HIGO智能家庭助手，智能化生活神器

获奖等级：入围奖

设计者：何壮壮，赵攀攀，李航

指导教师：王永雄，陈龙

上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海，200093

一些老年人或者腿脚残疾等行走不便的人，在生活上会遇到许多困难，比如搬运一些大件或者较重的物品（如桶装水等）；又如老人体弱多病、容易摔跤，家中又常常无人看护；等等。对于这些状况，家庭服务机器人大有可为。为此，我们设计出“HIGO智能家庭小助手”（图85），主要定位于家庭环境中的协作，可以帮助老年人或残障人士搬运物品，可以语音交互（如语音控制导航、讲笑话、查天气等），可以跟踪看护，可以给宠物喂食，可以定时巡视房屋内每个角落以便用户能够及时掌握家中状况。(www.xing528.com)

该机器人主要从底盘设计、搭建与调试、无基站定位与自主导航、移动目标自适应跟踪、智能语音交互、微信小程序控制以及基于视觉的自主抓取等功能模块出发来设计。通过对各大功能模块的方案论证设计，以及实际系统的测试分析可知：设计的底盘噪声较小且具有较大的承重能力（最大承重达到100kg），通过运动传感器（IMU）结合激光雷达实现未知家庭环境地图构建以及无基站定位，基于激光SLAM的自主导航与避障效果较好；基于KCF算法的移动目标跟踪抗干扰性强；语音识别准确且交互智能性高，控制方便。该作品有以下难点与创新：

难点：精确地图创建、无基站自主定位与导航、移动物体自适应跟踪、动态避障、基于视觉的机械臂自主抓取（功能稳定性有待提高）。

创新：KCF融合深度跟踪、语音识别与智能交互控制、微信小程序控制、基于视觉的机械臂抓取。

图85　HIGO智能家庭小助手