參考-2014年創(chuàng)新立項申請書-迎賓機(jī)器人

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目立項申請書項目編號: 項目類別：目標(biāo)導(dǎo)向類 自主探索類 校企合作類 滾動支持類項目名稱: 迎賓機(jī)器人 項目名稱（英文）： Welcome Robot 項目依托學(xué)院： 數(shù)字媒體與設(shè)計藝術(shù)學(xué)院 項目負(fù)責(zé)人： XXX 聯(lián)系電話： XXX E-mail： XXX 指導(dǎo)教師： XXX E-mail：XXX 起止年月： 2014年6月-2015年5月 填報時間：2014 年 5 月 14 日填寫說明1、 本申請書所列各項內(nèi)容均須實(shí)事求是，認(rèn)真填寫，表達(dá)明確嚴(yán)謹(jǐn)，簡明扼要。2、 申請書首頁只填寫項目負(fù)責(zé)人，“項目編號”一欄不用填寫。3、 申請書為大16開本（A4）

2、，左側(cè)裝訂成冊。可在網(wǎng)上下載、自行復(fù)印或加頁，但格式、內(nèi)容、大小均須與原件一致。4、 負(fù)責(zé)人所在學(xué)院認(rèn)真審核后，簽署意見后，將申請書（一式兩份）報 送教務(wù)處實(shí)踐科。一、基本情況項目名稱迎賓機(jī)器人項目來源指導(dǎo)教師科研項目 自主探索類項目 企業(yè)需求項目申報級別國家級 北京市級 校級項目負(fù)責(zé)人學(xué)號所在學(xué)院數(shù)字媒體與設(shè)計藝術(shù)聯(lián)系電話班級郵箱指導(dǎo)教師職稱所在學(xué)院數(shù)字媒體與設(shè)計藝術(shù)學(xué)院聯(lián)系電話郵箱項目性質(zhì)硬件 軟硬結(jié)合 軟件 理論分析項目研究領(lǐng)域圖像識別 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 移動互聯(lián)網(wǎng) 機(jī)電設(shè)計 人機(jī)交互 軟件設(shè)計經(jīng)濟(jì)管理 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 創(chuàng)意設(shè)計 理論研究 其他：_項目來源教師擬定的題目 自擬題目 企業(yè)提供的題目項目

3、成員基本信息姓名性別所在學(xué)院所在專業(yè)班級學(xué)號聯(lián)系方式（電話、郵箱）男數(shù)字媒體與設(shè)計藝術(shù)工業(yè)設(shè)計XXX男計算機(jī)學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)XXX男自動化學(xué)院自動化XXX女電子工程學(xué)院光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)XXX團(tuán)隊主要成員介紹主要包括下面內(nèi)容： 簡述每位成員的專業(yè)知識的掌握情況和專業(yè)特長 項目經(jīng)歷可以涉及大學(xué)及中學(xué)的經(jīng)歷,如競賽情況、業(yè)余愛好等 主要專業(yè)基礎(chǔ)課的成績，如數(shù)學(xué)、物理、電路等 相關(guān)開發(fā)實(shí)力 成員分工XXX：現(xiàn)就讀于北京郵電大學(xué)數(shù)字媒體學(xué)院工業(yè)設(shè)計專業(yè)，有扎實(shí)的設(shè)計基礎(chǔ)和豐富的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，喜愛也擅長工業(yè)設(shè)計的工作。曾經(jīng)參加過太湖工業(yè)設(shè)計獎,為北郵大創(chuàng)基地進(jìn)行室內(nèi)布置設(shè)計。參與過多個項目如路由器、k

4、inect監(jiān)控硬件等，并在這些項目中擔(dān)任工業(yè)設(shè)計的工作。同時參加過”瓦楞板家具”創(chuàng)新設(shè)計、木質(zhì)玩具等多個創(chuàng)新課題。主要專業(yè)的基礎(chǔ)課成績?yōu)椋汗I(yè)設(shè)計導(dǎo)論94分；高等數(shù)學(xué)88分；大學(xué)物理 85分；綜合成績排在專業(yè)前十。在該項目中，主要負(fù)責(zé)外觀設(shè)計、交互設(shè)計、機(jī)械設(shè)計等工業(yè)設(shè)計的部分工作,并且通過克服困難,可以得到進(jìn)一步的提升。在團(tuán)隊中的主要任務(wù)為外觀設(shè)計、機(jī)械設(shè)計、交互設(shè)計并且統(tǒng)籌規(guī)劃。XXX：現(xiàn)就讀于數(shù)字媒體與設(shè)計藝術(shù)學(xué)院工業(yè)設(shè)計專業(yè)。熱衷于創(chuàng)意設(shè)計，并將其付諸實(shí)踐。對設(shè)計概念有充分的見解，能夠承擔(dān)該設(shè)計工作。曾經(jīng)參加電視體育的研究，對用戶體驗(yàn)方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)。對某些設(shè)計領(lǐng)域進(jìn)行過深入的研究和探

5、索，并能充分發(fā)揮運(yùn)用。主要專業(yè)的XXX成績?yōu)椋汗I(yè)設(shè)計導(dǎo)論90分；高等數(shù)學(xué)85分；大學(xué)物理86分。在該項目中，主要負(fù)責(zé)外觀設(shè)計、交互設(shè)計、機(jī)械設(shè)計等工業(yè)設(shè)計的部分工作。面對一個對于自身而言全新領(lǐng)域的設(shè)計挑戰(zhàn)，將會對自身的設(shè)計理念實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的沉淀。在團(tuán)隊中的主要任務(wù)為機(jī)械外觀輔助設(shè)計，建模。XXX：現(xiàn)就讀于北京郵電大學(xué)計算機(jī)學(xué)院，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。對專業(yè)課熟練掌握并有較強(qiáng)的運(yùn)用能力。熟悉C和C+語言，對計算機(jī)充滿熱情和興趣，編程基礎(chǔ)扎實(shí)，累計代碼量達(dá)到10000多行。曾與同學(xué)合作完成“電梯系統(tǒng)”的設(shè)計與圖形界面的實(shí)現(xiàn)。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計項目中，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)“模擬編輯器”的詳細(xì)設(shè)計和部分功能實(shí)現(xiàn)，

6、已可以實(shí)現(xiàn)對文本的相應(yīng)處理。熟練運(yùn)用visual studio 等編程工具。主要專業(yè)的基礎(chǔ)課成績?yōu)? 程序設(shè)計課程設(shè)計 93，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計與實(shí)踐（C+）90;高數(shù)85;物理86;學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，善于思考和解決問題，通過新技術(shù)的學(xué)習(xí)，將會進(jìn)一步提升自己的專業(yè)水平。在團(tuán)隊中的主要任務(wù)為編程，軟件構(gòu)架。XXX: 自動化院機(jī)械工程及自動化專業(yè)，本科二年級。經(jīng)過近兩年的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)成績比較好，現(xiàn)在基本掌握了機(jī)械設(shè)計，繪制三維工程圖，單片機(jī)的簡單應(yīng)用等。一直想把學(xué)到的理論知識運(yùn)用到實(shí)際中，很高興有這個大創(chuàng)項目給我這個機(jī)會。我定會努力完成，并通過它鞏理論知識，提升實(shí)踐能力。 在團(tuán)隊

7、中負(fù)責(zé)機(jī)械的機(jī)構(gòu)設(shè)計工作.XXX: 喜愛機(jī)器人方向的實(shí)踐, 在大一，大二學(xué)習(xí)中，對不同功能電路的分析與設(shè)計有初步的理解和掌握；同時，在物理實(shí)驗(yàn)，信號與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，電子測量與電子電路實(shí)驗(yàn)，高頻電路實(shí)驗(yàn)，數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的層層遞進(jìn)中，對實(shí)際電路搭建，測量和分析有深入的體會，并從中初步掌握了Pspice，Quartus ii仿真軟件的應(yīng)用技能；此外，在C語言，C+語言，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及計算機(jī)實(shí)習(xí)中自學(xué)visual studio平臺的visual basic語言這一系列學(xué)習(xí)過程中，對面向過程，面向?qū)ο?，圖形化界面編程均有一定經(jīng)驗(yàn)；而選修微機(jī)繪圖軟件Auto CAD，Matlab在信號與系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得對計算機(jī)

8、輔助設(shè)計有較好的掌握。自2013年11月，到2014年4月，參加了智能車競賽，為K60平臺的電磁組設(shè)計。主要擔(dān)任硬件部分工作，掌握較好的電路焊接技能，并學(xué)習(xí)了Altrium軟件，對PCB設(shè)計有一定了解?；A(chǔ)課程成績?yōu)?高數(shù)89;大物93;電路分析93;在團(tuán)隊內(nèi)主要負(fù)責(zé)控制、電路、傳感工作.指導(dǎo)教師承擔(dān)科研課題情況承擔(dān)"面向裝配結(jié)構(gòu)的自組織機(jī)理與智能設(shè)計研究" 、"基于信息覓食理論的用戶行為和信息推薦算法研究"、xxx信息系統(tǒng)人機(jī)交互及界面設(shè)計研究"等國家自然基金面上項目以及863、教育部博士點(diǎn)基金以及軍工等多項科研項目指導(dǎo)教師對本項目支持情況

9、項目構(gòu)思來歷 目的、意義等 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài) 如果有同類產(chǎn)品，做同類項目分析 需求分析（一） 項目創(chuàng)意來歷及項目意義項目創(chuàng)意來歷 三代機(jī)器人存在動作不流暢、外觀不突出、交互設(shè)計不成熟、外圍功能不完善等不足，需要在堅持迎賓效果的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。在完善原本的彎腰、握手、指路、語音等基本迎賓功能的基礎(chǔ)上，迎賓機(jī)器人需要實(shí)現(xiàn)舞蹈等高難度、更人性化的動作，才能使迎賓機(jī)器人更加具有迎賓的魅力。迎賓帶來的另一方面則是視覺的享受，外形和體態(tài)儀表則顯得尤為重要。為了將迎賓的效果加強(qiáng)，在迎賓上深入研究，便會得出帶給人“賓至如歸”的感受，因此將語音功能擴(kuò)展到方言范圍，便會勾起大部分人家鄉(xiāng)的回憶。同時，為

10、了賦予迎賓機(jī)器人實(shí)用性的功能，使其能發(fā)揮一定的商業(yè)價值，則將迎賓過程利用在記錄入場人數(shù)的功能上，達(dá)到一舉兩得的目的。項目意義 迎賓機(jī)器人是能夠活躍會場氣氛的重要部分，達(dá)到很好的宣傳效果，用高科技實(shí)現(xiàn)的親民的設(shè)計，會使人們的人機(jī)交互的參與度與積極度上升。用機(jī)器設(shè)備代替人工進(jìn)行循環(huán)重復(fù)、耗時、繁瑣的工作，可以解放人力，并且達(dá)到比人工操作更耐久、更精確和降低人工操作帶來的不可控因素的效果。充分的將記錄入場人數(shù)的技術(shù)性過程與迎賓的過程相結(jié)合，將記錄入場人數(shù)的硬件設(shè)備與迎賓機(jī)器人相結(jié)合，一舉兩得，做到省時也省空間，這也是技術(shù)和設(shè)計完美結(jié)合的一種體現(xiàn)。（二） 項目研究主要內(nèi)容項目主要內(nèi)容 對前三代迎賓機(jī)器

11、人的外形、內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)和外圍輔助功能進(jìn)行優(yōu)化升級，并且增強(qiáng)現(xiàn)統(tǒng)計入場人數(shù)的精度。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人更高難度、更人性化的肢體動作，如舞蹈。優(yōu)化先前測控技術(shù)，使機(jī)器人的動作觸發(fā)點(diǎn)更加靈敏。最后通過設(shè)計將其包裝，達(dá)到更出色的視覺效果。要解決的問題 1、機(jī)器人動作的單一問題和流暢性問題。 2、外表儀態(tài)并不突出，外表達(dá)不到出色的視覺效果。 3、由于機(jī)械等各方面原因，帶給賓客的用戶體驗(yàn)不好，而且其交互性弱。 4、機(jī)器人行為的觸發(fā)點(diǎn)的控制不靈敏、應(yīng)對各種環(huán)境條件的能力弱。解決方案 通過對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行再設(shè)計，加強(qiáng)嚴(yán)密性和精確性，使機(jī)器人動作更加流暢自然；深入研究測控技術(shù)，借鑒其他相關(guān)領(lǐng)域的測控實(shí)例，實(shí)現(xiàn)更靈敏的傳感、

12、更精確的控制。通過總結(jié)搜集達(dá)到出色視覺效果的元素，基于這些元素進(jìn)行外觀的再設(shè)計，實(shí)現(xiàn)精美的包裝。研究方法 1、文獻(xiàn)研究法利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)圖書館資源廣泛瀏覽國內(nèi)外相關(guān)研究的論文，通過查找，研究已有的測控技術(shù)和機(jī)械組織結(jié)構(gòu)，并且對其進(jìn)行改進(jìn)與調(diào)整，使其能應(yīng)用到迎賓機(jī)器人上，達(dá)到預(yù)期效果。二、立項依據(jù)傳送數(shù)據(jù)至后臺服務(wù)器第二組是否被激發(fā)是是測控系統(tǒng)對到場人數(shù)計數(shù)控制機(jī)器人語音功能和舞蹈功能控制機(jī)器人彎腰和問好系統(tǒng)開機(jī)第一組是否被激發(fā) 2、探索性研究法現(xiàn)在國內(nèi)機(jī)械電機(jī)一方面的技術(shù)已經(jīng)取得一部分成績，但將其運(yùn)用在機(jī)器人上的技術(shù)還未十分成熟。我們通過研究人體骨骼關(guān)節(jié)的特點(diǎn)、利用人機(jī)工程學(xué)結(jié)合機(jī)械電機(jī)傳動裝置，

13、完成機(jī)器人一些列人性化的肢體動作。 3、實(shí)驗(yàn)法 通過不斷的調(diào)試和改進(jìn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)和傳動組織，在實(shí)際操作中找到合適的組裝模式。通過模擬實(shí)驗(yàn)等各類方法尋找骨骼結(jié)構(gòu)和機(jī)械裝置結(jié)合的最佳吻合點(diǎn)。在編寫技術(shù)實(shí)現(xiàn)特定算法時，我們采用縮小領(lǐng)域，循序漸進(jìn)的方法進(jìn)行探索性算法創(chuàng)新。首先劃定一個較小的研究范圍進(jìn)行算法的研究、開發(fā)和測試，取得一定的成果的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大研究范圍，在不斷遇到新問題和解決問題的過程中加深對整個問題領(lǐng)域的理解，逐步找到更好的解決方案。算法開發(fā)上，我們將任務(wù)拆分為互不依賴的部分，分別由各小組成員負(fù)責(zé)，并行開發(fā)，避免人力的浪費(fèi)。同時我們會對算法開發(fā)提供完善的框架支持，實(shí)現(xiàn)算法原型的高速迭代，有限

14、的時間內(nèi)探索和驗(yàn)證更多的可行思路。架構(gòu)設(shè)計（三） 項目創(chuàng)新點(diǎn)與項目特色（建議200字左右）1、 通過設(shè)計包裝，使迎賓機(jī)器人達(dá)到出色的視覺效果。2、 迎賓機(jī)器人不僅能做到基本的彎腰問好等基本的迎賓動作，還可以完成舞蹈等更高難度、更人性化的肢體動作。3、 入場人數(shù)統(tǒng)計過程與迎賓過程的結(jié)合，使工作流程更加高效、精確。（四） 系統(tǒng)方案和技術(shù)路線技術(shù)關(guān)鍵1、機(jī)器人外觀組任務(wù)數(shù)據(jù)信息采集及機(jī)器人外形制作，外形制作要達(dá)到預(yù)期的視覺效果，則就要深入探究很多的外觀細(xì)節(jié)。2、機(jī)器人機(jī)械動作的流暢實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)何種功能；功能實(shí)現(xiàn)所需動作的機(jī)械設(shè)計；動作的流暢展示。3、機(jī)械動作實(shí)現(xiàn)的嚴(yán)格控制：所需感應(yīng)觸發(fā)裝置；觸發(fā)裝置的

15、放置和設(shè)計；感應(yīng)的靈敏程度及控制技術(shù)。4、 通過感應(yīng)器等實(shí)現(xiàn)到場人數(shù)統(tǒng)計： 監(jiān)控硬件裝置；數(shù)據(jù)處理裝置；數(shù)據(jù)顯示裝置設(shè)計思路1.機(jī)械部分: 原有迎賓機(jī)器人外觀部分是人形,面部為仿制人臉。其功能主要是感應(yīng)人員進(jìn)入,鞠躬問好。機(jī)器人的手臂: 使機(jī)器人的手臂可以進(jìn)行移動,讓機(jī)器人可以做出伸手、指引等簡單的動作.結(jié)合原有的鞠躬動作,能更好的進(jìn)行歡迎。 機(jī)器人的移動: 根據(jù)需求研究機(jī)器人是否需要在一定范圍內(nèi)有移動的能力?？蛇x方式有履帶、輪等。2.傳感和軟件方面: 原有機(jī)器人通過感應(yīng)器可以感知到有人進(jìn)入會展,并作出相應(yīng)動作，并通過人數(shù)計數(shù)監(jiān)控硬件設(shè)備進(jìn)行計數(shù)操作3.在保持原有的感應(yīng)人員進(jìn)入的功能下,通過識

16、別人員信息,更個性化的對來賓進(jìn)行歡迎，例如舞蹈和方言語音功能。功能概述（包括子模塊的功能）1、 動作實(shí)現(xiàn)：輸入設(shè)備-數(shù)據(jù)的采集；數(shù)據(jù)處理中樞-數(shù)據(jù)處理與信號轉(zhuǎn)化及傳輸；機(jī)械結(jié)構(gòu)相應(yīng)信號指令做出相應(yīng)動作；2、 監(jiān)控硬件設(shè)施采集人員已到場的信息；數(shù)據(jù)處理中樞分析整理數(shù)據(jù)；顯示終端對處理過后的書籍進(jìn)行顯示。技術(shù)架構(gòu)1、動作實(shí)現(xiàn)：輸入設(shè)備利用傳感器感知到入會者的到來，信息傳送至控電裝置，控電裝置控制手臂或部進(jìn)行一系列的動作操作；2、人數(shù)統(tǒng)計程序：通過外部監(jiān)控硬件設(shè)施對人員到場信息采集，將數(shù)據(jù)傳至后臺處理中樞，利用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理和計算，在通過硬件設(shè)施將處理后的結(jié)果顯示出來。技術(shù)亮點(diǎn)1、通過設(shè)計，機(jī)器

17、人的外形將會有出色的視覺效果。2、針對機(jī)器人外形設(shè)計的專屬動作能展現(xiàn)角色特點(diǎn)，并使機(jī)器人更加豐富有趣。使用軟件和開發(fā)測試環(huán)境開發(fā)軟件：鑒于其為在基本硬件和宿主軟件的基礎(chǔ)上，為支持系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的工程化開發(fā)和維護(hù)而使用的一組軟件，為了使得在Wins系統(tǒng)下盡量減少兼容問題，故采用Microsoft Visual C+6.0作為軟件開發(fā)環(huán)境。其他軟件：Proe，Photoshop，Solidworks等軟件。開發(fā)難度1.難度在于選擇正確的編程語言，使得硬件與軟件在接合上存在盡量少的兼容問題；2.難度在于機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)，以保證機(jī)器人動作更加流暢和人性化；3.難度在于對原有控制電路的測試與改良

18、，提高控制的靈敏度和反應(yīng)速度。（五）項目進(jìn)度安排（六）已有基礎(chǔ)已取得的相關(guān)研究積累和已取得的成績在前三代機(jī)器人制作的基礎(chǔ)上，已有一定的研究和開發(fā)成果供參考。針對現(xiàn)有機(jī)器人外形、功能，有進(jìn)一步改進(jìn)的愿望。對前代機(jī)器人的整體架構(gòu)做了全面了解，各部分知識都在學(xué)習(xí)中，并已獲得去年后臺代碼進(jìn)行研究。不斷的調(diào)試和改進(jìn)，使動作更加穩(wěn)固，圖片匹配更加準(zhǔn)確解決關(guān)鍵技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)預(yù)期計劃目標(biāo)得出最初實(shí)現(xiàn)模型構(gòu)，逐步完成各部分的制作聯(lián)系廠家進(jìn)行簡單部件的加工制造，深入學(xué)習(xí)技術(shù)確定方案、搭建整體架構(gòu)、主要學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)，期間進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的交流121110987654321已具備的研究條件1、團(tuán)隊內(nèi)專業(yè)種類多樣，團(tuán)隊成員

19、各有擅長的部分，并且分工明確，涉及到的各專業(yè)領(lǐng)域都有直屬本專業(yè)的成員，且都對專業(yè)知識熟練掌握并運(yùn)用。2、項目工作處有：大學(xué)生創(chuàng)新基地、專業(yè)教室、指導(dǎo)教師科研辦公室等，且都備有項目實(shí)踐的必備品，并且都提供有無線網(wǎng)絡(luò)。尚缺少的研究條件后臺編程技術(shù)仍有缺乏；零件加工工藝水平達(dá)不到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。解決辦法深入學(xué)習(xí)和挖掘后臺技術(shù)的同時思考更好的展現(xiàn)形式；選擇加工工藝精良的進(jìn)口零件或是國內(nèi)加工零件工藝較高的廠家進(jìn)行加工。（七）預(yù)期成果達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)編號成果形式 具體介紹 達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)01實(shí)物1個迎賓機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)預(yù)期彎腰、握手、問好等簡單迎賓動作和舞蹈等高難度動作。實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計參觀人數(shù)的功能。02論文詳細(xì)研究報告一份介紹機(jī)器人原理、關(guān)鍵技術(shù)、示意圖和外形設(shè)計亮點(diǎn)。三、經(jīng)費(fèi)概算（單位：元）（一）項目總經(jīng)費(fèi)： XXX元（二）經(jīng)費(fèi)分項預(yù)算：需附北京郵電大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計劃項目經(jīng)費(fèi)預(yù)算表四、成員分工姓名項目前期調(diào)研學(xué)習(xí)情況任務(wù)分工預(yù)期投入精力簽字XXX往屆成果調(diào)研及技術(shù)入門資料提供交互設(shè)計、機(jī)械設(shè)計、外觀