。 向?qū)C(jī)器人使用輪式機(jī)器人作為承載平臺，使用觸摸屏作為人機(jī)交互界面，機(jī)載計算機(jī)可以展示多媒體信息。機(jī)器人可以自動行進(jìn)、定位和避障，最大運(yùn)行速度為1米/秒。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 傳統(tǒng)的向?qū)怯上驅(qū)藛T直接帶領(lǐng)或者利用地圖來實現(xiàn)，較為先進(jìn)的方法是通過一些多媒體終端向用戶提供查詢服務(wù)。但這些方法要么耗費(fèi)人力、使用困難，要么不能和用戶隨時交互。 為了克服這些缺點，本作品采用機(jī)器人結(jié)合多媒體技術(shù)作為向?qū)?。目前機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)很成熟，機(jī)器人也廣泛的運(yùn)用到了科研、生產(chǎn)、服務(wù)等各個領(lǐng)域，利用現(xiàn)有的機(jī)器人技術(shù)完全可以實現(xiàn)向?qū)Чδ堋１咀髌肥褂米灾鬟\(yùn)行的輪式運(yùn)動小車作為載體，使用機(jī)載計算機(jī)對機(jī)器人的運(yùn)動路徑進(jìn)行規(guī)劃，實時控制運(yùn)動方向，處理運(yùn)動過程中的突發(fā)事件，這些功能就機(jī)器人向?qū)Чδ艿木唧w表現(xiàn)，也是本作品的重點和難點。 為了使機(jī)器人和用戶有一個良好的人機(jī)交互界面，本作品使用觸摸屏接受擁護(hù)的指令，采用多媒體技術(shù)向用戶展示相關(guān)的信息。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2009年6月在由安徽團(tuán)省委、安徽省教育廳、安徽省科協(xié)和安徽省學(xué)聯(lián)主辦的第三屆“挑戰(zhàn)杯”合鍛集團(tuán)安徽省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中獲大賽一等獎。
作品所處階段
- 已制作成功驗證模型，具有實際功能（實驗室階段）。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 設(shè)計方案轉(zhuǎn)讓。
作品可展示的形式
- 可以演示的實物模型。
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(jì)效益預(yù)測
- 本作品使用自動運(yùn)行的行走機(jī)器人給用戶提供向?qū)Х?wù)，在提供引導(dǎo)的同時還可以使用多媒體技術(shù)向用戶提供相關(guān)的信息。向?qū)C(jī)器人的優(yōu)勢在于能夠直接引導(dǎo)用戶到達(dá)目的地，并且是根據(jù)實際場景提供介紹信息。 向?qū)C(jī)器人適合在校園、車站、廣場、公園、博物館等公共場所提供向?qū)Х?wù)，也可以為殘疾人提供幫助。 在向?qū)C(jī)器人上基礎(chǔ)上改進(jìn)可以產(chǎn)生很多衍生應(yīng)用，例如安裝上攝像頭或其他監(jiān)控設(shè)備，作為輔助的移動監(jiān)控設(shè)備，移動的監(jiān)控設(shè)備具有更好的監(jiān)控效果，對破壞分子具有更強(qiáng)的震懾作用；機(jī)器人上安裝無線網(wǎng)絡(luò)接口，通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到因特網(wǎng)，作為移動信息點。
同類課題研究水平概述
- 電子向?qū)б话愣际枪潭ㄆ脚_，這些電子向?qū)ǔ７植荚谝恍┝鲃尤藛T較多的區(qū)域，但是這些電子向?qū)o法跟隨用戶并連續(xù)提供引導(dǎo)信息。 移動向?qū)аb置主要有GPS一類的導(dǎo)航系統(tǒng)，但GPS只能在室外應(yīng)用，通常只能提供一些大尺度的導(dǎo)航。另外便攜式GPS一般基于嵌入式系統(tǒng)，系統(tǒng)資源有限，很難以多媒體形式提供大量的途中熱點信息；基于PC的GPS系統(tǒng)一般重量都比較大，不能自動跟隨用戶，攜帶比較困難。 通過網(wǎng)絡(luò)查詢類似本作品的報道是韓國首爾地鐵站使用的向?qū)C(jī)器人，該機(jī)器人也采用自動行走結(jié)構(gòu)，但是從報道來看其行走的主要目的是用來移動部署而非給用戶提供直接引導(dǎo)。另外其主要應(yīng)用目標(biāo)是地鐵站一類的場所。 本作品中機(jī)器人使用的輪式行走機(jī)器人屬于成熟技術(shù)，向?qū)C(jī)器人的機(jī)電結(jié)構(gòu)也是采用直接購買的實驗機(jī)器人平臺。
