智能陪伴系统的开发与应用
国际联合毕业设计资助企业: 弗祐机器人科技(上海)有限公司
合作高校: 宾夕法尼亚州立大学
企业导师: 杨明伦
指导教师: 陈铭
项目成员: 龙咏柳、龙程程、王绍虹
项目概述
在各种新兴技术的影响下,智能陪伴产品发展迅猛。但是这些智能陪伴产品少有针对儿童专门设计的。事实上,由于当代父母处于如此竞争激烈的社会,在工作之后很难有足够的时间和孩子进行互动,父母在孩子成长中的缺位现象已是十分常见的事情,最终导致儿童在成长过程中没有父母的陪伴而无法正常快乐地成长。智能陪伴机器人的出现,一方面可以填补一部分父母在儿童成长中的缺位,陪伴儿童度过孤独的时间;另一方面可以作为儿童与父母交流的媒介,增进双方的沟通和了解。
项目目标
本项目目标旨在为缺少父母陪伴的儿童开发智能陪伴产品,填补儿童缺少父母陪伴的孤单,同时解决一些因父母缺位引起的心理问题,目标客户为3-5年级缺少父母陪伴的小学生。本项目主要工作在于机器人语音交互、学习习惯养成、自动跟随三大模块的设计与实现。机器人可以与用户完成简单的对话,也可以根据用户的情绪进行机器人语音回答的生成与选择,还可以在日常生活中督促儿童养成良好的学习习惯,以及通过自动跟随的功能为用户提供持续性的陪护服务。
项目成果
本项目设计了一款智能陪伴机器人,对产品的三个主要模块都完成详细设计、代码编写和规划加工。最终本项目在各部分都取得了一定的成果。语音交互模块可以进行语音对话,语音生成和识别的平均时间小于0.5s,单轮对话平均运算时间为1s左右。学习习惯养成模块可以进行学习激励,表情识别准确率大于80%,激励反馈时间小于0.5s。自动跟随模块可以跟随用户移动,目标识别每帧平均时间为0.1s,直线移动最低平均速度为471mm/s。此外本项目还完成了样机的制造和监控功能,父母可以对儿童通过视频进行安全监控。