智能管家机器人基于树莓派技术

获奖等级：入围奖

设计者：应岢成，刁粉慧

指导教师：司海飞，杨忠

金陵科技学院智能科学与控制工程学院，南京，211169

根据未来的智能家居市场发展需求，本项目基于树莓派研发了一款可移动的智能管家机器人（图76）。在Linux开源系统下，机器人可以做到与互联网、上位机更好地交互。该机器人系统目前共有五种模式，分别为室内清扫模式、巡逻模式、环境调节模式、人脸识别模式和娱乐模式。在这些应用模式的交替使用下，生活将会变得更加舒适、安全、智能。以下是对每个模式的概述。

室内清扫模式：机器人利用超声波实现路径规划和避障。四自由度机械臂可以夹紧多种清洁工具，随机器人的移动，调整合适角度，从而完成家中地面清洁工作。目前扫地机器人路径规划有规划式和随机式两种。本机器人先进行路径规划清扫，结束后，再随机清扫一段时间，两种方式相互递进配合可有效地扩大清扫范围。

巡逻模式：可起到安全护家的作用。机器人在家中巡逻，使用人体感应传感器检测是否有人进入室内，一旦有人进入室内，蜂鸣器报警，同时录制5s视频，保存到系统中。另外，烟雾传感器实时检测环境中的有毒气体，当有毒气体浓度达到一定值时，蜂鸣器报警。机器人安装了SIM通信模块，只要有电源，它就可以把一些相关数据传送到互联网，因此在上述报警信号触发后机器人将发送短信给绑定手机，这样能有效地保障用户的生命和财产安全。(www.xing528.com)

环境调节模式：当环境温度、湿度不在人体适应的范围时，将会打开空调、加湿器等，调节室内环境。当检测到室内存在有毒气体时，蜂鸣器报警，排风扇打开。当光感传感器检测到室内比较暗时，自动打开灯照明，人离开后，则自动关闭。

人像识别模式：在基础功能上可以做人像识别考勤、门禁、保险箱等应用服务。

娱乐模式：机器人无主动意识，可利用上位机操控与机器人互联的设备。

本项目设计以低成本、高实用性为理念，目的是让智能机器人能像家用电器一样进入千家万户。它的普及必定能提高生活水平、改善生活质量、保护人身和财产安全。

图76　基于树莓派的智能管家机器人