获奖等级：入围奖
设计者：夏海超，赵善政，祁涛
指导教师：白国振，陈龙
设计者充分调研了目前私教机器人的市场需求，在此基础上分析了现有技术实现相应功能的可行性。本项目的目标是为更好地应对私教机器人的家庭需要，采用最新的功能和技术，设计一种智能私教机器人，我们称之为AIPE-1（其中，AI对应于Artificial intelligence，PE对应于Private education）机器人（图86）。
根据调研结果，当有一款合适的智能私教机器人问世，绝大多数人都愿意为孩子购买，占总受访人数的82.93%。同时我们发现，超过70%的人认为强大的数据库支持、自主深度学习、中外文交互式功能、私人化教育方案功能、远程监护功能、人脸识别和情绪分析功能很重要，并且对拥有这些功能的私教机器人也十分期待。(www.xing528.com)
该AIPE-1机器人包括结构单元和控制单元两个部分。经团队合作成功设计了结构单元，并用Solidworks进行了三维建模。考虑到服务对象为孩子，所以整个机器人外部结构按照时下最受欢迎的拟人外形进行设计，内部结构按照具体功能进行设计。我们针对具体功能进行控制单元的设计，搭建控制单元系统。
接着我们对AIPE-1机器人的具体功能进行详细分析。AIPE-1机器人综合实现了智能深度学习功能、远程监护功能、自主避障功能、特征识别功能、情感分析功能、交互功能、通信功能、物联网功能、数据共享功能、抓取功能、行走功能、数据存储功能、实时显示功能，具有高智能、高性能、高灵活性。
最后我们利用Simulink对AIPE-1机器人的手部肘关节电机进行动态建模和仿真实验分析。通过对动态仿真实验结果进行详细分析，我们认为仿真结果完全符合实际要求，从而验证了AIPE-1机器人的工作可靠性。相信其在智能机器人领域具有广泛的应用前景，必将成为一种新型的未来家用电器，进入千家万户。
在研究设计过程中，我们申请了4项国家发明专利，完成了一份作品说明书文档，包括文字、设计图、效果图、三维模型、动态仿真模型，以及若干实验数据，还完成了一份调研报告。
图86 智能私教机器人
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