互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目計(jì)劃書

互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目計(jì)劃書ThedocumentwaspreparedonJanuary2,2021多功能——互聯(lián)網(wǎng)+家庭服務(wù)

機(jī)器人

項(xiàng)

目

計(jì)

劃

書摘要：在人力成本逐步提高的今天，機(jī)器人代替一部分人的工作已經(jīng)成為了發(fā)展趨勢(shì)；而如今的機(jī)器人大多是專一化的完成特定工作的機(jī)器人，在家庭服務(wù)方面更是如此。在此特定的環(huán)境下，我們?cè)O(shè)計(jì)研發(fā)一款針對(duì)家庭服務(wù)的服務(wù)型機(jī)器人，盡可能的綜合各種家用機(jī)器人的功能，集家政服務(wù)、娛樂、安全于一身的多功能互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人，以此來滿足更多家庭的需求。關(guān)鍵字：機(jī)器人、家庭服務(wù)、多功能第一部分：項(xiàng)目創(chuàng)意一、背景及目的機(jī)器人發(fā)展背景：我國在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的研發(fā)與日本、美國等國家相比起步較晚。近年來，在國家863計(jì)劃的支持下，我國在服務(wù)機(jī)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，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的導(dǎo)游機(jī)器人、迎賓機(jī)器人、清掃機(jī)器人等；華南理工大學(xué)研制的機(jī)器人護(hù)理床；雖然我國在上世紀(jì)90年代中后期就已經(jīng)開始了服務(wù)機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研究，但是我國服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)從2005年前后才開始初具規(guī)模。目前，我國的家用服務(wù)機(jī)器人主要有吸塵器機(jī)器人、教育、娛樂、保安機(jī)器人、智能輪椅機(jī)器人、智能穿戴機(jī)器人、智能玩具機(jī)器人，同時(shí)還有一批為服務(wù)機(jī)器人提供核心控制器、傳感器和驅(qū)動(dòng)器功能部件的企業(yè)。目前市場(chǎng)上銷售的保潔機(jī)器人有北京利而浦電器有限責(zé)任公司的?，斕乇崣C(jī)器人、浙江海星電子科技有限公司的HAC-2智能吸塵器、深圳銀星智能電器有限公司的kv8家用清潔機(jī)器人、臺(tái)灣某公司的QQ-2保潔機(jī)器人、上海羅寶公司的羅寶智能吸塵器機(jī)器人等。服務(wù)機(jī)器人在家庭中的應(yīng)用是其發(fā)展的一個(gè)重要方向，勢(shì)必涉及到智能傳感器單元的應(yīng)用、通信協(xié)議接口、無線通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，這也是服務(wù)機(jī)器人技術(shù)在廣義上的應(yīng)用，并有可能帶動(dòng)服務(wù)機(jī)器人在家用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。針對(duì)目前市場(chǎng)上的家庭服務(wù)類機(jī)器人，主要存在以下幾個(gè)問題：機(jī)器人功能專一化，一類機(jī)器人只能完成專門的特定任務(wù)，然而針對(duì)復(fù)雜繁多的家庭服務(wù)問題，功能專一化的機(jī)器人很難完成，我們也不可能針對(duì)各項(xiàng)家庭服務(wù)問題都購買專門的服務(wù)機(jī)器人。而且當(dāng)前的機(jī)器人發(fā)展不完善，成本過高，只能是一些高端消費(fèi)人群的奢侈品，很難進(jìn)入尋常百姓家。研發(fā)目的：主要針對(duì)機(jī)器人發(fā)展的一系列問題，解決機(jī)器人專一化造成的資源浪費(fèi)和機(jī)器人成本過高限制了機(jī)器人發(fā)展的問題。讓機(jī)器人能夠像汽車和手機(jī)一樣進(jìn)入尋常百姓家，成為大眾消費(fèi)的必需品。主要研發(fā)一款集家政、教育訓(xùn)練、娛樂等與一身的多功能，高智能機(jī)器人。（使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為人、烹飪器具和機(jī)器人提供通訊的渠道，協(xié)助完成各項(xiàng)任務(wù)。即就是將家庭中各類有必要連接的設(shè)備連接為一個(gè)統(tǒng)一的整體，統(tǒng)一指揮、協(xié)助完成各項(xiàng)任務(wù)）。研發(fā)意義：多功能家庭服務(wù)機(jī)器人通過功能上的綜合體系，提高了機(jī)器人工作的對(duì)象使得機(jī)器人的功能從傳統(tǒng)的單一化到集成化；這樣勢(shì)必會(huì)大大降低機(jī)器人的成本，推動(dòng)機(jī)器人更快的進(jìn)入市場(chǎng)，擴(kuò)大市場(chǎng)空間，推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，同時(shí)更多的將人從復(fù)雜繁瑣的勞動(dòng)中解放出來。二、項(xiàng)目功能項(xiàng)目功能規(guī)劃：一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)控制的產(chǎn)品，可以通過手機(jī)APP、電腦軟件窗口、人機(jī)交互界面進(jìn)行控制。功能：機(jī)器人的各部分功能設(shè)計(jì)著眼應(yīng)用于家庭服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)的需要以及人們現(xiàn)代生活的需要，盡可能多的給機(jī)器人賦予更多的功能，滿足不同人群的需要。本設(shè)計(jì)具備以下功能：家政服務(wù)：清潔（地面清潔、洗滌等）、輔助烹飪（切菜等）、護(hù)理（老人、嬰兒）。家庭環(huán)境監(jiān)測(cè)：空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)（溫度、、濕度等）、燃?xì)夤艿溃ò踩O(jiān)測(cè)等）、電網(wǎng)（安全監(jiān)測(cè)等）、水管（安全、控制等）、防盜報(bào)警、家庭設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)與控制（燈光、空調(diào)、冰箱、電視等）、健康監(jiān)測(cè)管理（體溫等）。娛樂（教育訓(xùn)練）：（贊美）投影儀、模擬KTV、情感心理、人性化。自我故障監(jiān)測(cè)：為機(jī)器人設(shè)定特定的自我檢測(cè)程序，監(jiān)測(cè)機(jī)器人的運(yùn)行情況。由于機(jī)器人控制著幾乎整個(gè)家庭設(shè)備的運(yùn)行情況以及家庭的安全保障，所以必須時(shí)刻保證機(jī)器的良好運(yùn)行。在檢測(cè)到設(shè)備故障，機(jī)器必須交出控制權(quán)，以保證家庭設(shè)備的正常運(yùn)行。機(jī)器人控制：機(jī)器人支持網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制、手機(jī)APP網(wǎng)絡(luò)控制以及人機(jī)交互界面控制。為安全控制設(shè)置控制優(yōu)先權(quán)，人機(jī)交互控制優(yōu)先權(quán)高于網(wǎng)絡(luò)控制。三、產(chǎn)品設(shè)計(jì)1、產(chǎn)品模型圖2、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）機(jī)器人手臂設(shè)計(jì)：采用六自由度設(shè)計(jì)。采用整個(gè)手臂有六個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用六自由度設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)空間任意一點(diǎn)的定位，滿足任意工作的需求。（2） 關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)方案： 采用直齒輪、傘齒輪配合驅(qū)動(dòng)，正向力矩短，減小驅(qū)動(dòng)力臂。反向力矩長，有利于自鎖。（3） 行走機(jī)構(gòu)：行走機(jī)構(gòu)采用四臺(tái)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)四個(gè)輪子。輪子采用左旋、右旋兩種輪子，采用對(duì)角安裝方式，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)平面內(nèi)的三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。（4）清掃機(jī)構(gòu)：毛刷將垃圾卷入垃圾導(dǎo)引通道，通道內(nèi)部安裝刮板，將垃圾從毛刷上刮落，送入垃圾收集箱。行走機(jī)構(gòu)與垃圾清掃機(jī)構(gòu)的整體安裝：（5） 頭部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)頭部預(yù)留兩個(gè)自由度，機(jī)器人頭部可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)頭和搖頭的動(dòng)作，內(nèi)置兩個(gè)圖像傳感器充當(dāng)機(jī)器人的眼睛，頭部兩側(cè)安裝兩個(gè)揚(yáng)聲器。額頭部安裝紅外溫度傳感器采集外界溫度。機(jī)器人唇部安裝微型MIC采集外界聲音信號(hào)。（6） 接口機(jī)器人預(yù)留各種外部接口通