【摘要】
近年来，随着微处理电子技术、无线通信技术的发展及移动智能设备的普及，家庭智能机器人系统的概念开始走向大众。虽然目前仍未有较为统一的协议规范且发展较为缓慢，但其广泛的应用前景和潜在的市场需求使得各大厂商纷纷加入到该领域的应用研究中。根据IFR(国际机器人联合会)预测显示，2015-2018年期间，个人/家庭用服务机器人的全球销量将高达2590万台，市场规模高达到122亿美元，超过2014年市场规模的5倍。特别是在中国，老龄化的问题越来越严重，社会服务人员紧缺，形成了一个更为广阔的家庭智能机器人市场。本文所研发的代理机器人作为家庭智能服务机器人进入大众家庭，陪伴老人和小孩，恰好满足现在越来越繁忙的年轻人的需求，具有广泛的现实意义。论文以ARM开发板为核心，以智能小车为载体，辅以摄像头、传感器、L298N电机驱动器搭建成代理机器人的硬件系统。
采用CC2530作为传感器节点处理器，采用了USB摄像头、MIC传感及温湿度传感器实现家居环境参数的感知。采用ZigBee技术作为家庭无线网络通讯标准，自适配实现无线传感器节点与家庭智能服务机器人之间的数据通信，选用Wifi无线通信技术和移动智能设备开发实现远程访问控制。代理机器人是本系统的核心，负责无线传感器节点数据信息的汇聚，同时为远程访问控制端提供数据服务。远程访问控制端以Android移动智能设备为平台，通过网络通信技术和Android编程开发实现用户移动访问接入，通过对机器人行走移动控制，实现对家居环境参数的实时动态感知、家居视频数据的动态采集等功能。
本文研发的代理机器人系统制作出了实物，并根据上述方案对家庭智能服务机器人进行了软硬件设计及系统测试。系统测试分别从无线传感采集节点Zigbee通信、机器人远程移动控制、视频采集传输、远程数据信息传输显示等方面着手，测试结果表明系统实现了预定的功能目标、并实现了稳定运行。设计实现的家庭智能服务机器人具有无线传感器节点灵活快速接入的特点，可根据需求个性化定制需要采集的传感信息。实现的机器人拥有基本智能，能根据采集环境数据如温度、湿度、震动等信息，并作出相应的反应(如报警等);能够通过移动终端控制机器人移动，实现移动视频监控不同位置，如得到应用将会有较好的社会效益。
