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作品展示

原创作品:梦醒花落

系统分类: 机器人创想秀 - 梦想家

作品版权:梦醒花落 版权所有,禁止匿名转载;禁止个人使用。

梦醒花落

2015-6-3 11:11:54

决赛得分

总分(24.29)点赞数(68)评委打分(0)

初赛得分

总分(47.28)点赞数(82)评委打分(40.25)

评委[创想秀_评委3]:构思较好,有比较现实的设计内容和流程。但是产品的造型美学比较弱,现有造型参考国外早期机器人电影造型元素过多,影响了产品的设计质量。

作品亮点:

目标智能机器人能够实现最基本的直立行走,符合仿生设计,利用致动器和感测器提高人形机器人对外部环境的感知能力与人机互动的能力; 能够通过搭建的嵌入式Web服务器和远程安卓控制端实现对机器人的手势控制、语音以及远程控制,增强人机互动的协调性 最突出的是,对机器人设定相应的程序,当其在自检电量不足时能够自动返回无线供电区域进行自动充电。

作品说明:

嗨,大家好!我是这个项目的主人公,下面由我来为大家介绍一下我的功能。
      
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    随着人口老龄化越来越严重,留守儿童越来越多,加班加点越来越正常;不经意之间我们的生活也在慢慢改变,我们的家庭迫切的需要一个居家小能手,能够帮你去处理一些简单的事物,这也就是我产生的原因,我们正在迈向一个机器人的时代。

    与其他机器人不同,我不需要多么复杂的控制指令,仅仅需要你简单的一个手势,我就可以理解你需要我做什么,或许你觉得这不可思议,但我可以非常负责任的告诉你,这是很现实的,我可以通过算法分析你的动作,以此来理解你下达的指令,不需要手机,不需要遥控器,仅仅通过语言,动作,我们就能实现交流,对,没错,交流

这是我的基本功能(如图){:soso_e112:}

    我的身上配备有讯飞语音识别模块、双摄像头手势识别模块、WIFI通信模块以及各类传感器模块,实时将视频信息传输至控制端(PC端)实时显示。(好复杂,{:soso_e134:},别放弃,接着看下去)操作人员可通过PC显示器监视机器人的当前画面,并且通过键盘或者手持设备操控机器人行进。基本功能如下:
a. 我的最基本功能:能够直立行走、前进、后退、左转、右转、下蹲、站立。可由操作员通过终端控制或者设定目的地后行进
b. 无线数据传输功能:可连接WIFI网络、3G等通信网络。从而实现针在不同场合下我的远距离控制操作
c. 语音识别功能:我可以对操作员的语音命令进行识别解析和执行, Android客户端可通过WIFI模块建立的无线通信模块实现与机器人的远程操控;
d.手势识别功能:我可以通过双摄像头手势识别模块对图像进行识别分析,经过相应算法的转化后,处理器对我下达指令做出符合相应手势的控制
e. GPS+超声波定位功能:我的主控系统存有设定区域的坐标信息,通过机身采集的GPS信息可以控制导航。Android控制端内嵌入百度地图,通过无线网络定位机器人的具体坐标,并对其进行导航控制;
f. 避障与自检功能:我的正前方装有超声波模块,可以在行进当中避开道路当中的障碍物。程序设置机器人对电量的自检功能,当电量不足时自动报警并自动返回所在区域设定的充电基站进行自动充电,与此同时,将相应的信息反馈到Android客户端

                                                QQ截图20150316102556.png


大帅对我的硬件总体设计如图所示:


                                                             QQ截图20150316104752.png


我的通信方式是这样的:

a. 通信方式:对于我们这个项目主要希望通过,Android客户端去和嵌入Web服务器通过TCP/IP协议进行通信,Web服务器得到数据然后进行解析然后把得到的数据装换成机器人的操作指令,让机器人能够做出相应的回应。对于Android客户端,我们希望能够通过App向Web服务器发送指挥机器人相应动作的指令。同时我们也希望通过Android客户端发送一段语音消息给机器人,然后再通过语音识别模块去解析收到的语音消息,然后希望机器人能够做出相应的指令。

b. Web服务器的搭建:嵌入式Web服务器,本身就是在嵌入式设备中运行的基于HTTP协议的Web服务器,以网页的形式为计算机提供嵌入式设备的状态、参数表示等信息。将Web服务器植入嵌入式系统后接入Internet,嵌入式Web服务器不仅可以利用浏览器提供的丰富的图形用户界面实现远程管理、监控嵌入式系统的功能,并且可以在服务器端结合嵌入式Web服务器提供的接口进行进一步开发,以此丰富各种嵌入式功能。嵌入式Web服务器更易于和Internet实现无缝连接,它使得嵌入式设备的远程控制和管理方式都有了改变,不再需要专用的通信线路,传输的信息也不再局限于数据信息。

不要以为我的控制有多复杂

我可以接收语言指令:
    语音识别技术(Auto Speech Recognize,简称ASR)所要解决的问题是让我们机器人能够“听懂”人类的语音,将语音中包含的文字信息“提取”出来。ASR技术在“能听会说”的智能计算机系统中扮演着重要角色,相当于给我们机器人系统安装上“耳朵”,使其具备“能听”的功能,进而实
    现信息时代利用“语音”这一最自然、最便捷的手段进行人机通信和交互。

                                                    设计思路.jpg
还可以通过手势控制我呦(这也行???){:soso_e136:}
    手势是一种自然、直观、易于学习的人机交互手段。以人手直接作为计算机的输入设备,人机间的通讯将不再需要中间的媒体,用户可以简单地定义一种适当的手势来对周围的机器进行控制。
                                  手势.jpg
      
    识别模块:Intel RealSense 3D,是一套感知计算解决方案,包括世界上最小的3D摄像头,模块比两个硬币摞起来还薄, RealSense 3D配有深度传感器和全1080p彩色镜头,能够精确识别手势动作、面部特征、前景和背景,进而让设备理解人的动作和情感。
    手势分割:手势分割是手势识别系统中的关键技术之一,采用多种方法相结合的图像处理方法,例如对采集的图像先进行差影处理,然后进行灰度阈值分割,或者对图像按区域分成小块,对每一块进行设置阈值运用多尺度模型与矩描绘子相结合的算法,将指尖和重心连线,采用距离公式计算各指尖到重心的距离,再采用反余弦公式计算各指尖与重心连线间的夹角,将距离和夹角作为选择的特征,从而提高了识别正确率,并减少了识别时间。
2013-11-1178919497.jpg 024f78f0f736afc3f83d7c4db219ebc4b74512e0.jpg

    特征提取和选择:它直接影响系统的识别率,分为以下三类,一是基于直方图的分割,即阈值法,通常取灰度直方图的波谷作为阈值。二是基于局部区域信息的分割,如基于边缘和基于区域的方法;三是基于颜色等一些物理特征的分割方法。采用几何矩和边缘检测的识别算法,手势图像经过二值化处理后,提取手势图像的几何矩特征,取出几何矩特征七个特征分量中的四个分量,形成手势的几何矩特征向量。在灰度图基础上直接检测图像的边缘,利用直方图表示图像的边界方向特征。最后,通过设定两个特征的权重来计算图像间的距离,再对手势进行识别。

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电量检测及自动充电(现在效率达48%):(千万不要告诉别人){:soso_e133:}

    当我自动检测需要补充电力时,会自动驶向指定充电区,充电连接器与地面充电系统自动实现电连接并实施充电。充电完成后我会自动脱离充电系统(ps:是不是很像大白啊!),驶向工作区或待命区投入正常运行,其特点是整个充电过程全部实现自动化、智能化,无需专人看管。


                                                             绘图5.jpg


相信很多人看完了上面的介绍还是很迷惑,我到底能用来干些什么呢?我可以被用来照顾孩子、老人,提供紧急医疗帮助,甚至可以充当派对助手等等,用处太多了。下面,我简单的举几个例子(上图)

QQ截图20150603185105.png   我是引导员哦{:soso_e130:},有什么不懂得可以问我哦


126-140609160G1301.png 我还是看护员,虽然现在我只能照顾狗狗{:soso_e149:}



说了这么多,有人会问了,那我现在是个什么样子的呢?{:soso_e103:}



                                     QQ截图20150603185954.png


    大帅现在给我写了相关的算法,让我每天陪他练俯卧撑,本人还在改进中,长得丑,暂且找个兄弟来顶我一下!{:soso_e113:}


组装过程
QQ图片20150701163824.jpg QQ图片20150701163832.jpg


这是我现在的样子

QQ图片20150701163821.jpg QQ截图20150701163953.png


本项目还在进行中,所以参加了此次的梦想赛,
预计于今年年底结束,希望能够参加第三届技术类
比赛,如果您觉得我的作品还不错,请您点个赞;
如果您觉得还有什么不足的地方,请留下您宝贵的
意见,谢谢!






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期待中。。。
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陪护机器人不错的想法
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