服务型机器人设计与前瞻性研究

论文摘要

机器人技术是综合了计算机、控制论、结构学、信息传感技术、人工智能、仿生学、产品设计等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃。应用日益广泛的领域,也是一个国家工业自动化水平的重要标志。随着科技的发展,机器人的内涵正在不断丰富,商业服务机器人产品的推出与普及既是趋势也是必然。论文选择与消费者生活息息相关的商业服务机器人产品作为研究对象,从工业设计这样一个崭新的角度,全面系统地对商业服务机器人的产品设计进行了研究。论文通过对现有商业服务机器人产品的研究,总结提出了商业服务机器人的产品特性。通过整个商务机器人设计过程,提出了商业服务机器人产品的设计关键点,基于此概念对商业服务机器人产品进行了详细的产品价值分析,并对机器人趋势进行了合理的预测。根据工业设计的相关理论,从计算机控制、设计层面、制造工艺层面与人文和社会责任层面四个方面,提出了商业服务机器人产品技术构成。针对商业服务机器人产品的特性,研究分析了初期步骤、制造要素、外观开发三个方向设计规则,并向下细分。通过对经典案例和设计实例的解析,从技术战略、网络战略、标准化战略三个方向,提出了商业机器人今后的发展趋势。在浙江大学创新研究院的共同努力下,我们完成了浙江大学第一台商务机器人的demo。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 综述
• 1.1.2 机器人在商业与服务上的应用
• 1.1.3 商业机器人设计
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 论文研究内容和意义
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 设计研究的意义
• 第2章 商业服务机器人市场状态
• 2.1 商业服务机器人产品特性
• 2.1.1 任务要求
• 2.1.2 工作环境
• 2.1.3 机械结构
• 2.1.4 多学科融合
• 2.1.5 设计形式与功能高度结合
• 2.1.6 高投入高成本
• 2.1.7 牵动众多产业
• 2.2 商业服务机器人的产品价值分析
• 2.2.1 商业服务机器人产品价值的层次性
• 2.2.2 商业服务机器人的产品价值分析
• 2.3 服务机器人前景
• 2.4 本章小结
• 第3章 商业服务机器人开发顺序
• 3.1 服务机器人初期设计步骤
• 3.2 服务机器人制造要素
• 3.3 服务机器人产品外观开发
• 3.4 本章小结
• 第4章 商业服务机器人技术构成
• 4.1 计算机控制层面
• 4.1.1 环境识别系统
• 4.1.2 路径规划系统
• 4.1.3 驱动系统
• 4.1.4 智能控制系统
• 4.2 设计层面
• 4.2.1 外观设计
• 4.2.2 界面设计
• 4.2.3 内涵设计
• 4.3 制造工艺层面
• 4.4 人文和社会责任层面
• 4.4.1 安全隐患
• 4.4.2 提高安全性的方法
• 4.4.3 社会责任和义务
• 4.5 本章小结
• 第5章 未来商业服务机器人方向和趋势
• 5.1 技术战略
• 5.1.1 从机器人（R）到机器人技术（RT）
• 5.1.2 定制和系统集成
• 5.1.3 建议
• 5.2 网络化战略
• 5.2.1 概念
• 5.2.2 网络化市场开发和规模
• 5.3 标准化战略
• 5.3.1 ORIN
• 5.3.2 RT中间软件
• 5.3.3 OMG
• 5.4 技术战略图
• 第6章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 后续研究及展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历