获奖等级：入围奖
设计者：刘相乾，成斌，林诗峰
指导教师：张东
华南理工大学，广州，510641
本项目设计了一款家庭智能服务机器人（图73），通过应用多传感器融合及人工智能技术，实现在服务场所的人机互动，包括界面交互、语音交互以及视觉交互。能够实现声源定位、语音识别、语音唤醒、语音问答，能够识别动作、手势、人脸，做出对应的反应，能够进行手势控制和智能跟随。通过综合友好的人机交互，该机器人能够与用户进行交流、娱乐等互动。其灵活的底盘及改进后的路径规划算法，能够使其高效地工作于拥挤的服务场合。
本家庭智能服务机器人的具体特点如下：
（1）灵活全向移动、零半径转向。基于麦克纳姆轮底盘加陀螺仪修正误差，通过IIC读取陀螺仪原始值，并用DMP进行解算。(www.xing528.com)
（2）自动规划路径与避障。所用的主要的硬件设施有超声波传感器、激光雷达、UWB定位系统等，结合一套A*算法的路径规划函数实现路径规划。路径追踪规划部分用UWB定位系统数据加模糊PID进行目标点的追踪，避障部分采用平面激光雷达和人工势场算法实现。
（3）仿生双臂。多关节高自由度，5指独立分开，可灵活做出各种手势动作。
（4）远程监控。采用Wi-Fi模块和4G模块与云端服务器进行通信，用嵌入式端模拟MODBUS协议，并用保持寄存器进行轮询数据采集，支持微信报警。
（5）各项优化功能。指示氛围灯显示机器人的各种工作状态；悬崖传感器读取激光测距模块的数据，用来检测地面的突变（台阶）；电量检测直接与电压检测模块进行串口通信来读取数据，根据电压的压降来判断电量。
本家庭智能服务机器人有多项发明专利支撑，其中发明专利2项，实用新型专利25项。
图73 家庭智能服务机器人
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