NAO机器人干预治疗自闭儿童的人机交互应用平台

本文利用NAO机器人的本体感知硬件,通过软件编程实现NAO在视觉、语音、触觉等多感知通道与人交互,并根据自闭症儿童的性格差异和康复原理,综合运用多通道技术设计了一套干预治疗自闭症儿童的模块。通过实验发现,自闭症儿童在与NAO的交互过程中充满了好奇心,并能积极主动地与NAO互动。结果表明,通过适合的自闭症干预治疗模块可以提高自闭症儿童的社交能力。     

基于QFD 的老年家用陪护机器人设计

为解决老年家用陪护机器人设计中用户需求多样性的问题,结合质量功能展开 (QFD)方法和Kano 模型,对老年家用陪护机器人用户需求的获取及需求转化展开研究。首先, 以老年用户为研究对象,运用Kano 模糊问卷调查法,从造型、功能、交互3 个方面获取老年 用户需求并对需求进行分类,建立老年家用陪护机器人的QFD 模型。其次,将用户需求转化 为设计要素,确定用户需求相对重要度,建立老年家用陪护机器人的QFD 模型。最后,从造 型、功能、交互3 个方面提出设计解决方案,为老年用户提供了满意的家用陪护产品。以老 年家用陪护机器人为例,将用户重点需求转化为设计要素,提出设计方案,为同类产品设计 提供参考。     

陪护机器人——呵护老人生活的好伴侣

针对老年人的心理需求和使用要求,研制开发高、中档系列化老年人陪护机器人产品。突破多项关键技术．填补国内老人陪护机器人产品的空白,探索为老年人提供心理慰藉的新模式和新概念,引导老年人陪护机器人产品的发展．为解决我国人口老龄化等带来的重大社会服务问题奠定基础。     

计算机辅助技术在自闭症儿童融合教育中的应用研究

计算机辅助技术在自闭症的儿童融合教育中具有积极作用。本文主要介绍了访谈中发现的自闭症儿童生活中的计算机信息技术需求情况,然后依据这样一种情况来提出计算机辅助技术在自闭症融合教育中的应用,如辅助沟通系统的应用和利用计算机多媒体技术手段建立场景,从而为构建自闭症儿童协同教育平台提供现实基础,以促进自闭症儿童的发展,为教师在自闭症儿童教育干预中应用计算机辅助技术提供实践参考。     

基于视觉认知的自闭症儿童干预图卡角色造型设计研究

以自闭症儿童视觉认知特点为基础,探究自闭症儿童的视觉意象偏好,解析干预 图卡角色造型的设计要素,充分发挥干预图卡的效能。首先通过康复机构、教辅人员、特殊教 育网站等渠道整理目前市场上流通的自闭症儿童干预图卡,筛选出具有代表性的图卡角色造型, 并结合自闭症儿童视觉认知特点对角色造型的特征进行意象分析,整理视觉意象词汇;然后运 用语义差异法,将视觉意象词汇和图卡样本相结合制作评估量表,对获得数据进行统计整理, 通过结合因子分析法提取出视觉意象主因子;最终构建自闭症儿童视觉认知偏好与主意象因子 之间的映射关系。通过调研与实验,整理了具有代表性的干预图卡角色造型,结合自闭症儿童 的视觉偏好与意象词汇,有针对性地调整造型特征,能够增强干预图卡角色造型的趣味性,提 高干预训练的有效性,为教辅人员进行干预训练提供参考。     

基于 AHP 与TOPSIS 法的自闭症儿童康复训练产品设计评价方法及应用

针对自闭症儿童康复训练产品设计方案评价的方法和流程,减小方案选择过程中 人的主观性和片面性,运用层次分析法(AHP)和逼近理想解排序法(TOPSIS)对自闭症儿童康复 训练产品进行综合评价。首先通过文献研究和专家访谈构建了康复训练产品的评价体系,其 次运用AHP 确定了各项评价要素的权重,然后采用专家打分的方式建立了初始评价矩阵,对 矩阵进行标准化处理后获得了加权标准化矩阵,从而得出正理想解和负理想解,接着通过计 算各待评价方案与理想解的距离确定最终的等级排序,最后对该方法进行了验证。基于AHP 与TOPSIS 法的自闭症儿童康复训练产品评价方法实现了对3 款康复训练产品的优先级排序, 可以减小设计方案评价的主观性和片面性,为今后自闭症儿童康复训练产品的设计评价和方 案优选提供参考。     

面向儿童教育机器人的行为引导设计研究

针对市场上教育机器人引导和反馈形式不符合儿童认知，且不满足儿童的个性化需求等问题，文章通过设置实验模拟家庭场景，采集了儿童与教育机器人交互行为的多角度视频，并对儿童父母进行了半结构化访谈；通过对儿童与教育机器人交互行为的任务分析，得到儿童教育机器人在行为引导层面的痛点，进一步挖掘出痛点产生的原因，并以此为机会点从显性和隐性两个方面总结了儿童教育机器人在行为引导层面的设计原则，为实现儿童教育机器人更加高效、顺畅的整体性用户体验提供了指导性意见。     

基于传感器技术的儿童益智游戏陪玩机器人设计

随着科技的进步，儿童陪伴机器人的种类、功能也越来越多。但目前市场上的儿童陪伴机器人存在互动性差的特点。为了解决这些问题，更好地将儿童陪伴机器人融入到学前教育中，更大程度地激发学前儿童的思维、动手能力，研究基于传感器技术设计了具有新算法的儿童益智游戏陪伴机器人。该机器人首先利用视觉和听觉系统获取数据信息，然后利用模型算法对模糊神经网络(Fuzzy Neural Network, FNN)进行优化。然后利用递归神经网络(Recursive Neural Network, RNN)、卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)与模型算法进行对。最后结果显示，在不同语言和环境背景下，FNN的语音准确率平均值、F1值和动作捕捉准确率平均值和F1值分别为78.51%、71.86%和61.83%、56.24%。均为三种算法中的最优值。实验结果表明，研究设计的儿童益智游戏陪伴机器人具有较高的语音识别能力和动作捕获能力。为儿童机器人的发展提供了一种新的思路。     

NAO机器人在自闭症干预中的应用

描述了自闭症谱系障碍（ASD）患儿基于人形机器人NAO人机互动情况下和在普通课堂环境下的行为反应,并给出其在干预治疗及普通课堂环境下的评估结果。大量实验结果表明,基于NAO机器人的人机互动干预过程中患儿自闭症状行为较普通课堂大大减少,其症状得到有效控制。因此可得出结论：人形机器人NAO可以作为帮助自闭症谱系障碍患儿干预治疗的平台。     

基于ROS的差分轮式机器人系统的设计

随着基于机器人操作系统(ROS)的移动机器人应用研究的发展,如何实现快速建图、精准导航和语音交互是其面临的主要问题。为优化以上问题的解决方案,对基于ROS的差分轮式机器人系统进行了设计和研究。系统设计主要包括硬件设计、软件设计和试验测试三部分。首先,提出采用统一机器人描述格式(URDF)仿真模型和运动学模型分析,确定差分轮式机器人的结构形状及运动轨迹。其次,采用高效的FastSLAM算法完成定位与地图构建,全局路径规划采用蚁群算法,局部路径算法采用动态窗口(DWA)算法,使系统的建图更快、导航更精准。最后,通过模型仿真和实物测试完成控制效果的验证。试验结果表明,所设计的机器人系统能快速构建SLAM地图,精准完成导航,并通过语音指令控制机器人运动,避开障碍准确到达指定地点。该设计为移动机器人系统在环境感知与多传感器信息融合方面的研究提供了可靠平台,对基于ROS的家庭陪护机器人系统的研究也具有重要的借鉴意义。     

儿童教育机器人的交互功能设计研究

随着儿童教育机器人产业的发展，技术的成熟使得机器人功能愈发完善，合理的交互功能设计逐渐成为儿童机器人市场竞争的关键因素。文章使用优必选悟空机器人作为实验平台，通过对家长的深度访谈以及对学龄前儿童在使用过程中的行为观察，从家长角度分析对机器人的功能需求以及儿童在实际使用过程中的交互问题，并最终提出相应的设计优化策略，为今后教育机器人的产品优化提供参考。     

一种远程医疗陪护机器人控制系统的总体设计

为解决空巢老人的陪护及医疗问题,研究设计出基于飞思卡尔单片机MC9S12XS128和VB上位机的远程控制系统,并在此基础上开发出家用医疗陪护机器人原理样机——“Little Boy”.“Little Boy”的控制系统由远程通信系统、智能语音系统、视觉信息采集系统、医疗服务系统四个子系统构成,可以帮助老人做基本的抓取等动作,同时还可实现智能语音识别、对话、音视频的远程实时传输.在此平台上可搭载多种医疗器械,如非接触式体温计、脉搏血压测量仪等等.实验结果表明,该设计具有一定的实际应用价值,并为研究网络远程控制的家用医疗机器人奠定了基础.     

基于C/S架构的儿童早教机器人自动控制系统设计

由于现有儿童早教机器人自动控制系统的控制效果不佳,研究基于C/S架构的儿童早教机器人自动控制系统,提升儿童早教机器人的任务执行质量。在C/S架构下从硬件和软件两个方面,优化设计儿童早教机器人自动控制系统。改装控制器、机器人电机驱动器、传感器、信号处理器等设备,根据C/S架构调整通信网络结构,通过系统电路的调整与连接,完成硬件系统的优化。C/S架构下接收儿童早教机器人控制指令,识别控制指令内容,从机器人移动、远程看护以及早教资源检索播放三个方面,实现系统自动控制功能。通过系统测试实验得出结论：设计的机器人控制系统的移动控制误差低于0.5 m、早教任务控制成功率高于99%,由此证明设计系统具有良好的控制效果。     

基于虚拟现实技术的心理疾病干预系统设计与开发

根据现有辅助心理疾病如抑郁症、自闭症干预方案,设计开发了一套基于虚拟现实技术的单人儿童心理疾病干预训练软硬件系统,用于辅助心理疾病儿童的康复性训练。详细介绍了该系统的3D建模、基于游戏引擎开发、脚本编写等设计与实现过程。     

银发科技时代（四）--服务机器人辅助老年人生活--休闲娱乐

本文介绍采用智能陪护机器人等高技术装备辅助老年人的休闲娱乐方式,构想未来老年人新的生活模式,探讨使用服务机器人辅助老年人生活的可柠性。     

基于JETSON NANO的医院订餐机器人的控制系统

针对部分患者或者陪护人员在医院订餐不便的问题,提出了一款订餐服务机器人的设计方案,通过对该订餐机器人的控制系统设计,机器人采用具有悬挂系统的麦克纳姆轮可在一定高度起伏范围内全向移动、采用双目摄像头及激光测距传感器实现自动避障,与搭载的导航系统实现在特定区域内行走,通过语音及串口屏的来实现人与机器的交互。通过Jetson Nano上预装的Python,结合AI智能识别算法完成了订餐机器人控制程序的编写,通过USART HMI完成了串口屏人机界面的设计及与Jetson Nano通讯程序的编写。     

服务机器人辅助老年人生活——休闲娱乐

本文介绍采用智能陪护机器人等高技术装备辅助老年人的休闲娱乐方式,构想未来老年人新的生活模式,探讨使用服务机器人辅助老年人生活的可行性.     

孩子的智能贴心助理萤石RK2 Pro陪护机器人

作为上班族的父母,孩子独自在家时的安全陪护是最令家长头疼的难题.虽然很多智能厂商推出了支持人体识别、运动追踪和双向通话的智能摄像机,为孩子独居时的安全提供了基础保障,但是考虑到儿童活泼好动的特性,固定式家庭智能摄像机在人体追踪拍摄时难免会出现观察不到的死角,且冷冰冰的机械设备也无法缓解孩子独处时寂寞,无法代替父母实现真正的贴心陪护.     

东芝开发陪伴型机器人"ApriAttenda"

东芝公司近日推出了可自动寻找主人的陪伴型机器人,用户对机器人输入主人的服装颜色和形状后,该机器人可识别主人。东芝公司称,开发陪伴型机器人目的是为高龄老人和儿童家庭提供生活支援,让机器人实用化,这种陪伴机器人将在今后五到六年内普及实用化。     

基于蒙太奇理论的孕妇陪护产品设计研究

文章基于蒙太奇理论的叙事表意分析研究，提出一种孕妇陪护产品的设计方法。结合孕妇生理情绪特征，探究蒙太奇理论下的孕妇陪护产品设计目标共性，运用蒙太奇思维并借助蒙太奇表意手法探究出新的陪护产品设计方法，为孕妇孕期陪护产品提供新的设计思路。以蒙太奇叙事的方式完成产品功能意义，以记录、反顾的形式引导孕妇孕期情绪的正面性，提高孕妇情绪的积极性，同时丰富孕妇陪护产品品类，满足孕妇孕期心理情感化需求。