智能家庭服务机器狗-新一代机器人领航者

数媒竞赛获奖作品信息及简介
作品名称智能家庭服务机器狗-新一代机器人领航者
参赛院校兰州理工大学
指导老师陈桥、朱红蕾
团队成员马淑琪、赵贺彤、史英、李娜、许帅
奖项等级国赛二等奖
竞赛年份2023

(1).智慧狗 Ai编程教育犬 Ai编程教育犬是基于已经开源的模块化编程系统,通过高度集成化,模块化的软件模块,将机器狗的每个功能代码函数独立成模块,输入输出都已经设计好,学习者可根据自己的需求进行选用和组建,通过连线建立逻辑的联系和数据流。所有的功能函数和逻辑处理语句都已封装成可见,学习者不必学习复杂的代码规则和命令,可降低中小学生编程门槛,对孩子入门学习极其友好。机器狗整体采用3D打印制作,材料满足机器狗强度需要,也使得学习者方便更换零部件。对于腿部的改进,采用连杆串联3自由度腿结构设计,通过25kg大扭矩舵机与球头拉杆连接实现腿部的控制运动,这种创新性的腿部设计使得腿部控制更加方便,效率更高。 (2).智慧狗 Ai陪伴犬 智慧狗Ai陪伴犬通过搭载机械臂、智慧语音交互模块、光检测模块、超声波模块,以及安装在身上的触摸传感器等组成,其中触摸传感器用于探测人抚摸机器狗的力度(做出相应动作)。 同时采用了一种新型机械臂系统,材质上,使用高精度3D打印材料,保证了其精确的夹持能力和一定的环境友好能力;芯片控制上,采用stm32主控板,保证了其程序处理能力的优越性;结构上,本款机械臂由多个零部件共同组成。以下方的总舵机作为支撑,圆形舵机臂配合线舵机盘镶嵌于舵盘之上,大臂小臂灵活的固定于底部结构的同时相互协调,配合相连与机械爪的俯仰,轴舵机和横滚舵机进行运动的传递和控制,顶部机械爪采用两指结构,是经典的四自由度设计,该设计保证了对各个方向的运动自由度,又在控制与操作上较为简便,稳定性强,便于准确夹取和投递物品。 (3).智慧狗 Ai导盲犬 智慧狗 Ai导盲犬上的传感器,由2D激光雷达(LIDAR)、3D相机、以及安装在绳上的力传感器组成,其中力传感器用于探测牵引绳上的张力,相机则用于跟踪被引导人员,并进行光检测和测距定位。机器狗带有一个计算机大脑(树莓派),存储地图数据,机器狗可实现四处走动,同时还可避免与物体发生碰撞、并能沿着预定路线行走。盲人在出行前,只需通过语音设置目的地,导盲犬就能规划路线、并进行导航。搭载的激光雷达可以实现全地形扫描,可以避免与物体发生碰撞,并能配合摄像头实现预定路线行走,帮助盲人出行,按照设定好的程序,在有限空间内转弯时,机器狗会让引导对象减速,而不是不停拉拽,让引导对象紧张。这使得机器狗能更精确地控制引导对象所走的路径。 团队3D打印的机器狗“鞋子”既提高了机器狗运动的稳定性,又降低了机器狗运作的噪音,同时降低了机器狗制作的总体成本。 智慧狗Ai导盲犬能与用户的电脑或智能手机同步,并利用全球定位系统的导航功能自动找到预约方。智慧狗Ai导盲犬具备从A点到B点的智能导航功能,真正的帮助盲人独立生活。