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北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:洁管家—智能管家机器人
学校名称:江西新能源科技职业学院
参赛队伍:GTI新科分支部
队伍编号:222836
参赛学生:刘顺 袁可成 徐渊鸿 蒋新海  
指导老师:温晴 程松强  
投票日期:2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

洁管家--智能管家机器人

一、背景

在现代快节奏生活中,家庭生活面临诸多挑战。地面清洁、物品整理等家务繁杂,耗费大量个人时间;宠物喂养、绿植养护等日常事务需持续投入精力;家庭安全隐患更是时刻威胁家人安全。而市面上现有家居设备功能分散单一,难以同时满足日常事务处理与安全防护的双重需求。在此背景下,智洁灵眸智能家庭服务机器人应运而生,旨在通过先进技术整合多种功能,为家庭生活提供全方位解决方案,该机器人相关照片也围绕其功能与应用场景展开记录。

二、发展前景

从市场数据来看,2019 年全球机器人市场规模稳步增长,在中国服务机器人市场中,家用机器人占据 35.6% 的份额。随着消费者对智能家居生活需求的不断提升,能承担多样化家庭事务的家用机器人市场潜力巨大。当前家庭对自动化家务处理、智能生活辅助的需求日益强烈,智洁灵眸智能家庭服务机器人凭借其多方面优势,不仅能优化家庭生活体验,更在智能家居生态建设中具备广阔应用前景。相关照片中展示的机器人工作场景、核心部件等,也预示着其在未来家庭中的广泛应用可能,如与社区服务对接、融入城市智慧系统等,进一步拓展服务边界。

三、服务人群

该机器人服务人群广泛,涵盖各类家庭。对于有老人的家庭,可通过简化操作界面,让老人借助语音指令轻松操控设备,实现日常起居照料;针对小户型家庭,能整合多种功能,节省空间,还可开启 “家庭托管模式”,自动完成绿植浇水、宠物喂食等任务;常外出家庭可利用其远程操控家电、实时查看家中状况,并启动 24 小时安全监测功能。照片中也呈现了机器人在不同家庭场景下的应用,如为老人递送药品、在小户型空间内清洁收纳、远程交互界面等,直观体现对不同人群的服务适配性。

四、机构原理

智洁灵眸智能家庭服务机器人基于三目全景感知系统与强大 AI 中枢驱动,构建全维度环境认知体系。三目摄像头(高清 / 红外 / 景深)对家庭空间进行毫秒级图像捕捉与深度解析,200° 广角高清主摄捕捉细节,红外传感器穿透弱光环境,景深镜头构建毫米级空间模型,三者协同实时解析物品属性与用户行为,为 AI 交互与安全预警提供立体数据支持。AI 中枢实时解析多维环境数据,通过动态决策算法生成行动指令,精准控制机械臂、移动平台及交互模块完成全场景服务闭环。
在具体功能实现上,地面清洁时,通过边刷将垃圾扫到主刷附近,主刷旋转把垃圾卷入集尘盒,同时借助吸尘装置风机产生吸力,将灰尘等吸入集尘盒,依靠导航系统规划路径,实现全面清扫;空气净化方面,机器人内置空气净化系统,空气通过进风口进入,经过滤过滤,去除空气中的灰尘、花粉、细菌等污染物,净化后的空气从出风口排出,以此循环改善室内空气质量。

五、各个部位的创新点

1.三目全景感知系统:集成高清、红外、景深三种摄像头,突破传统单一摄像头的感知局限。200° 广角高清主摄可捕捉更广阔场景细节,红外传感器确保在弱光甚至黑暗环境下仍能精准感知,景深镜头构建毫米级空间模型,实现对物品位置、距离的精准判断,为后续操作提供精准数据,这一系统清晰展示,其多镜头协同设计是核心创新。
2.智能 AI 中枢:具备动态决策算法,能实时处理三目全景感知系统采集的海量数据,并快速生成最优行动指令,实现对机械臂、移动平台等部件的精准控制,打破传统机器人指令单一、反应迟缓的问题,保障各功能模块高效协同运作,呈现了智能 AI 的核心架构与数据处理流程。
3.可伸缩机械臂:采用高扭矩电机、工业级伺服电机与顶级六维力传感器协同作业,实现 360° 旋转下的精准抓取,且支持双级伸缩,能灵活应对不同高度、距离的取物、浇花、喂宠、药品递送等任务,解决传统机械臂活动范围有限、抓取精度不足的问题。



4.地面清洁系统:创新采用伸缩边刷与滚刷组合设计,伸缩边刷可横向展开,有效聚拢大颗粒或细碎垃圾,滚刷实现粉刷级深度清扫,配合 2000Pa 强劲吸力,能瞬间将尘屑锁入防漏收纳盒,相比传统清洁设备,清洁更彻底、效率更高, 呈现了该清洁系统的部件结构与工作状态。
5.自适应空气净化系统:内置医疗级 HEPA 滤网 + 活性炭矩阵净化系统,搭配激光 PM2.5/VOC 传感器,可实时监测温湿度及空气质量。当污染超标时自动启动,800m³/h CADR 值实现 50㎡空间 15 分钟全屋循环净化,还能将数据同步推送至用户终端,让用户实时掌握室内空气质量,展示了该系统的内部结构与工作流程。


6.高清投影仪与交互模块:支持语音唤醒投屏、视频通话,高流明夜视增强画面,确保在不同光线环境下都有清晰的影音体验;立体声场放大音量,搭配动作捕捉系统,可将体感游戏精准投射至墙面,实现沉浸式隔空交互,丰富家庭娱乐与沟通方式, 呈现了投影仪的外观与应用场景。

六、设计方案

1.整体外观设计:采用简约流畅的造型,符合现代家居审美,可自然融入各类家庭环境。机身尺寸经过合理规划,兼顾功能集成与空间占用,便于在家庭各区域灵活移动,如在狭窄的过道、家具间隙中穿梭自如。
2.功能模块布局:三目全景感知系统安装于机身顶部,确保最大范围的环境感知;可伸缩机械臂设置在机身侧面,方便展开与收纳,不影响整体移动;地面清洁系统集成于底盘,边刷、滚刷与吸尘装置合理排布,保障清洁效率;自适应空气净化系统的进风口与出风口分别设计在机身两侧,优化空气循环路径;高清投影仪嵌入机身正面,保证投影角度与效果,各功能模块布局在爆炸工程图中有详细展示,实现功能与空间的高效结合。
3.用户交互设计:配备高清触屏,界面简洁易懂,同时支持语音交互,满足不同年龄段用户的操作习惯,尤其是方便老人与儿童使用。通过手机 APP 可实现远程操控与数据查看,如远程启动清洁、查看空气质量报告、接收安全预警信息等,实现多端联动的便捷交互体验。
4.安全与续航设计:在安全方面,设置多重防护机制,如碰撞感应、防跌落功能,避免机器人在移动过程中对家具或自身造成损坏;数据传输采用加密技术,保障用户家庭隐私与数据安全。续航上,采用高容量电池,支持长时间工作,同时具备自动回充功能,当电量不足时,可自主返回充电座充电,确保持续为家庭提供服务。

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