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智慧康养机器人的设计与应用实效
目录
一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
智能养老背景及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.1人口老龄化与社会养老压力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.2信息技术推动养老模式变革．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
1.3智慧康养机器人兴起的意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
国内外研究现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.1国外智慧康养机器人发展概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.2国内智慧康养机器人研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.3存在的挑战与机遇分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
本课题研究内容及目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
3.1研究内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.2拟解决的关键问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.3预期研究成果及目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
技术路线与方法选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4.1总体技术路线设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
4.2采用的关键技术论述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
4.3研究方法的选取与说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
二、智慧康养机器人系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
系统总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
1.1智慧康养机器人功能模块划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
1.2硬件系统总体布局规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
1.3软件系统架构及流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
机械结构设计与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
2.1机器人运动机构选型分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
2.2机械臂设计及运动仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
2.3机器人本体轻量化设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
智能感知与交互技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
3.1传感器选型及应用方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
3.2视觉识别与定位技术实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
3.3人机自然交互方式设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
智能控制算法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
4.1运动控制算法设计及实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
4.2情感识别与状态监测算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83
4.3安全防护机制及策略研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．86
三、智慧康养机器人的关键技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
路径规划与导航技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．96
1.1基于地图的路径规划算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．100
1.2实时避障与环境适应技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．101
1.3多机器人协同导航方案研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．104
人机交互与情感识别技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．107
2.1基于语音和语义理解交互．．．．．．．．．
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