錢昆 駱詩婕 李澤玥

摘要：隨著社會(huì)水平的提高，人們不再局限于滿足自身的物質(zhì)需求，很多家庭都訴求提高生活品質(zhì)。近幾年來，人工智能的發(fā)展趨勢(shì)日新月異，很多人工智能Al產(chǎn)品都進(jìn)入人們的家庭生活中，智能化的家居生活也是未來的發(fā)展趨勢(shì)，這些智能機(jī)器人改變了人們傳統(tǒng)的方式，其中CDD洗發(fā)機(jī)器人就顛覆了人們傳統(tǒng)的洗發(fā)方式，它涉及洗發(fā)，按摩而且應(yīng)用仿生學(xué)等學(xué)科，使機(jī)器人無障礙融入體驗(yàn)者，它是一臺(tái)多功能化，多智能化的完整機(jī)器人。

關(guān)鍵詞：洗發(fā)機(jī)器人；服務(wù)型機(jī)器；機(jī)械手；探索

—、CDD洗發(fā)機(jī)器人的發(fā)展和構(gòu)成

1、目前日本已經(jīng)研發(fā)了一款可以為人們洗頭并進(jìn)行頭部按摩的洗頭機(jī)器人，該機(jī)身兩側(cè)各有一直機(jī)器手臂，每只手臂有8根手指，機(jī)體部分設(shè)置有一個(gè)頭盔裝置，只要被護(hù)理者面部朝上把頭伸進(jìn)去，安裝在頭盔里的傳感器就會(huì)開始對(duì)人的頭部進(jìn)行掃描，并且把掃描得到的數(shù)據(jù)輸入機(jī)器人內(nèi)置的計(jì)算機(jī)中，根據(jù)數(shù)據(jù)，樹脂制的手指以合適的力度對(duì)人的頭部進(jìn)行重復(fù)的揉，壓，捏，搓，洗等，整個(gè)過程大約3-8分鐘，這是目前已經(jīng)研發(fā)的洗發(fā)機(jī)器人，而CDD洗發(fā)機(jī)器人是多功能化和多智能化的完整機(jī)器人，涉及洗發(fā)和按摩，它包括按摩手，連接座，連接桿，控制裝置，連接一端與按摩手固定連接，另一端與連接座固定；所訴的智能控制系統(tǒng)與報(bào)警器，顯示屏和GPRS無線通訊模塊相連，可在手不方便的時(shí)候自行洗頭，按摩，方便生活，實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化控制；指形結(jié)構(gòu)的振動(dòng)實(shí)現(xiàn)其按摩功能，軟橡膠不超3毫米，通過轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)軟橡膠與頭皮接觸，反復(fù)揉洗達(dá)到清洗目的，同時(shí)起絕緣的作用；紅外傳感器可起到開關(guān)的作用，紅外傳感未探測(cè)出障礙物時(shí)，噴頭不響應(yīng)，節(jié)約用水；通過智能控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，控制進(jìn)水管，控制洗發(fā)液的流量。

2、該CDD洗發(fā)機(jī)器人用與人體體感接進(jìn)的材料做成機(jī)械手模仿人在洗頭時(shí)的種種動(dòng)作，使體驗(yàn)者不會(huì)有陌生的不適感；采用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，使過程更流暢，增加與人體的貼合度；采用懸空機(jī)械手設(shè)計(jì)，不僅可以滿足不同人群尺寸的需求，又可以增加貼合度使體驗(yàn)者更加舒適；應(yīng)用仿生學(xué)等學(xué)科，使機(jī)器人無障礙融入體驗(yàn)者。CDD洗發(fā)機(jī)器人運(yùn)用了機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，理論力學(xué)，材料力學(xué)，工程熱力學(xué)等基礎(chǔ)理論學(xué)科。

二、目前人們對(duì)服務(wù)型機(jī)器人的認(rèn)識(shí)

1、目前服務(wù)性機(jī)器人正處于早期階段，CDD洗發(fā)機(jī)器人就屬于服務(wù)性機(jī)器人，國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)對(duì)服務(wù)機(jī)器人的定義是：服務(wù)機(jī)器人是一種半自主式全自主工作的機(jī)器人，它從事的服務(wù)可以使人類生存的更好，使制造業(yè)以外的設(shè)備更好地工作。德國(guó)生產(chǎn)技術(shù)與自動(dòng)化研究所對(duì)服務(wù)機(jī)器人所下的定義是：服務(wù)機(jī)器人是一種可以自由編程的移動(dòng)設(shè)備，它至少應(yīng)有三個(gè)運(yùn)動(dòng)軸，可以部分式全自動(dòng)地完成服務(wù)工作。這里的服務(wù)工作不是只為工業(yè)生產(chǎn)而從事的服務(wù)活動(dòng)，而是為人和單位完成的服務(wù)工作。服務(wù)型機(jī)器人是為人類服務(wù)的特種機(jī)器人，主要從事家庭服務(wù)，維護(hù)，保養(yǎng)，修理，運(yùn)輸，清洗，監(jiān)護(hù)等工作。

2、隨著傳感和控制技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及材料技術(shù)的進(jìn)步，在服務(wù)行業(yè)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸、操作及加工自動(dòng)化已具備了必要的條件，服務(wù)機(jī)器人開辟了機(jī)器人應(yīng)用的新領(lǐng)域。專家們預(yù)測(cè)，服務(wù)機(jī)器人的數(shù)量將會(huì)超過工業(yè)機(jī)器人。目前世界各國(guó)正在努力開發(fā)應(yīng)用于各自領(lǐng)域的服務(wù)機(jī)器人，公共事業(yè)及環(huán)保機(jī)器人、物體及表面清洗用機(jī)器人、在難以接近的地方進(jìn)行維護(hù)檢查機(jī)器人、安保及送信用移動(dòng)機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人不斷出現(xiàn)。

3、服務(wù)機(jī)器人在某些情況下可以有一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)構(gòu)成，上面裝一只或數(shù)只手臂。服務(wù)機(jī)器人的控制方式與工業(yè)機(jī)器人手臂的控制方式相同。對(duì)服務(wù)機(jī)器人評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括：能否完成人所不能完成的任務(wù)；它的使用是否有意義或?qū)θ擞兴鶐椭荒芊窀纳迫说纳钯|(zhì)量，并完成繁重的家務(wù)勞動(dòng)等。

4、目前，人類對(duì)智能機(jī)器人的研發(fā)還處于初級(jí)階段?？傮w來說，智能機(jī)器人研發(fā)的核心問題有兩個(gè)。第一，從與人的關(guān)系上來說，提高智能機(jī)器人的主觀認(rèn)知能力是核心所在。而解決這一問題，就需要科學(xué)家為智能機(jī)器人設(shè)計(jì)出一個(gè)更加完善和友好的人機(jī)界面，這樣有助于人與智能機(jī)器人的互動(dòng)交流。當(dāng)人們對(duì)機(jī)器人發(fā)出指令后，它們能夠自主運(yùn)算出解決方案，自行執(zhí)行相關(guān)步驟，并自動(dòng)完成目標(biāo)任務(wù)。第二，從與外界環(huán)境的關(guān)系上說，提高智能機(jī)器人的適應(yīng)性是重心所在。要想讓智能機(jī)器人擁有更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，科學(xué)家們就需要加強(qiáng)對(duì)智能機(jī)器人的訓(xùn)練，引導(dǎo)智能機(jī)器人去自主學(xué)習(xí)，并且促進(jìn)智能機(jī)器人與環(huán)境的信息交流。

5、智能機(jī)器人的發(fā)展將在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)的支持下，不斷加入更多的先進(jìn)技術(shù)，如大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、多傳感器信息融合技術(shù)、深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。除了先進(jìn)的技術(shù)，智能機(jī)器人還將融合多種理論和算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模糊邏輯算法、概率論推理算法、免疫算法、蟻群算法以及蒙特卡洛樹搜索算法等。充分利用這些先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)理論打算，人工智能將引領(lǐng)人類社會(huì)第四次科技革命。

三、機(jī)械手組成和軟橡膠

機(jī)械手的夾持對(duì)象是矩形焊縫檢測(cè)儀，所以設(shè)計(jì)的機(jī)械手手爪應(yīng)適合夾持矩形且夾持可靠。應(yīng)用Solidworks軟件對(duì)機(jī)械手的所有的零件建完模型后，再在Solidworks的裝配環(huán)境下進(jìn)行裝配，最終完成洗發(fā)機(jī)器人的機(jī)械手的完整模型的裝置，再在機(jī)械手上套上軟橡膠這樣能防止絕緣。

四、未來展望

用智能化的設(shè)備，模仿人體的結(jié)構(gòu)機(jī)能，既節(jié)省了人力又增加了個(gè)人空間的體驗(yàn)感的升級(jí)。智能化家居生活是未來的發(fā)展趨勢(shì)，將來還可以將本洗發(fā)機(jī)器人接入家庭物聯(lián)網(wǎng)之中，在萬物互聯(lián)的時(shí)代，必定可以大有作為。有了機(jī)器人，理發(fā)店將不再需要洗頭工，相比人工，能夠數(shù)十倍的提高操作效率，并節(jié)約成本80%以上。制作材料價(jià)格適度，適用于家庭式安裝，用在敬老院等需要護(hù)理的地方。制造的材料使人有人體的舒適感，具有一定的商業(yè)價(jià)值。能應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域，安全性能高。開發(fā)空間大，利潤(rùn)可觀。在未來領(lǐng)域中占有一定優(yōu)勢(shì)。專業(yè)性能高，能給人帶來全新體驗(yàn)。未來美發(fā)行業(yè)在擁有智能洗頭機(jī)器人以后可能就不需要人力資源的管理，會(huì)節(jié)省一部分勞動(dòng)力，在未來領(lǐng)域中有一定的優(yōu)勢(shì)。隨著高科技的發(fā)展，該智能機(jī)器人會(huì)出現(xiàn)在家家戶戶，它的新穎也會(huì)讓更多的人去體驗(yàn)并且青睞于它。在智能化時(shí)代，有老人孩子的家庭在未來可以減少動(dòng)手帶來的不利?；谖锫?lián)網(wǎng)的發(fā)展，我們智能化的洗發(fā)機(jī)器人可以更加貼合人們的生活。

五、結(jié)語

隨著智能化時(shí)代的到來，機(jī)器人已經(jīng)更多的參與到了我們的日常生活中，CDD洗發(fā)機(jī)器人必然會(huì)發(fā)展的更好，它的獨(dú)一無二讓它有了獨(dú)特的魅力，讓更多的愛美的女孩更想去體驗(yàn)它，讓我們一起去把它更好的完善出來，讓智能化發(fā)展的更好。

參考文獻(xiàn)

[1]韋康博著 人民郵電出版社 書名：智能機(jī)器人 2019.2

[2]莫遠(yuǎn)照 服務(wù)型機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用新趨勢(shì)（J）電子技術(shù)與軟件工程 2017（06）：112-113

[3]日本松下研發(fā)出新款洗發(fā)機(jī)器人（J）機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2011（05）：46

作者簡(jiǎn)介：：錢昆，1993年9月4日，女，云南省曲靖市，：北華航天工業(yè)學(xué)院。

駱詩婕，1998年10月13日，女，浙江省義務(wù)市，：北華航天工業(yè)學(xué)院。

李澤玥，2000年10月30日，女，河北省保定市，北華航天工業(yè)學(xué)院。

基金項(xiàng)目：本文系北華航天工業(yè)學(xué)院2018年度大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目 項(xiàng)目編號(hào)：201811269005

（作者單位：北華航天工業(yè)學(xué)院）