表03.2016培育项目申报书(创业实践).doc

项目级别项目编号大学生创新创业训练计划项目申请书（创业实践项目）项目名称：智能家居机器人项目负责人： 王磊 指导老师： 裴庆祺 所在院系： 通信工程学院 研究起止时间： 15 年11 月 至 17 年 6 月 西安电子科技大学教务处二一五年十月制填表说明一、创业实践项目是学生团队，在学校导师和企业导师共同指导下，采用前期创新训练项目（或创新性实验）的成果，提出一项具有市场前景的创新性产品或者服务，以此为基础开展创业实践活动。二、填写申请书前，请先查阅教务处网站关于国家级大学生创新创业训练项目管理办法及申请通知。三、申请书的各项内容，要实事求是，表达要明确、严谨。第一次出现的缩写词，需注出全称。四、项目申请书要按顺序逐项填写，空缺项要填“无”。要求一律用A4纸双面打印，于左侧装订成册。可网上下载、自行复印或加页，但格式、内容、大小均须与原件一致。电子版填表字体用小四号宋体，单倍行距，申请书一式五份交到各学院办公室。五、项目申请书中栏目“一至八”由学生填写，栏目“九至十二”由校内、校外导师填写，栏目“十三”由项目负责人所在学院填写。备注：本项目在申请时需一并提交创业计划书。项目名称智能家用机器人项目描述及所属行业智能机器人，旨在服务家庭，通过红外控制实现家用电器的遥控，运用人脸识别功能加强住户以及家电使用的安全性，全方面提升住户的舒适程度以及整个居住过程的智能程度，为用户带来最惬意的体验。项目所处阶段开发阶段 成长阶段 成熟阶段申请经费（范围2000-50000元）29140项目完成时间2016.5申请人(团队)姓名学号性别身份证号码专业班级手机E-mail王磊1401051025息工程5113759946348425456925QQ.com邓佳工程5113772012491985831128QQ.com策杰尼542120099512080012信息工程5115596898735695195647QQ.com一、项目组成员情况介绍（包括自身具备的知识条件，有何特长、兴趣，参加哪些科技事件创新活动等，请简要填写活动名称及成绩）王磊：通信工程学院信息工程专业大二学生，对图像处理，长距离的网络通信和加密算法有浓厚兴趣，对FPGA有基础了解，参加过2014年星火杯。邓佳锐：通信工程学院信息工程专业大二学生，熟练掌握C语言以及单片机知识，成绩优异，正在准备2016年挑战杯。策杰尼玛：通信工程学院信息工程专业大二学生，性格开朗，善于交际，了解FPGA基础知识，对图像处理有浓厚的学习兴趣，参加过2014年星火杯。二、项目简介（包括项目背景、提供的产品和服务、技术与工艺创新等，不少于800字。请另附该项目的创业计划书） 目前该智能机器人的进程如图1，我们的下一步改进计划是将其做成类似于JIBO的机器人，如图2。在现今的市场上，不管是价格原因还是功能原因，机器人助理一直也没有很大的发展，虽然市场上有一些清洁机器人，但是那种能够坐在桌子上，耐心地等待着你回家，关切地询问你今天过得怎么样的机器人助理却很少，而一款名为Jibo的机器人终于改变了这种情况。 它可以跟人们交流，通过人脸识别技术对人们进行扫描，甚至可以让它来帮你订餐，Jibo看起来就像是来自未来的机器人，外形也非常的可爱。Jibo是由麻省理工学院的专门研究个人机器人的副教授Cynthia Breazeal制造的，Jibo相比其她之前制造的机器人看起来更加的友好，并且更加重要的是，专门的开发者工具包可以让人们有机会拓展该机器人的功能。 图1 作品目前完成状况 图2 计划改进成类似于Jibo的智能机器人 Jibo 具备拍照、视频通话、提醒你约会、呈现信息、语音交流等多种功能，其杀手锏在于，它能识别不同的家庭成员，并提供量身定制的服务。比如和孩子玩耍时，Jibo 能够朗读有趣的故事，甚至会辅以肢体动作，摇头晃脑、眨眼卖萌，尽其所能。它的身体搭载了多个传感器，能基于你的触摸做出反馈。此外，Jibo 能够通过算法来不断学习和适应不同家庭成员的需求。且看视频。Jibo需要与一组初始应用配合使用。辛西娅将这些应用程序称作“技能”，“技能”让Jibo能在家庭生活中扮演不同角色。例如，Jibo能充当摄影师，它能追踪人脸和拍摄照片，这样所有家庭成员都能出现在照片之中。Jibo能充当助理，帮助家庭成员安排日程，并在有约会时发送提醒。Jibo能给孩子讲故事。它讲故事的方式非常不同，结合声音效果、图像和动作，绝对能吸引到孩子。Jibo搭载ARM处理器，运行Linux操作系统。它置有两个摄像头，用来检测和追踪用户。此外，它还置有用来进行声源定位的麦克风阵列，全身均置有触摸传感器。三个马达加上传送系统让Jibo能快速移动，Jibo支持WiFi连接，它需要连接电源，不过内置的电池让其能不插电运行30分钟。当然，让社交机器人成为现实的功臣是软件。软件让Jibo能识别和跟踪人的面部，理解用户说的话，根据家庭成员调整自身行为。值得一提的是，虽然Jibo被称为社交机器人，但是它没有手臂也没有脚，有人也许会质疑将其称作“机器人”是否准确。对此，辛西娅表示：“Jibo毫无疑问是一个机器人，还是社交机器人”。考虑到成本和复杂性，辛西娅和她的团队才未给其设计手臂。他们认为，这样已经足够。3、 项目可行性分析（背景分析、成本分析、效益分析） 到目前为止，在世界范围内还没有一个统一的智能机器人定义。大多数专家认为智能机器人至少要具备以下三个要素：一是感觉要素，用来认识周围环境状态；二是运动要素，对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。感觉要素包括能感知视觉、接近、距离等的非接触型传感器和能感知力、压觉、触觉等的接触型传感器。这些要素实质上就是相当于人的眼、鼻、耳等五官，它们的功能可以利用诸如摄像机、图像传感器、超声波传成器、激光器、导电橡胶、压电元件、气动元件、行程开关等机电元器件来实现。对运动要素来说，智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构，以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制，这种控制不仅要包括有位置控制，而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。智能机器人的思考要素是三个要素中的关键，也是人们要赋予机器人必备的要素。思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。 据悉，Jibo在登陆众筹平台在短期就达到370万美元，而现在更是获得了包括宏碁，日本电通及KDDI，中国东方网力(300367,股吧)还有LG Uplus的投资，可见其在亚洲的前景非常被看好。所有参与众筹活动的用户都预计在今年年内受到前期开发的型号，而早前没有参与众筹的用户，等到明年年初收货，至于那些订购了最终完成版的用户，收到产品的时间还要往后延迟。 四、项目运作模式和项目进度计划按照在软件平台实现以及硬件平台的实现的开发流程，进行系统的开发学习。前期（2014年）： 一阶段：11月1日-2月30日 查阅相关文献及技术资料，红外识别人工智能的实现。全息图像信号在软件平台的实现，在导师指导下制定严格的工作进度时间表，并制定出计划实施详细步骤。 中期（2015年）： 一阶段：3月1日-7月15日 购买所需材料，搭建硬件平台，分模块编写调试程序，初步完成嵌入式程序编译烧录。并初步整合系统。 二阶段：7月16日-12月31日 进行样品在实际使用情况下的整体效果调试（保证程序与硬件架构相兼容且能胜任相关参数测定）。进行产品精加工及细节调试。完成至少一个月的产品稳定性测试，确保程序无bug,硬件结构稳定、可靠。使设备具有实际使用能力，实现预计各项指标（设备具体实现指标前期一阶段设定）。 后期（2016年）： 一阶段：1月1日-3月15日 完善设备相关文档，依据中期二阶段实测数据及项目具体实施过程记录完成论文编纂。准备材料进行答辩。 结题。5、 项目经济和社会效益分析（直接的财务效益，对社会的经济效益和社会效益等） 业内专家分析，如果Jibo能提供几近完美的用户体验，那么消费者一定会乐意购买。反之，如果Jibo无法正常工作，无法识别用户的面孔或话语，应用程序运行缓慢甚至停滞，那么Jibo必会失败。辛西娅也承认，开发Jibo最大的技术挑战是整合。她表示：“将传感、视觉等所有一切整合到一起是一个神奇的经历。这是在设计Jibo过程中，我们遇到的最大的挑战”。不过可以肯定的是，如果说有一个人，一个团队，能够开发出成功的社交机器人，那一定是辛西娅。除了自身在机器人领域深厚的造诣外，她的团队里有诸多语音识别、自然语言、用户交互、游戏和动画背景领域的优秀人才。六、成员分工情况王磊：图像处理软件编写，上层界面编程，硬件搭建。邓佳锐：程序移植，外围电路设计，文档整理。策杰尼玛：整台机器的搭建，软件功能的检查。七、预期成果及成果形式l 一台实用智能家居机器人l 专利一项l 软件著作权一件l 论文三篇l 心得一份八、资助经费使用计划红外传感器 1035微控制芯片 120电动机控制卡 5260控制器 2050位置传感器 1750姿态传感器 4035电机轴*100 150陀螺仪 360GPS定位仪 10直流电机 1180步进电机 1580摄像头*2 440外壳及加工 9520麦克风 625其他零件 1250总计 29140申请人签名： 年 月 日 校内导师姓名裴庆祺性别男出生年月1975.5职称/职务教授研究领域网络与信息安全所属院系通信工程手-校外导师姓名李春新性别男出生年月1978.7职称/职务总编所属领域高校教育手位腾讯教育E-mail97608080QQ.com九、校内、外导师科研项目情况 2015年10月美国韦恩州立大学施巍松教授到课题组访问 课题组1篇学术论文被 Milcom 2015录用 (Tampa, FL, USA) 课题组2篇学术论文被Globcom 2015录用（San Diego,CA,USA) 2015年10月澳大利亚迪肯大学项勇教授到课题组访问 2015年7月澳大利亚迪肯大学项勇教授到课题组访问 2015年6月课题组裴庆祺、李子访问德国伊尔梅瑙大学Pu Li教授课题组，并受到伊尔梅瑙大学校长Peter Scharff教授接见 2015年6月课题组裴庆祺、李子、马立川访问巴黎十一大陈林副教授课题组 2015年6月课题组裴庆祺、朱晓妍、李子、马立川赴伦敦参加IEEE International Conference on Communications (ICC 2015)，并在会议上汇报课题组工作 2015年6月美国俄克拉荷马州立大学郭远雄博士到课题组访问 2015年5月美国南佛罗里达大学刘尧博士到课题组访问 课题组暑期本科生科研实践小组的选拔工作已经结束，祝贺2012级刘晋丽、谷雨、宋柏为、郑怡清、吴卫、吕欣、李伟祥，2013级的白兰华、李博强，共计9名同学入选 2015年5月朱晓妍老师获得陕西省工业攻关计划项目资助 2015年5月博士后李红宁获得第57批博士后科学基金资助 2014年9月至2015年9月，裴庆祺教授与