題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 多操作模式的移動(dòng)“夕陽(yáng)衛(wèi)士”
- 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：
- 遠(yuǎn)程控制的移動(dòng)機(jī)器人，通過(guò)攝像頭照看老人，還能控制家電，播放語(yǔ)音，運(yùn)載物品等，全方位照顧老人。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品是一個(gè)面向家庭助老服務(wù)的、具有多操作模式的智能移動(dòng)平臺(tái)，是子女不在家時(shí)，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(wú)線網(wǎng)絡(luò)、智能傳感及短距離無(wú)線通信技術(shù)，本作品為移動(dòng)平臺(tái)配置了遠(yuǎn)程、近程遙控和短距離動(dòng)作智能感知三種操作模式，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)的多人、多地、多模式地協(xié)同操作。 1）控制家電，分為電源開(kāi)關(guān)控制和紅外遙控控制，即可以開(kāi)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(jī)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(shí)或者出差在外時(shí)，隨時(shí)了解老人的狀態(tài)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制功能及時(shí)給居家老人提供相關(guān)的幫助;3）在短距離人機(jī)交互方面，為便于老人操縱移動(dòng)平臺(tái)，設(shè)計(jì)基于MEMS傳感器的動(dòng)作感知無(wú)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(guò)操縱該手柄前傾、后仰、左傾、右傾等，實(shí)現(xiàn)小車的移動(dòng)，如加速、減速、前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等;4）小車獨(dú)特的車身設(shè)計(jì)可方便地實(shí)現(xiàn)為老人運(yùn)送藥品、眼鏡等必需物品的功能;5）小車內(nèi)置語(yǔ)音存儲(chǔ)模塊和揚(yáng)聲器，子女可以遠(yuǎn)程為老人播放喜愛(ài)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(yáng)衛(wèi)士”將搭起子女與父母之間愛(ài)的橋梁，為更多的老人提供溫馨的照料，將有力緩解社會(huì)老齡化帶來(lái)的相關(guān)問(wèn)題。其廣泛的適用范圍和現(xiàn)實(shí)背景決定了本作品的廣闊推廣前景和巨大的商業(yè)價(jià)值。
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)目的： 中國(guó)已經(jīng)步入老年人社會(huì)，然而子女們大都在激烈的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中忙于開(kāi)拓自己的事業(yè)，往往難有時(shí)間來(lái)陪伴老人。這是激發(fā)我們制作這個(gè)科技作品的源動(dòng)力，激勵(lì)我們開(kāi)發(fā)一個(gè)平臺(tái)，能夠滿足“居家養(yǎng)老”理念的迅速擴(kuò)展，使得每個(gè)家庭更加幸福美滿，社會(huì)更加和諧進(jìn)步。 基本思路： A.應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)一種產(chǎn)品，便于讓子女更加方便地在工作時(shí)或者出差在外時(shí)，隨時(shí)了解老人的狀態(tài)，通過(guò)遠(yuǎn)程控制功能及時(shí)給居家老人提供相關(guān)的幫助。B.多數(shù)老人不習(xí)慣使用手機(jī)、電腦。應(yīng)方便老人控制。C.協(xié)助老人運(yùn)載物品 創(chuàng)新點(diǎn): 1.此移動(dòng)平臺(tái)及其豐富的功能為老齡社會(huì)的居家養(yǎng)老這個(gè)重大社會(huì)問(wèn)題提供了一個(gè)更好地照顧老人、孝敬老人的工具。2.基于Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和短距離無(wú)線通信技術(shù)，開(kāi)發(fā)了此移動(dòng)平臺(tái)的多種操作模式，構(gòu)建了功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單、遠(yuǎn)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(yǔ)音處理技術(shù)5.智能紅外控制技術(shù)6.自動(dòng)控制技術(shù) 主要技術(shù)指標(biāo): 攝像頭參數(shù)：30萬(wàn)像素。小車速度：5km/h。車體尺寸：390 × 260 × 300 mm。車體材料：陽(yáng)極氧化鋁車架+有機(jī)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(hào)：802.11a/b/g/n(Wi-Fi)、 315MHz無(wú)線、 紅外。運(yùn)載能力：8KG。爬坡能力：40度傾角
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品屬于家庭服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域。1995年清華大學(xué)開(kāi)發(fā)了一個(gè)七自由度移動(dòng)式護(hù)理機(jī)器人，目標(biāo)是在無(wú)人看護(hù)的情況下替患者完成取藥、送水、翻書(shū)等工作。但是由于時(shí)代背景帶來(lái)的技術(shù)方面巨大差異，這個(gè)護(hù)理機(jī)器人與我們開(kāi)發(fā)的“夕陽(yáng)衛(wèi)士”移動(dòng)平臺(tái)相比存在較大差距。近年來(lái), 我國(guó)在服務(wù)機(jī)器人研究和產(chǎn)品研發(fā)方面已開(kāi)展了大量工作，并取得了一定的成績(jī)，如中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研制的智能輪椅等，這些服務(wù)機(jī)器人都只是具有某種強(qiáng)大的功能，但是它們沒(méi)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(guó)在上世紀(jì)90年代中后期就已經(jīng)開(kāi)始了服務(wù)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研究，但是我國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)從2005年前后才開(kāi)始初具規(guī)模。目前，我國(guó)的家用服務(wù)機(jī)器人主要有吸塵器機(jī)器人、教育機(jī)器人、智能輪椅機(jī)器人等，但是在老齡社會(huì)中如何給老人提供周到服務(wù)的機(jī)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(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)，在車體設(shè)計(jì)、智能傳感器單元的應(yīng)用、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)等方面做了深入研究和精心選擇。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月22日在河北工業(yè)大學(xué)獲得學(xué)校頒發(fā)的“‘挑戰(zhàn)杯’2011河北工業(yè)大學(xué)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽”特等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)演示，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)
- 技術(shù)特點(diǎn)： 本作品是智能的移動(dòng)小車平臺(tái)，設(shè)計(jì)基于三種模式實(shí)現(xiàn)自由移動(dòng)、傳輸實(shí)時(shí)視頻和控制家庭電器等多種功能，可隨時(shí)隨地為居家老人提供各種幫助提供技術(shù)支撐。 優(yōu)勢(shì)： 1.采用智能傳感技術(shù)感知人類動(dòng)作2.“云控制服務(wù)”功能3. 家電智能控制功能4.智能語(yǔ)音功能5.無(wú)需支付服務(wù)費(fèi)用6.“夕陽(yáng)衛(wèi)士”移動(dòng)平臺(tái)的模塊化制作。 適應(yīng)范圍及推廣前景： 中國(guó)乃至全球正逐漸走入到老齡社會(huì)，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(shí)照顧老人。 市場(chǎng)分析： 目前的家庭助手操作繁瑣，價(jià)格昂貴，需要繳納服務(wù)費(fèi)且功能單一，我們的產(chǎn)品填補(bǔ)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(jià)值，具有多種操作模式，適合各種操作人群。 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 中國(guó)既是一個(gè)人口大國(guó)，也是一個(gè)老年人數(shù)居世界首位的“老齡人口大國(guó)”。因此就為老年人提供貼心服務(wù)的角度而言，市場(chǎng)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(dòng)平臺(tái)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(guó)內(nèi)外研究水平來(lái)看，本作品屬于家庭服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，是一個(gè)面向家庭助老服務(wù)的、具有多操作模式的智能移動(dòng)平臺(tái)，是子女不在家時(shí)，輔助他們照顧居家老人的方便貼心的工具。在我國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》中對(duì)智能服務(wù)機(jī)器人給予了明確定義——“智能服務(wù)機(jī)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(xué)開(kāi)發(fā)了一個(gè)七自由度移動(dòng)式護(hù)理機(jī)器人，目標(biāo)是在無(wú)人看護(hù)的情況下替患者完成取藥、送水、翻書(shū)等工作。但是由于時(shí)代背景帶來(lái)的技術(shù)方面巨大差異，這個(gè)護(hù)理機(jī)器人與我們開(kāi)發(fā)的“夕陽(yáng)衛(wèi)士”移動(dòng)平臺(tái)相比，技術(shù)方面存在較大差距，而且也沒(méi)有實(shí)現(xiàn)我們所擁有的多操作模式、動(dòng)作智能感應(yīng)和貼心照顧老人的多種功能。近年來(lái), 我國(guó)在服務(wù)機(jī)器人研究和產(chǎn)品研發(fā)方面已開(kāi)展了大量工作，并取得了一定的成績(jī)，如華南理工大學(xué)研制的機(jī)器人護(hù)理床；中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研制的智能輪椅等，這些服務(wù)機(jī)器人都具有某種強(qiáng)大的功能，但是它們沒(méi)有充分地考慮貼心地照顧老人的多種功能及其運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)。雖然我國(guó)在上世紀(jì)90年代中后期就已經(jīng)開(kāi)始了服務(wù)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研究，但是我國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)從2005年前后才開(kāi)始初具規(guī)模。目前，我國(guó)的家用服務(wù)機(jī)器人主要有教育、娛樂(lè)、保安機(jī)器人、智能輪椅機(jī)器人等，但是在老齡社會(huì)中如何給老人提供周到服務(wù)的機(jī)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(lái)看，居家養(yǎng)老服務(wù)是指政府和社會(huì)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(fù)護(hù)理和精神慰藉等多種服務(wù)的一種形式。全面推進(jìn)居家養(yǎng)老服務(wù)，是破解我國(guó)日趨尖銳的養(yǎng)老服務(wù)難題，切實(shí)提高廣大老年人生命、生活質(zhì)量的重要出路。目前我國(guó)已加大了對(duì)居家養(yǎng)老的重視，并加大了其改革力度，國(guó)家職能也從制度上予以支持，遵循這個(gè)思路，我們的作品將能給予居家養(yǎng)老方面強(qiáng)有力的軟、硬件系統(tǒng)的支持，為居家養(yǎng)老理念的廣泛實(shí)施做出貢獻(xiàn)。 就本作品的技術(shù)優(yōu)勢(shì)來(lái)看，本作品是以Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信技術(shù)、電子技術(shù)、MEMS智能傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，制作智能移動(dòng)小車平臺(tái)，設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程、近程和短距離智能感知控制三種操作模式，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)平臺(tái)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(bào)警、自動(dòng)避障、網(wǎng)頁(yè)控制等功能于一身，且造價(jià)適中，適用于廣大工薪階層消費(fèi)人群，同時(shí)使用方法簡(jiǎn)便。
