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营造智能家居情感共鸣的仿生水母机器人设计

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了营造真正的智能家居,让科技与人类情感产生共鸣,本项目采用形状记忆合金智能材料设计驱动器,基于此驱动器制作了一款仿生水母机器人(图4)。该仿生水母机器人由三部分组成:①驱动器模块,由形状记忆合金丝经PDMS材料浇注后固化得到;②外部结构模块,3D打印制作外壳封装以及硅胶浇注蒙皮;③内部电路模块,包括电源开关电路、控制电路,并留下足够空间扩展后续电路。

营造智能家居情感共鸣的仿生水母机器人设计

获奖等级:一等奖

设计者:储诚中,胡奇强,方承强

指导教师:董二宝

中国科学技术大学工程科学学院,合肥,230026

设计者充分调研了家居机器人的研究现状,发现大部分家居机器人都以释放人类体力与脑力为目标,而忽视了“家”的真正含义。因此,设计者提出了智能家居的新方向——情感交互。为了营造真正的智能家居,让科技与人类情感产生共鸣,本项目采用形状记忆合金智能材料设计驱动器,基于此驱动器制作了一款仿生水母机器人(图4)。

该仿生水母机器人由三部分组成:①驱动器模块,由形状记忆合金丝经PDMS材料浇注后固化得到;②外部结构模块,3D打印制作外壳封装以及硅胶浇注蒙皮;③内部电路模块,包括电源开关电路、控制电路,并留下足够空间扩展后续电路。

仿生水母机器人应用的技术:①无线充电,日趋成熟的无线充电技术应用在仿生水母上可实现自主续航;②在线控制,通过无线数传模块将仿生水母与外部服务器相连,实现实时控制;③配合安装了麦克风阵列的智能水族箱,实现人机语音交互,让仿生水母更加智能化、人性化。(www.xing528.com)

仿生水母功能定位:

家庭娱乐——配合搭载灯光、麦克风阵列等终端的智能水族箱会让仿生水母生动起来;

科普教育——避免真实水母带来的毒性伤害,在传播海洋生物知识的同时保护它们;

情感补足——仿生水母利用不同旋律的舞蹈和灯光表达自己的感情,让交互更加生动有趣。

团队合作成功设计了驱动器模块以及外部结构模块后,主要对内部电路模块进行验证以及扩展功能的尝试。经过两个月的设计制造,我们生产了第一台物理样机,并对其进行了试验,验证了系统的可靠性、实用性和可行性。

图4 仿生水母机器人

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