家庭服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì)含10張CAD圖

家庭服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì)含10張CAD圖,家庭,服務(wù),機(jī)器人,設(shè)計(jì),10,cad 任務(wù)書 論文(設(shè)計(jì))題目：家庭服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì) 工作日期：2017年12月18日 ~ 2018年05月20日 1.選題依據(jù): 本課題是為社會(huì)服務(wù)而研究的一個(gè)實(shí)際課題。是一個(gè)關(guān)于機(jī)器人設(shè)計(jì)的新型實(shí)用機(jī)械，同時(shí)又是為學(xué)生參加創(chuàng)新設(shè)計(jì)準(zhǔn)備的作品。 2.論文要求(設(shè)計(jì)參數(shù)): （1）根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，做詳細(xì)的調(diào)研，并在此基礎(chǔ)上確定合理的方案。 （2）方案要求實(shí)現(xiàn)家庭服務(wù)機(jī)器人功能要求。 （3）制定系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，繪制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖。 （4）對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行必要的參數(shù)計(jì)算。 （5）完成對(duì)系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)工作 （6）編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。 3.個(gè)人工作重點(diǎn): 根據(jù)社會(huì)調(diào)查及實(shí)際，進(jìn)行家庭服務(wù)機(jī)器人的整體方案研究與設(shè)計(jì)，特別是服務(wù)功能與控制系統(tǒng)的研究與探討，要求達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 4.時(shí)間安排及應(yīng)完成的工作: 第1周：布置題目，進(jìn)行題目調(diào)研，查找相關(guān)文獻(xiàn) 第2周：開(kāi)始撰寫開(kāi)題報(bào)告，進(jìn)行外文文獻(xiàn)的翻譯 第3周：與指導(dǎo)教師溝通，完成開(kāi)題報(bào)告初稿， 第4周：進(jìn)行開(kāi)題答辯。 第5周：在充分調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行課題的方案設(shè)計(jì)， 第6周：繼續(xù)探討合理的設(shè)計(jì)方案 第7周：進(jìn)行課題的整體設(shè)計(jì)，繪制設(shè)計(jì)總圖第8周：繼續(xù)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)總圖 第9周：進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行各機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì)，繪制設(shè)計(jì)圖 第10周：進(jìn)行各部件的計(jì)算，包括運(yùn)動(dòng)參數(shù)，零件強(qiáng)度等第11周：進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，繪制控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖 第12周：開(kāi)始進(jìn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫第13周：完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫 第14周：制作答辯文件，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn): 楊立志.機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)調(diào)速方法研究[J].人工智能及識(shí)別技術(shù),2013,08. [2] 孟文卿.對(duì)現(xiàn)代化智能室內(nèi)清潔機(jī)器人的研究[J].電子技術(shù),2015,04. [3] 裴曉銳.基于 Pro/e 的家庭清潔機(jī)器人虛擬設(shè)計(jì)[C]. 2011年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集 .2011. [4] 申屠留芳.家庭辦公兩用服務(wù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 設(shè)計(jì)與應(yīng)用,2009,04. [5] 朱磊磊.輪式移動(dòng)機(jī)器人研究綜述[J]. 綜述與分析,2009, 08. [6] 李金山.清潔機(jī)器人概述[J].2005. [7] 王三武.清掃機(jī)器人移動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究[J]. 信息技術(shù),2008,05. [8] 李 進(jìn).清掃機(jī)器人自主充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].智能工業(yè)與信息安全,2015. [9] 趙言正.全方位壁面移動(dòng)機(jī)器人姿態(tài)控制的研究[J].1997. [10] 高翔.室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃算法[J/OL]. 機(jī)械工程與自動(dòng)化, 2015,01. 指導(dǎo)教師簽字： XX 教研室主任意見(jiàn)： 同意 簽字：XX2017年12月14日 教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)意見(jiàn)： 同意 簽字：XX 2017年12月15日 學(xué)院公章 進(jìn)度檢查表 第 -4 周 工作進(jìn)展情況 確定研究領(lǐng)域：基于家庭服務(wù)機(jī)器人的定位方法研究，了解其工作的理論意義和應(yīng)運(yùn)價(jià)值，目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。 2017年12月22日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 對(duì)課題進(jìn)行了認(rèn)真的了解，并就課題做了認(rèn)真的調(diào)研，與教師溝通，進(jìn)行文獻(xiàn)的查閱。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年12月22日 第 -1 周 工作進(jìn)展情況 寫完開(kāi)題報(bào)告并交于老師修改，準(zhǔn)備完答辯，準(zhǔn)備再次修改報(bào)告，直至沒(méi)有錯(cuò)誤為止，計(jì)劃開(kāi)始詳細(xì)畢業(yè)論文的計(jì)劃 2017年12月29日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 完成了開(kāi)題報(bào)告的撰寫，并進(jìn)行了答辯。對(duì)提出的問(wèn)題進(jìn)行了修改，對(duì)課題有了初步的設(shè)計(jì)思路。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年01月08日 第 2 周 工作進(jìn)展情況 現(xiàn)階段進(jìn)行外文翻譯，整理開(kāi)題報(bào)告，查詢資料，進(jìn)行整體方案的策劃 ，計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，開(kāi)始繪圖，進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 2018年03月16日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 前期工作做了外文翻譯，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了探討，但要抓緊時(shí)間，為后續(xù)設(shè)計(jì)工作做好準(zhǔn)備。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年03月20日 第 4 周 工作進(jìn)展情況 目前正在進(jìn)行繪圖階段 ，查數(shù)據(jù)和網(wǎng)上資料進(jìn)行繪圖，找老師修改草 圖 2018年03月30日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作已經(jīng)開(kāi)始，溝通了設(shè)計(jì)方案及具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ，特別是關(guān)于課題的方案討論。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年04月02日 第 6 周 工作進(jìn)展情況 早圖修改完畢，開(kāi)始正規(guī)作圖，并讓老師進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)不完善的地方修改，及時(shí)作出改正，準(zhǔn)備進(jìn)行說(shuō)明書的編寫， 2018年04月25日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 本周檢查了畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成情況，期中檢查進(jìn)度太慢，對(duì)下一步工作提出了要求，希望加大力度。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年04月25日 第 8 周 工作進(jìn)展情況 進(jìn)行總體修改，對(duì)機(jī)構(gòu)圖紙進(jìn)行完善，并找老師修改，編寫說(shuō)明書。 2018年04月25日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 本周與老師進(jìn)行了溝通。就前期的工作進(jìn)行了總結(jié)，提出了工作的問(wèn)題及建議，希望下一步加快進(jìn)度。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年04月25日 第 11 周 工作進(jìn)展情況 寫完了設(shè)計(jì)說(shuō)明書，圖紙也完成了大概，根據(jù)老師的建議修改說(shuō)明書 ，改正錯(cuò)誤 2018年05月14日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 基本完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的說(shuō)明書初稿，提出了修改意見(jiàn)，審查了設(shè)計(jì)圖紙 ，就設(shè)計(jì)圖中出現(xiàn)的問(wèn)題探討了修改議案，探討了如何準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2018年05月15日 第周 工作進(jìn)展情況 年 月 日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師(簽字)： 年 月 日 過(guò)程管理評(píng)價(jià)表 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評(píng)分 工作態(tài)度 態(tài)度認(rèn)真，刻苦努力，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn) 3 2 遵守紀(jì)律 自覺(jué)遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo) 3 2 開(kāi)題報(bào)告 內(nèi)容詳實(shí)，符合規(guī)范要求 5 4 任務(wù)完成 按時(shí)、圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù) 4 3 過(guò)程管理評(píng)分合計(jì) 11 過(guò)程管 理評(píng)語(yǔ) 該生對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)工作態(tài)度較認(rèn)真，能夠主動(dòng)地查找資料，認(rèn)真探討課題的方案， 該同學(xué)工作作風(fēng)較好，能認(rèn)真工作，反復(fù)修改設(shè)計(jì)方案及計(jì)算等。該同學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度較好，自學(xué)了許多課程外的知識(shí)以更好地完成課題。 該生能夠要求自己遵守學(xué)校的相關(guān)規(guī)定，能與指導(dǎo)老師聯(lián)系 ，采取各種方式虛心接受指導(dǎo)。 該同學(xué)能夠認(rèn)真撰寫開(kāi)題報(bào)告，經(jīng)過(guò)大量的調(diào)研后，確定題目及研究思路，開(kāi)題報(bào)告基本符合規(guī)范要求，內(nèi)容較詳實(shí)。 該生按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)所規(guī)定的內(nèi)容。 指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-18 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)表 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評(píng)分 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的開(kāi)拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 4 能力水平 有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語(yǔ)能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 5 3 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 6 指導(dǎo)教師評(píng)分合計(jì) 13 指導(dǎo)教 師評(píng)語(yǔ) 該生完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)所規(guī)定的任務(wù)，選題符合本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，有一定的研究?jī)r(jià)值及實(shí)踐意義，有一定的創(chuàng)新性。 該生完成了“家庭服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì)”課題的方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案可行。在經(jīng)過(guò)調(diào)研的基礎(chǔ)上，該生完成了課題相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計(jì)計(jì)算，圖紙繪制工作及說(shuō)明書撰寫工作，從作品中反映出該生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力一般，并且有一定的設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、計(jì)算應(yīng)用能力。 該生所完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)基本合乎規(guī)范，說(shuō)明書通順，有一定的設(shè)計(jì)計(jì)算，圖紙基本合乎要求。 同意該生參加畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2018-05-18 評(píng)閱人評(píng)價(jià)表 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評(píng)分 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的 開(kāi)拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 4 能力水平 有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表 達(dá)與外語(yǔ)能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 5 4 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確 合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 8 評(píng)閱人評(píng)分合計(jì) 16 評(píng)閱人 評(píng)語(yǔ) 《家庭服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì)》作了總體設(shè)計(jì)及下身、底板、減震墊支撐柱、轉(zhuǎn)向輪等部分設(shè)計(jì)。該選題符合培養(yǎng)目標(biāo)要求，有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義，有一定深度，難度適宜，工作量滿足要求。該生有一定的綜合運(yùn)用知識(shí)能力及外語(yǔ)表達(dá)能力及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 ，能獨(dú)立檢索文獻(xiàn)。論文文題相符，概念準(zhǔn)確，分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)正確合理，結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)合理，條理清晰，圖表等符合基本規(guī)范要求。論文達(dá)到了本科畢業(yè)生學(xué)位論文基本要求，同意提交答辯。 評(píng)閱人簽字：蔡軍 評(píng)閱人工作單位：XX日期：2018-05-24 答辯紀(jì)錄 學(xué)生姓名：XX 專業(yè)班級(jí)：XX 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目： 家庭服務(wù)機(jī)器人設(shè)計(jì) 答辯時(shí)間：2018年05月 日 時(shí) 分 ~ 時(shí) 分 答辯委員會(huì)(答 主任委員(組長(zhǎng))： XX 辯小組)成員 委 員(組 員)： XX 答辯委員會(huì)(答辯小組)提出的問(wèn)題和答辯情況 問(wèn)題1：你所設(shè)計(jì)的機(jī)器人主要用途？ 回 答： 幫助殘疾人及動(dòng)作不方便的人取物等服務(wù)。問(wèn)題2：機(jī)器人的輪子是如何設(shè)計(jì)的？ 回 答： 根據(jù)行走的需要，直徑取60，前后輪不一樣，前輪轉(zhuǎn)向，后輪驅(qū)動(dòng)。 問(wèn)題3：電機(jī)及減速裝置如何選擇與設(shè)計(jì)？ 回 答： 減速裝置采用的是蝸輪蝸桿減速器，電機(jī)采用直流步進(jìn)電機(jī) 。 問(wèn)題4：電機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪是如何傳遞動(dòng)力的？ 回 答： 電機(jī)是通過(guò)減速裝置將能量傳遞給驅(qū)動(dòng)軸的，具體計(jì)算在說(shuō)明書中。 問(wèn)題5：視覺(jué)傳感器的作用是什么？ 回 答： 主要用于檢測(cè)周圍環(huán)境，為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)做準(zhǔn)備。 記錄人： 2018年05月24日 答辯委員會(huì)評(píng)價(jià)表 評(píng)價(jià)內(nèi)容 具體要求 總分 評(píng)分 自述總結(jié) 思路清晰,語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,分析歸納合理 10 6 答辯過(guò)程 能夠正確回答所提出的問(wèn)題,基本概念清楚,有理論根據(jù) 10 7 選題質(zhì)量 符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究?jī)r(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的 開(kāi)拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿 5 5 完成質(zhì)量 文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確 合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī) 10 6 能力水平 有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表 達(dá)與外語(yǔ)應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 10 6 答辯委員會(huì)評(píng)分合計(jì) 30 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ) XX同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作期間，工作努力，態(tài)度比較認(rèn)真，能遵守各項(xiàng)紀(jì)律，表現(xiàn)一般。 能按時(shí)、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作，具有一定的綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 論文立論正確，理論分析無(wú)原則性的錯(cuò)誤，解決問(wèn)題方案比較實(shí)用，結(jié)論正確。 論文使用的概念正確，語(yǔ)句通順，條理比較清楚。 論文中使用的圖表，設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱鲿r(shí)，能夠執(zhí)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，基本規(guī)范。 能夠獨(dú)立查閱文獻(xiàn)，外語(yǔ)應(yīng)用能力一般，原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論準(zhǔn)確可靠。 答辯過(guò)程中，能夠簡(jiǎn)明地闡述論文的主要內(nèi)容，回答問(wèn)題基本正確，但缺乏深入地分析。 答辯成績(jī)： 30 答辯委員會(huì)主任： XX 2018年05月31日 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))成績(jī)?cè)u(píng)定 項(xiàng)目分類 成績(jī)?cè)u(píng)定 過(guò)程管理評(píng)分 11 指導(dǎo)教師評(píng)分 13 評(píng)閱人評(píng)分 16 答辯委員會(huì)評(píng)分 30 總分 70 成績(jī)等級(jí) C 成績(jī)等級(jí)按“A、B、C、D、F”記載 成績(jī)審核人簽章： XX 審核人簽章： XX 一、選題依據(jù) 1.研究領(lǐng)域 機(jī)械工程-機(jī)器人設(shè)計(jì) 2．論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 目前，我國(guó)老齡化人口加劇，許多孤巣老人無(wú)人照顧，家庭服務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn)可緩解并有望解決這一問(wèn)題。它能完成有利于人類健康的服務(wù)工作，另一方面現(xiàn)階段全球各個(gè)國(guó)家大力發(fā)展自動(dòng)或半自動(dòng)的智能機(jī)器人項(xiàng)目，未來(lái)科技主要集中在這一方面。 對(duì)服務(wù)機(jī)器人的研究將會(huì)提高我國(guó)在電子、機(jī)械、控制、通信等領(lǐng)域的基礎(chǔ)科研能力培養(yǎng)一批科技人才，滿足社會(huì)的科技需求，適合科學(xué)發(fā)展觀，也會(huì)間接促進(jìn)我國(guó)航空航天方面技術(shù)突破。服務(wù)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和研究將會(huì)為中國(guó)許許多多處在疾病折磨中得病人帶來(lái)福音，高科技的智能機(jī)器人代替人類完成更好的服務(wù)和技術(shù)方面的幫助. 家庭服務(wù)機(jī)器人因其功能齊全、性能穩(wěn)定、操作方便、技術(shù)更新快、能很好的滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求等特點(diǎn)而廣受研發(fā)者和投資者的喜歡 3．目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 日本、美國(guó)是機(jī)器人研發(fā)實(shí)力最強(qiáng)的兩個(gè)國(guó)家，日本在機(jī)器人生產(chǎn)、應(yīng)用、主要零部件供給、研究等各方面都處于領(lǐng)先地位，美國(guó)機(jī)器人的特點(diǎn)在于依靠其先進(jìn)的科技技術(shù)，在機(jī)器人種類發(fā)展方面更為全面，大多應(yīng)用于工業(yè)，航天，和日常生活中。我國(guó)機(jī)器人發(fā)展較晚，目前我國(guó)基本上涵蓋整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)研究與產(chǎn)品開(kāi) 1 發(fā)能力，服務(wù)機(jī)器人也初具規(guī)模。隨著機(jī)器人科技技術(shù)的提高和市場(chǎng)需求的變化，家庭服務(wù)機(jī)器人將向更加智能，更加人性，更加廣泛的方面發(fā)展，它將走進(jìn)千家萬(wàn)戶， 服務(wù)于每一個(gè)需要它的人，機(jī)器人的自主學(xué)習(xí)能力將會(huì)提高，機(jī)器人的自主性主要體現(xiàn)在機(jī)器人通過(guò)自主學(xué)習(xí)獲取智能行為的能力。隨著機(jī)器人的發(fā)展，機(jī)器人將不再是根據(jù)設(shè)定好的指令完成特定指令的機(jī)器，它可以通過(guò)自主學(xué)習(xí)獲取新的行為能力，將會(huì)更加類人化。隨著“人工智能”時(shí)代的到來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛將服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)列為國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略。我國(guó)也陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策，將服務(wù)機(jī)器人作為未來(lái)優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略技術(shù)，重點(diǎn)攻克一批智能化高端裝備，發(fā)展和培育一批產(chǎn)值超過(guò) 100 億元的服務(wù)機(jī)器人核心企業(yè)。其中，公共安全機(jī)器人、醫(yī)療康復(fù)機(jī)器人、仿生機(jī)器人平臺(tái)和模塊化核 2 心部件等四大任務(wù)是重中之重。在政策的大力支持下，我國(guó)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正在快速擴(kuò)張。 服務(wù)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)發(fā)展的阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工業(yè)機(jī)器人。一方面是因?yàn)榉?wù)機(jī)器人是中國(guó)公司和國(guó)外公司差距較小的領(lǐng)域。這是由于服務(wù)機(jī)器人往往要針對(duì)特定市場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，可以發(fā)揮中國(guó)本土公司與行業(yè)緊密結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，從而在與國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位；同時(shí)，國(guó)外服務(wù)機(jī)器人也屬于新興行業(yè)，目前比較大的服務(wù)機(jī)器人公司產(chǎn)業(yè)化歷史也多在 5-10 年，大量公司仍處于前期研發(fā)階段，這也在時(shí)間上客觀給予中國(guó)公司縮小差距的機(jī)會(huì)。再者，服務(wù)機(jī)器人更靠近消費(fèi)端，市場(chǎng)空間非常廣闊。在人口老齡化的加劇以及勞動(dòng)力成本的急劇上升等剛性因素的驅(qū)動(dòng)下，服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)必將迎來(lái)大發(fā)展的春天。當(dāng)下人口老齡化加劇和勞動(dòng)力成本飆升，其他社會(huì)剛性需求增多， 在這樣的背景驅(qū)動(dòng)下，服務(wù)機(jī)器人的普及成為必然。另外，在此新興行業(yè)，中國(guó)發(fā)展程度與外國(guó)差距較小，結(jié)合本土文化開(kāi)發(fā)特色需求場(chǎng)景，可獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具有更大的機(jī)遇與空間，或?qū)⒊蔀槲磥?lái)機(jī)器人制造業(yè)主力軍，市場(chǎng)份額不可估量。 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題 （1）機(jī)器人整體結(jié)構(gòu) （2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力及行走能力 （3）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） （1）進(jìn)行相關(guān)資料查閱，挑選文獻(xiàn)和外文文獻(xiàn)，寫開(kāi)題報(bào)告 （2）參考資料進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇合適的機(jī)構(gòu)，并設(shè)計(jì)動(dòng)力裝置。 （3）依據(jù)所選結(jié)構(gòu)，進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，進(jìn)行參數(shù)計(jì)算并繪制機(jī)構(gòu)圖紙， （4）最后進(jìn)行系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)，編寫程序和調(diào)試。 （5）編寫說(shuō)明書，進(jìn)行答辯， 3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 （1）家庭服務(wù)機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案 （2）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙一份 （3）說(shuō)明書一份 7 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； （1）調(diào)查研究：對(duì)家庭服務(wù)機(jī)器人的目前發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)研 （2）設(shè)計(jì)參數(shù)：根據(jù)選擇的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，機(jī)械臂的計(jì)算，包括自由度計(jì)算， 對(duì)機(jī)器人的速度、位置等進(jìn)行計(jì)算。利用 D-H 法對(duì)機(jī)械手進(jìn)行位置正逆解，利用機(jī)器人速度雅可比對(duì)機(jī)器臂進(jìn)行速度正逆解，利用拉格朗日法對(duì)機(jī)械手進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行動(dòng)力元件選型和機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，最后實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的可靠執(zhí)行。 （3）文獻(xiàn)資料法：參考相關(guān)文獻(xiàn)與資料進(jìn)行設(shè)計(jì) 2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 1-2 周 對(duì)家庭服務(wù)機(jī)器人的相關(guān)資料進(jìn)行調(diào)查研究，查閱相關(guān)文獻(xiàn)。 2-3 周 選文獻(xiàn)，寫開(kāi)題報(bào)告。 4 周 進(jìn)行開(kāi)題報(bào)告答辯 5 周 選擇一篇外文文獻(xiàn)進(jìn)行翻譯 6-10 周 進(jìn)行機(jī)構(gòu)整體方案的設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)構(gòu)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，編寫控制系統(tǒng)。 11 周 編寫說(shuō)明書。 12-14 周 對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢查、修改準(zhǔn)備答辯。 四、需要閱讀的文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 朱培培. 家庭服務(wù)機(jī)器人在室內(nèi)非結(jié)構(gòu)環(huán)境中的可行走區(qū)域識(shí)別研究[D]. 浙江：浙江大學(xué),2014：1-68. 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Robotics and Biomimetics, 2016,3(1),. 文獻(xiàn)綜述 隨著社會(huì)老齡化的增高，人口結(jié)構(gòu)老齡化以成為世界性難題，而科技的迅猛發(fā)展為這一問(wèn)題有了最行之有效的解決方法。其中家庭服務(wù)機(jī)器人就起到了重要的作用， 智能機(jī)器人將逐步取代人工服務(wù)，創(chuàng)造更大的價(jià)值。 通過(guò)閱讀文獻(xiàn)資料，各類家庭服務(wù)機(jī)器人有很多類型，有負(fù)責(zé)清掃室內(nèi)環(huán)境的， 有健康治療型機(jī)器人，有搬運(yùn)機(jī)器人等等，種類很多，功能各不相同，但總體設(shè)計(jì)大致相同，主要由整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)這幾個(gè)方面，研究領(lǐng)域有很多種類，有基于以家庭服務(wù)機(jī)器人為研究主體,以家庭室內(nèi)非結(jié)構(gòu)環(huán)境為研究條件,對(duì)其可行走區(qū)域進(jìn)行識(shí)別研究。也有著力于實(shí)現(xiàn)在簡(jiǎn)易的家居空間里,智能服務(wù)機(jī)器人AS-UIII 在設(shè)計(jì)好的程序下自行完成物品搜尋的任務(wù)并自行的避開(kāi)障礙物的功能的研究。 在世界信息化的浪潮下服務(wù)機(jī)器人作為家庭自動(dòng)化和智能化的重要組成部分， 對(duì)其進(jìn)行研究是有必要有意義的，服務(wù)機(jī)器人成為當(dāng)今世界研究的熱點(diǎn)，對(duì)于文獻(xiàn) 4 的閱讀，目前對(duì)于服務(wù)機(jī)器人控制平臺(tái)的研究大都還處于 pc 平臺(tái)，智能時(shí)代與體驗(yàn)性經(jīng)濟(jì)到來(lái),使服務(wù)機(jī)器人交互設(shè)計(jì)成為研究熱點(diǎn)，在人機(jī)交互與合作的過(guò)程中,服務(wù)機(jī)器人更需要具備仿人的情感、思維與行為,以滿足社會(huì)服務(wù)需求。國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)器人交互編程人員、UI 設(shè)計(jì)師、用戶之間交流缺失,邏輯思維相差甚遠(yuǎn),使得國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)器人交互設(shè)計(jì)欠缺,用戶體驗(yàn)不良,服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品交互領(lǐng)域和設(shè)計(jì)框架模型方面的研 究與國(guó)際尚有差距。機(jī)器人技術(shù)經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,已成為現(xiàn)今社會(huì)中成為不可替代的組成部分。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人成為了提高生產(chǎn)效率、降低人力成本的智能化工具, 而隨著全球人口老齡化加重、勞動(dòng)力成本飆升等社會(huì)問(wèn)題,服務(wù)機(jī)器人已越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)界的高度重視。目前,主導(dǎo)全球研發(fā)機(jī)器人技術(shù)的國(guó)家主要有美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)、中國(guó),我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距仍舊巨大。由于日、韓兩國(guó)在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域與中國(guó)起步相對(duì)同期,是最有借鑒意義的機(jī)器人強(qiáng)國(guó)。 人們對(duì)機(jī)器人的需求不再滿足于示教及娛樂(lè)的功能,如何讓機(jī)器人更加自主、智能化的提供日常服務(wù)成為研究熱點(diǎn)。智能空間技術(shù)為解決傳統(tǒng)機(jī)器人自身局限提供新思路。服務(wù)機(jī)器人智能空間是一個(gè)異構(gòu)、動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的計(jì)算環(huán)境,其中涉及的信息種類多、規(guī)模大,如何將智能空間中的各種信息有效組織,實(shí)現(xiàn)信息的共享和融合,為機(jī)器人服務(wù)提供環(huán)境感知、服務(wù)決策的有利支持成為一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。家庭服務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn)有效的增強(qiáng)了人們的生活水平，科技水平顯著提高雖然現(xiàn)在正處于研發(fā)階段，但我相信不久的將來(lái)家庭服務(wù)機(jī)器人將會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶。 目前，機(jī)器人除了依靠傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，視覺(jué)、觸覺(jué)、聲覺(jué)等多種傳感器的融合技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始成熟應(yīng)用于機(jī)器人之中，加之元器件的高度集中，體積的急劇縮小。這些因素導(dǎo)致服務(wù)型機(jī)器人的流行，機(jī)器人使用這些集成的傳感器去感受用戶的需求，去適應(yīng)、學(xué)習(xí)周邊的家庭環(huán)境。用戶通過(guò)使用這種機(jī)器人把用戶從繁重的家務(wù)勞動(dòng)中解放出來(lái)，而在家庭勞動(dòng)需求中，衛(wèi)生掃除占據(jù) 70%以上。因此很多商家將機(jī)器人的服務(wù)視角放到打掃機(jī)器人身上，但是由于開(kāi)發(fā)時(shí)間短、市場(chǎng)需求量大、造價(jià)高、有安全隱患等因素，導(dǎo)致以打掃為主的服務(wù)型機(jī)器人有很大的市場(chǎng)空間和市場(chǎng)潛力。而目前市場(chǎng)上的打掃機(jī)器人，底盤操作的噪音較大，若使用普通的遙控器，容易丟失，而且充電麻煩，浪費(fèi)電池。 機(jī)器人大致經(jīng)歷了三個(gè)成長(zhǎng)階段：第一代機(jī)器人為“示教--再現(xiàn)”方式工作的機(jī)器人，其特征是機(jī)器人能夠按照事先教給它們的程序進(jìn)行重復(fù)工作；第二代機(jī)器人是能獲取簡(jiǎn)單信息，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理、分析并進(jìn)行有限推理，表現(xiàn)出低級(jí)智能的感覺(jué) 裝置；第三代機(jī)器人是不僅具備了感覺(jué)能力，而且還具有獨(dú)立判斷、記憶、推理、決策、完成復(fù)雜動(dòng)作的智能機(jī)器人，能夠有效地適應(yīng)變化的環(huán)境，具有很強(qiáng)的自適應(yīng)、學(xué)習(xí)和自治。 近年來(lái)，越來(lái)越多的國(guó)家或地區(qū)開(kāi)始加大投入對(duì)機(jī)器人產(chǎn)品的研發(fā)，特別是一些國(guó)家已經(jīng)將機(jī)器人的發(fā)展作為國(guó)家戰(zhàn)略來(lái)重視，促使一些科研院所或高新技術(shù)企業(yè)投入巨大資本，進(jìn)行機(jī)器人新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)測(cè)試。機(jī)器人不僅在種類上分類繁多，也不斷的開(kāi)拓者新的應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)對(duì)應(yīng)的機(jī)器人產(chǎn)品的性能也越來(lái)越智能化，將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)力的發(fā)展產(chǎn)生更加深遠(yuǎn)的影響。為了使家庭服務(wù)機(jī)器人準(zhǔn)確高效地執(zhí)行用戶指令,從而更好地為人服務(wù),本文在綜合分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,針對(duì)家庭服務(wù)機(jī)器人中文語(yǔ)音指令的特殊性,對(duì)機(jī)器人自然語(yǔ)言理解和任務(wù)規(guī)劃兩設(shè)計(jì)部分進(jìn)行了深入的研究。首先,對(duì)本課題所采用的結(jié)巴中文分詞和回答集編程相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了總結(jié)概述。分析了結(jié)巴中文分詞算法、關(guān)鍵詞提取算法,以及回答集編程的語(yǔ)法、語(yǔ)義和其求解器。其次,提出了家庭服務(wù)機(jī)器人中文語(yǔ)音指令解析的系統(tǒng)框架。同時(shí),針對(duì)家庭服務(wù)機(jī)器人的中文語(yǔ)音指令的文本信息進(jìn)行了預(yù)處理。自然語(yǔ)言理解關(guān)鍵是使機(jī)器人能夠準(zhǔn)確理解用戶所給予的任務(wù)信息,結(jié)合結(jié)巴中文分詞技術(shù)對(duì)文本信息進(jìn)行分詞處理,提取出關(guān)鍵字詞,通過(guò)分析得出任務(wù)信息的表層信息和深層信息,最終轉(zhuǎn)換成謂詞集格式。再次,針對(duì)家庭服務(wù)機(jī)器人的任務(wù)規(guī)劃進(jìn)行了探討。任務(wù)規(guī)劃的關(guān)鍵是使機(jī)器人能夠更快、更準(zhǔn)確地完成用戶給予的任務(wù)信息。基于回答集編程對(duì)任務(wù)信息進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃,對(duì)于多物品選擇問(wèn)題以及物品確定問(wèn)題設(shè)計(jì)了場(chǎng)景解析策略,通過(guò)任務(wù)規(guī)劃與行為規(guī)劃之間的協(xié)議最終轉(zhuǎn)換。 針對(duì)未來(lái)家庭服務(wù)機(jī)器人的巨大需求,結(jié)合國(guó)內(nèi)家庭服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀, 對(duì)家庭服務(wù)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)和工具進(jìn)行了一些探討。在國(guó)際服務(wù)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)不斷更新的情況下,中國(guó)仍然缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)服務(wù)機(jī)器人企業(yè)需要積極遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),尋找尚未被國(guó)外機(jī)器人巨頭占領(lǐng)的細(xì)分市場(chǎng),借力開(kāi)放的機(jī)器人開(kāi)發(fā)平臺(tái),努力尋找自己的機(jī)會(huì)。 “感知”智能時(shí)代推動(dòng)人工智能向著心理學(xué)、腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)與計(jì)算技術(shù)相融合的“靈魂”智能時(shí)代不斷發(fā)展。在智能的人機(jī)交互與合作過(guò)程中, 仿人機(jī)器人不僅需要具備仿人外形,更重要的是具備仿人的情感、仿人的思維以及仿人行為,以滿足助老助殘、精神慰藉、康復(fù)治療等社會(huì)服務(wù)需求。 目前,中國(guó)機(jī)器人并沒(méi)有形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,在產(chǎn)業(yè)鏈上游由于核心零部件研發(fā)滯后而未能形成核心零部件產(chǎn)業(yè)鏈,在產(chǎn)業(yè)鏈中游則缺乏大型支柱企業(yè),國(guó)內(nèi)機(jī)器人企業(yè)大多在產(chǎn)業(yè)鏈的中低端。由于很多企業(yè)聚集在中低端,導(dǎo)致被視為"高技術(shù)"的機(jī)器人低端產(chǎn)能過(guò)剩甚至需要"去產(chǎn)能"的情況。中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的不健全,核心零部件技術(shù)和設(shè)備受制于人,致使中國(guó)雖然存在大批本國(guó)機(jī)器人企業(yè),國(guó)內(nèi)企業(yè)所需機(jī)器人卻有 80%要依靠外國(guó)或外資機(jī)器人企業(yè)提供,因此,在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈不健全的情況下,中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、服務(wù)國(guó)家整體戰(zhàn)略布局中的潛能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能充分釋放。 解決家庭服務(wù)機(jī)器人的定位問(wèn)題是機(jī)器人能順利完成其他家庭生活任務(wù)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)了基于 ZIGBEE、RGBD 視覺(jué)傳感器和二維碼三種定位的方法,針對(duì)這三種定位方法的定位精度最終選擇以二維碼作為家庭服務(wù)機(jī)器人的定位方法的基礎(chǔ),提出一種結(jié)合視覺(jué)傳感器的家庭服務(wù)機(jī)器人定位算法。該算法通過(guò)在世界坐標(biāo)系中以二維碼為絕對(duì)坐標(biāo)系坐標(biāo)建立家庭服務(wù)機(jī)器人的相對(duì)坐標(biāo),從而計(jì)算出家庭服務(wù)機(jī)器人在絕對(duì)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,結(jié)合視覺(jué)傳感器的二維碼定位算法,全局定位精度可達(dá)到 16mm,很好的解決了家庭服務(wù)機(jī)器人的室內(nèi)定位問(wèn)題。 家庭服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展會(huì)隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越實(shí)用化，面向普通大眾會(huì)不再是難事。