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作品名称：“家庭小管家”仿生机械狗式智能陪伴型机器人
学校名称：唐山学院
参赛队伍：从容应队
队伍编号：211696
参赛学生：李佳欣杨培炎彭子涵石建超
指导老师：刘颂
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

随着全球人口老龄化进程持续加速，我国正面临着日益严峻的社会养老挑战。统计数据显示，我国65岁以上老年人口已突破2.2亿大关，其中独居老人和双职工家庭的数量呈现快速增长趋势。在这一深刻的社会变革背景下，传统的家庭养老模式面临着巨大压力，而现有的陪伴型机器人产品又存在着明显的功能局限。具体而言，市面上的传统陪伴机器人普遍存在三大痛点：情感交互能力薄弱，仅能进行简单的预设对话，缺乏真正的共情能力；生活辅助功能单一，无法完成实际的物理协助任务；家庭监护可靠性不足，难以为独居老人提供全方位的安全保障。这些现实问题促使我们深入思考如何通过技术创新来应对这一社会需求，为此我们研发了“家庭小管家”仿生机械狗式智能陪伴型机器人，旨在打造一个真正理解家庭需求、满足多元化照护需求的智能伙伴。

本项目采用先进的模块化设计理念，构建了完整的感知-决策-执行系统架构。在整体设计上，我们将机器人系统划分为三个紧密配合的层次：感知层集成了包括视觉、语音、环境及健康监测在内的多模态传感器阵列，形成了全方位的环境感知能力；决策层基于优化的大语言模型和丰富的场景知识图谱，具备深度理解用户意图和智能分解任务的能力；执行层则通过精密的仿生运动机构和功能执行单元，确保各项指令的精准实现。在机械结构设计方面，我们创新性地整合了四大功能模块：头部机构配备了高性能摄像头、麦克风阵列和多种信号传感器，实现了精准的环境感知和人机交互；主体机构巧妙融合了健康监测系统，通过集成的血压、体温、心率等医疗传感器，持续跟踪用户的健康状况；运动机构采用生物启发式的四足仿生设计，结合先进的步态控制算法，展现出卓越的环境适应性和移动稳定性；特别值得一提的是辅助机构，我们创新性地将剪式升降机、防护栏杆和多功能挂钩有机结合，实现了高度调节、起身辅助、物品搬运等多样化的生活辅助功能。这些功能模块的有机配合，使机器人能够完美实现情感陪伴、健康监测、安全巡检和生活辅助四大核心功能，形成了一个完整的家庭服务生态。

经过严格的系统测试验证，本作品在各项性能指标上均表现出色。在模拟家庭环境的测试中，机器人展现出了卓越的运动性能，能够稳定自如地通过各种复杂地形；功能测试结果表明，机器人的情感交互系统能够准确理解用户的意图和情绪变化，健康监测数据达到家庭使用标准，安全巡检功能响应及时可靠，生活辅助任务执行精准高效。用户调研结果也显示，不同年龄段的用户都对机器人的功能设计和交互方式给予了高度评价。本项目的创新性主要体现在多个维度：首先是通过多传感器数据融合与智能决策系统的协同工作，实现了传统陪伴机器人难以企及的功能完整性；其次是在医疗检测方面的创新，将多种医疗传感器集成为便携式检测模块，使健康监测成为日常生活的自然组成部分；最后是在机械结构上的创新，复合式辅助机构的设计巧妙解决了多项生活辅助需求。随着我国进入超级老龄化社会，智慧养老领域的市场需求将持续扩大，本作品不仅适用于独居老人的日常照护，也能满足双职工家庭的陪伴需求，还可拓展至社区养老、康复护理等多个应用场景。其模块化设计理念和部分国产化元件的使用策略，为后续的成本控制和产业化推广奠定了坚实基础。展望未来，我们将持续优化产品性能，提升用户体验，推动这一创新成果的落地应用，让科技创新真正惠及千家万户，为应对老龄化社会挑战贡献切实可行的解决方案。