自主服务机器人在智能楼宇系统中的应用研究
在二十一世纪的今天，机器人行业正处于高速发展的进程中，其中服务机器 人更是因为广阔的市场前景和积极的社会效应而备受青睐；另一方面，随着信息 化时代的到来，人们对生活和工作环境不断提出新的要求，现有的智能楼宇已经 无法满足人们的需求。将服务机器人应用于智能楼宇系统中有着重大的意义，有 效地提高智能楼宇系统的智能化、信息化以及人性化水平，为人们提供更加舒适 及安全的环境。 本文以提升智能楼宇在安全性和舒适性两个方面的服务质量为研究目标。从 满足产品功能的原则出发，利用自主服务机器入实现精确自主巡逻、远程控制楼 宇设备、提供楼宇信息服务和智慧迎宾等具体功能，弥补现有智能楼宇系统在智 能化、信息化以及人性化上的不足。在精确自主巡逻功能中，创新性采用惯性导 航传感器结合正交编码器的方式，实现服务机器人的精确自主导航。在远程控制 设备功能中，利用服务机器人的语音控制，减少现有智能楼宇系统繁琐的手动操 作。在提供楼宇信息服务中，综合楼宇控制中心、互联网信息以及传感器节点信 息，提供精确且实时性高的各类信息，实现以“消费信息”为特征的新一代生活 方式。在智慧迎宾功能中，摒弃传统迎宾机器人采用的红外识别宾客，采用视频 图像人脸识别技术，实现交互性高、人性化的迎宾行为。 为了实现上述具体功能，本文提出以NAO H25型仿人机器人为基础，结合 自主研发的扩展功能机器人的服务机器人设计方案。通过完成NAO机器人软件 设计，用D．H方法对NAO机器人全身运动建立坐标系，并运用齐次变换矩阵获 取机器人姿态的运动学方程，有效合理地控制NAO机器人的硬件设备，实现服 务机器人的核心功能。同时阐述扩展功能机器人的硬件和软件设计，承载NAO 机器人完成自主室内巡逻和快速精确定位，并采集和处理传感器信息。对上述功 能进行验证试验，观察实验结果并分析，服务机器人在智能楼宇系统应用情况良 好，达到预期目标。
- 2021-06-27
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