“Safety”可移动家用监控机器人设计-天津理工大学艺术学院工业设计毕业论文.doc

1、 “Safety”可移动家用监控机器人设计艺术学院，工业设计，王轶博指导教师：王亦敏，教授；李洋，讲师,艺术学院摘 要：市面上常见的监控器大部分需要在监控的空间内安装固定摄像头来达到监控和记录的作用，而家用的监控器的主要功能是防盗报警以及对家庭成员安全的监控，在手机上观看家中固定位置的实时视频以保证安全。而我设计的产品不但可移动，能多角度的观察家中的情况，而且外型上会给人一种亲和可爱的感觉。从功能上来说更人性化，除了记录并监控家庭环境，同时可以对监控中发生的情况做出收集及反馈，在监控期间能够保证人身安全以及财产安全，也就是说在使用者不在家时，也能够时刻保证家中的安全。关键词：可移动、监控、家庭

2、安全“Safety”Mobile Home Monitoring Robot DesignSchool of Fine Arts, Industrial Design, Wang YiboTutors: WangYimin,Professor;LiYang,Lecturer ;School of Fine ArtsAbstract: Most of the monitors on the market need to install a fixed camera in the space of monitoring to achieve the function of monitoring a

3、nd recording. While the main functions of home monitor is used for burglar alarm as well as security monitoring of family members, and watch the live video of home on the phone to ensure security. The product I design not only moves to achieve multi-angle observations of home situation, but also giv

4、es people a sense of affinity and cuteness in appearance. In terms of functionality,it is more humane.In addition to record and monitor the home environment, it can also make a collection and feedback of what happens to guarantee personal and property safety during monitoring period. So when the use

5、r is not at home, it is possible to ensure the safety of house. Key words: Movable,Monitor,Home security目 录1 绪论（1）2 关于本产品的设计意义（1）2.1 本课题建立的目的和背景 （1）2.2 本产品的设计意义（1） 3 家用监控器国内外市场现状及市场调研分析（2）3.1 家用监控器国内外市场现状（2）3.2 家用监控器市场调研分析（2）4 “Safety”可移动家用监控机器人设计分析（3）4.1 产品灵感来源（3）4.2 产品外观造型（3）4.3 产品功能（3）4.4 界面设计（4）

6、5 效果图及模型实现（4）6 结论（5）7 参考文献（6）8 致谢（7）附录光盘（毕业设计全部资料电子文件存档）天津理工大学艺术学院 2016 届毕业设计说明书01 绪论随着人们生活质量的提升，家庭安全问题也逐渐受到人们的重视，安全、方便、省心的家庭环境是每一个家庭成员所需要的。因此，防范家庭内部的安全问题就显得尤为重要，所以，各式各样的家用监控器也逐渐有了市场，也逐渐的被人们所需要，而在市场逐渐打开的情况下，新一代的监控器不但要做到从前监控器的基本监控功能，同时也应该符合现代家庭的审美，兼备实用的功能及合理的设计。而现在市面上各类相关的监控产品造型都相当死板，而且针对家庭安全来说，市面上的产

7、品功能也并不够全面，并且有种种局限，基于此我选择以家用监控器设计为研究对象，以设计一套美观且具有实用性和功能性的可移动家用机器人作为此次课题方案。2 关于本产品的设计意义2.1 本课题建立的目的和背景 如今生活条件变好了，家庭安全也自然受到了人们的重视，尤其是人身及财产安全更加引人关注，市面上出现的家用监控设备给家庭用户带来了方便（如图 2.1 所示），家庭监控器结合网络和手机，带给用户实时监控的画面，仿佛家庭安全就掌握在自己的手机里。但是这样的形式同样也存在着一些问题，由于架设在固定的位置使用，用户不能够全面的从各个方位去观察家中的情况，首先会在视野上存在一定的的死角，而且现有的产品即便是及

8、时发现了家中存在危险隐患，也不能及时的对突发情况做出有效的处理，所以要想比较实际的保证家庭安全，就要从将视野扩大这一方面，以及危险发生后的处理去入手解决问题。图 2.1 市面上常见的家用监控器2.2 本产品的设计意义由于将监控器固定起来会限制它的视野，所以我设想将产品转变成可移动的设备，在保证摄像功能的同时，能够将家中所见的区域全部覆盖为监控区域，这样一来就能够做到一台监控设备也能监控整个家庭环境。同时，为这个监控机器人附加了水电的遥控开关及门窗开关的警报器，即使在家中无人的情况下依然能够控制水电的开关使用，而且通过机器人的控制可以预设主流家电设备的红外遥控信号，通过信号连接及红外线的遥控，对

9、家中的电器也加以管理和控制。通过解决以上问题，已达到监控设备对家庭安全的控制，使产品的使用者无论身在何处都能够放心家中的情况。天津理工大学艺术学院 2016 届毕业设计说明书13 家用监控器国内外市场现状及市场调研分析3.1 家用监控器国内外市场现状目前许许多多以服务智能机器人为主要产品的企业正在崛起，而监控机器人在服务机器人占的比重也越来越大。如图 3.1 所示，国外近日推出了一款家庭监控机器人，它可以在家中自如移动到每个角落，机器人还可以通过蓝牙或无线网络，来和其他智能家居设备进行连接交互，比如说家里的电视和灯，连接之后就可以通过智能手机来进行操作，如果有陌生人闯入时，机器人也会立即将其拍

10、照并传给主人。而且作为机器人来说，有很多智能机器人也带有监控设备，只不过监控功能并不是其主要功能。而相对来说，国内的监控器多以商用为主，在店铺内安装若干个固定的摄像头来实现监控和记录的作用。作为家用的监控器用途则更少，主要功能就是防盗及对家庭成员安全的监控，在手机上就能够观看家中固定位置的实时视频。从大部分的造型来看，都给予人一种呆板，冰冷的感觉，而且位置固定，不能移动，从功能上来说家用的监控器仅仅是为了记录并监控，并不涉及对监控中产生的情况做出收集及反馈，所以即便是家中发生了危险也无法第一时间作出处理。国内还有一些家用的智能监控器，从功能上来说更符合摄像头的定义，它的视野比较宽广，不过是用来

11、摆在台面上使用的，但对于基本的安全监控来说的已经做的十分出色，不过由于定位的问题不能用于家庭安全监控。图 3.1 国外众筹网站上的一款可移动的家用监控器3.2 家用监控器市场调研分析通过大量对国内外家用监控器的市场调研，感受到了家用监控市场正在发生日新月异的变化，功能和造型上的创新给家庭带来了更加全面、更加安全的体验，与此同时也产生了一些问题，比如在调研智能监控器的时候，对于无线信号的控制成为了新式监控器要攻克的第一道难关，其次极度依赖无线信号的新式监控器是第二个急需解决的问题，同时新式监控外形过于醒目不够隐蔽也是其缺点之一，即使少了线的束缚，还是由于自身造型和特性的原因，使得新式监控器的诞生

12、不能够有足够的说服力及明显的产品优势。随着对于这一新产品的深入体验与了解，对其本身造型及功能再加以修改并完善，不仅能方便更多人的生活，同时也使产品具有一定的市场优势。所以说要做到家庭安全的保障一方面是实现监控，另一方面是在监控的同时能够保证家里时刻安全无忧，与此同时还要通过创新改良监控器的外观，使其更加亲民，让更多的适用人群接受它、喜欢它。所以，首先要在功能和形式上进行整天津理工大学艺术学院 2016 届毕业设计说明书2改，进而再对外形加以创新。4“Safety”可移动家用监控机器人设计分析4.1 产品灵感来源首先，由于现有的监控器视野有限，而且大部分都是位置固定不可移动的，所以我设想将监控器

13、改为移动式的，这样一来，即便室内空间很大或是空间较为复杂，也同样通过移动来实现可以监控到任何一个位置。其次，作为一个有着家庭安全责任的产品，首先要清楚地知道水电即是家庭安全的首要隐患，所以我赋予产品一套水电开关及门窗的开关报警，用这一系列的附件来对水电的操作进行限制，同时作为产品本身是能够遥控器操作的，使得使用者无论任何时间任何位置都可以把家庭安全放心的交给它。最后，既然是家用产品，使用者既包括成人的也包括儿童，所以在造型上要更亲和，更多的使用简单的造型。4.2 产品外观造型如图 4.1，产品外观造型展示图，其造型整体较为圆滑，加入了小黄人和地鼠的特点，使产品更加亲和可爱。产品的前部有一块圆形

14、的显示器，作为产品的“眼睛”也就是监控器的摄像头，摄像头可以上下左右旋转，加上整个上半部可以水平转动，让产品能够完整的观察到家中的每一处角落。在摄像头下面就有一个可以发射红外线的信号发射器，以便使用者控制家中的电器。底部有三个轮子，可以稳定的控制产品移动。产品还配有无线充电器，水阀控制开关、电控制开关以及门窗报警器。图 4.1 产品外观造型展示图4.3 产品功能产品在监控功能上，主要是通过画面记录来识别家中情况是否存在危险。例如，记录下水龙头关闭时的画面，每当监控器的画面中出现水龙头出水的画面时，就会给用户的相关设备发送报警，并通过控制开关做出处理。用户也可以通过手机控制它当作有摄像头的遥控车

15、来使用，他可以移动到家中的任何角落，让用户对家中的情况了如指掌。同时通过红外线信号也能够操控家中的电器使用，如果用户在离家后没有关闭电视或空调，通过摄像头识别出画面有误，紧接着报警至手机，通过手机选择遥控器红外线信号控制关闭电器，安全节能。底部的无线充电器，用户可以设置电量的最低限度，在设备电量不足的时候它能够自己找到位置充电，在充电的过程中观察显示器上的“眼睛”就能发现电量是否充足，或是等到电量充满之后，他就能够自觉的去工作了。天津理工大学艺术学院 2016 届毕业设计说明书34.4 界面设计产品有一块圆形的显示屏，让它作为监控机器人的眼睛，既不会像传统监控器一样用黑洞洞的镜头对着用户，还能

16、够与用户间发生交互增加产品的趣味性（如图 4.2）。同时在手机上也可以改变眼睛的颜色样式来换一种性格，还包括控制产品移动的界面，设置电器配套的遥控信号界面等等，借鉴网上界面设置的样例，完善自己的界面，将功能与 app 结合，将产品的功能发挥到最好（如图 4.3-4.4）。图 4.2 产品界面图 4.3 手机端界 1 图 4.4 手机端界面 2 5 效果图及模型实现在方案完整的情况下，对比草图方案、精确尺寸后开始用 3D 软件建模，模型初步确定后渲染效果图，参考效果图（如图 5.1 所示）修改模型，最终确定模型。用 3D 打印机打印产品（如图 5.2，5.3所示），出模后对比渲染图是否有误差，确

17、认无误后开始观察模型的表面，有些表面在打印过程中不天津理工大学艺术学院 2016 届毕业设计说明书4是十分光滑，所以在观察过后要对模型进行打磨，经过多次打磨后使粗糙的表面变得光滑，最后针对产品的材质选择喷漆，对模型进行喷漆，放干后得出最终模型。图 5.1 效果图图 5.1 模型制作过程 1 图 5.2 模型制作过程 26 结论家庭安全问题越来越受到人们的重视，想要做好一款能够保证家庭安全的产品也并不是十分容易，整个过程需要经过反复分析，并且要求产品的功能要实用且安全可靠，因为这是涉及到安全的产品，也同时面向我们每一个人的家庭安全。在通过调研就发现这方面的现有产品还是存在着一些不足，即便是新推出

18、的产品功能上也存在很多问题，在结束调研后通过自己产品的设计过程，更是感受到了设计一款完整的产品需要综合考虑许多方面的问题，尤其是产品的细节方面，细节决定产品的品质，而且想要将一个产品做到更有水平就要将每一处细节都做的很出色，无论是从整体外观、功能还有配套设备，包括 app 的界面设计，所以说要想做好产品，就要不断地涉猎各个方面的知识来充实自己，学会多样的技能，才能使设计的产品更充实更有水平。天津理工大学艺术学院 2016 届毕业设计说明书5参考文献1王诚华.情感化设计下的交互产品设计程序方法探究.设计在线.2015.5.62克里斯蒂娜.古德里奇美.设计的秘密：产品设计.中国青年出版社.2007

19、3王霞，郭书军 基于 ARM 的智能监控机器人.全国青年年通信学术会议.20074刘传凯.产品创意设计.中国青年出版社.2008.55高坤. 基于 GPRS 的家庭机器人报警系统设计.知网.20076刘松. 基于 GSM 的远程家庭智能监控系统设计.知网.2009.37欧勇盛.监控机器人的技术开发与产业化思考.OFweek 高科技行业研讨.2014.8天津理工大学艺术学院 2016 届毕业设计说明书6致 谢首先感谢王亦敏教授和李洋讲师对我毕业设计全程的指导和帮助，从开始选题到筛选草图方案再到模型修改以及最后的结束工作，两位老师都全程细心教导，使我能够顺利的做好这次毕业设计。同时也十分感谢学校四年来对的教育，感谢每一位老师给我的教导，使我能够有今天的能力去做好这次毕业设计，衷心的希望艺术学院越来越好。还要感谢同学们对我设计的建议和指导，在后期处理的时候给了我很多的建议和帮助。最后感谢易创设计公司，提供了 3D 打印技术，使我的最后的模型能够完整的呈现出来。