基于ROS的自主家庭陪伴機(jī)器人設(shè)計(jì)
2021年電子技術(shù)應(yīng)用第2期
李建勇，趙 靜，劉雪梅，李雪霞
西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院，陜西 西安710124
摘要： 針對(duì)目前留守兒童、空巢老人以及行動(dòng)不便之人缺乏陪伴的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種自主家庭陪伴機(jī)器人。基于機(jī)器人操作系統(tǒng)(ROS)架構(gòu)，首先以Jetson TX1為核心搭建了自主移動(dòng)的家庭陪伴機(jī)器人，然后進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，使其不僅能與人進(jìn)行自然語(yǔ)言交流，還能使用眼部表情和仿人上肢進(jìn)行肢體交流，以及通過(guò)用戶(hù)界面(UI)實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)等工作。經(jīng)實(shí)物測(cè)試，驗(yàn)證了該機(jī)器人設(shè)計(jì)的合理性，能滿(mǎn)足日常家庭的陪伴工作，并可對(duì)其繼續(xù)開(kāi)發(fā)以勝任更多工作。
中圖分類(lèi)號(hào)： TN912.3；TP242
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200209
中文引用格式： 李建勇，趙靜，劉雪梅，等. 基于ROS的自主家庭陪伴機(jī)器人設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2021，47(2)：58-62.
英文引用格式： Li Jianyong，Zhao Jing，Liu Xuemei，et al. Design of autonomous family companion robot based on ROS[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(2)：58-62.
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200209
中文引用格式： 李建勇，趙靜，劉雪梅，等. 基于ROS的自主家庭陪伴機(jī)器人設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2021，47(2)：58-62.
英文引用格式： Li Jianyong，Zhao Jing，Liu Xuemei，et al. Design of autonomous family companion robot based on ROS[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(2)：58-62.
Design of autonomous family companion robot based on ROS
Li Jianyong，Zhao Jing，Liu Xuemei，Li Xuexia
Northwestern Polytechnical University Ming De College，Xi′an 710124，China
Abstract： Aiming at the problem of left-behind children, empty-nest elderly, and people with reduced mobility, an autonomous family companion robot was designed. Based on the architecture of robot operating system(ROS), firstly, an autonomous mobile family companion robot was built with Jetson TX1 as the core, then the software was designed, which makes it not only able to communicate with people in natural language, but also use eye expressions and humanoid upper limbs for physical communication, and realize human-machine interaction through User Interface(UI). The rationality of the robot design is verified by the physical test, and the robot can meet the company work of daily family and continue to be developed to do more work.
Key words : family companion robot；ROS；natural language；body communication；UI
0 引言
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)變革，越來(lái)越多的年輕人背井離鄉(xiāng)去較遠(yuǎn)的地方工作，留下了留守兒童、空巢老人以及那些行動(dòng)不便之人等[1-3]。這些人往往得不到充分的陪伴而感到孤獨(dú)，長(zhǎng)此以往將會(huì)對(duì)他們身體和心里造成很大影響，甚至出現(xiàn)個(gè)別自暴自棄以及自殺等情況[4-6]。雖然目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了形式多樣的陪伴機(jī)器人[7]，但是大部分都是兒童陪伴機(jī)器人，如科大訊飛的阿爾法蛋機(jī)器人、優(yōu)必選的悟空機(jī)器人、物靈的盧卡機(jī)器人等，而且只有少部分功能比較強(qiáng)，如本田Asimo和軟銀Pepper等仿人機(jī)器人。這些機(jī)器人要么偏重于兒童早教方面，要么缺乏對(duì)老人的陪伴，要么價(jià)格比較昂貴等。針對(duì)這些問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種自主家庭陪伴機(jī)器人。
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作者信息:
李建勇，趙 靜，劉雪梅，李雪霞
(西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院，陜西 西安710124)
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