远程交互家用悬浮宠物机器人

获奖等级：三等奖

设计者：徐伊雯，刘海邦，乐海丰

指导教师：邹莹

北京联合大学智慧城市学院，北京，100101

设计者充分调研了宠物交互机器人的研究现状，在这个基础上分析了现有宠物交互机器人的实现方法。本项目的目标是针对现有宠物交互机器人的不便捷、无法远程交互等不足，设计一种基于STM32单片机的家用悬浮远程宠物交互机器人（图28）。

本项目的远程宠物交互机器人创新点有：

（1）可根据使用者的要求实现不同位置、不同高度的稳定悬浮，悬浮固定时扇叶可以不转动，大大节省了能量消耗，延长了交互使用的时间。

（2）监控姿态平稳，视野可调整，无死角，同时监控器位于空中，不占用地面，不易受障碍物干扰，也不会对宠物产生安全隐患，在功能全面性上更为强大。(www.xing528.com)

家用悬浮远程宠物交互机器人的实现主要涉及悬浮、远程控制移动以及与宠物交互三个方面。本项目运用氦气球带动装有STM32单片机控制单元的平台实现机器人的空中悬浮功能。

本项目机器人的远程命令由手机端进行发送，命令通过无线路由器将指令发送给ESP8266芯片，ESP8266芯片接收到指令后反馈给单片机，从而控制上、下、左、右、前、后六个电机，使机器人进行前、后、左、右、上、下、左前、左后、右前、右后的移动以及停止滞空。

机器人利用激光笔模块的光斑移动实现与宠物交互，起到逗弄宠物的效果。激光笔模块由一个舵机进行方向的转变，单片机可以实现激光笔模块的开关以及舵机的前后动作，命令同样由手机端发送通过ESP8266模块进行接收，结合起来实现光斑变化。

同时，本机器人带有一个Wi-Fi无线摄像头，将接收到的画面发送给AR9331模块，该模块通过无线路由器与手机端进行连接，将摄像头拍摄的画面发送给手机端，让主人可以随时随地观看宠物的状况。

经过三个月的设计调试，我们制作出了家用悬浮远程宠物交互机器人原理样机，并进行实验验证了其可靠性和实用性。现阶段机器人仍存在需要改进之处：（1）气球悬浮持续时间有限，采用密封材料可延长其使用时间；（2）样机平台可以进一步减重；（3）可以设计待机功能，进一步节约电能。后续我们将不断改进完善，以使机器人更加实用可靠。

图28　家用悬浮远程宠物交互机器人