意愿者玻窗清潔器

武新+許磊

摘 要：玻璃窗清潔是每個家庭必不可少的事情，現在大多數家庭通過手持抹布直接在玻璃窗上擦拭的方式來清潔玻璃窗。目前市場上出售的智能玻璃窗清潔機器無法準確判斷玻璃窗上的污漬，不能很好的完成清潔任務。因此急需一款人機交互良好、高效的玻璃窗清潔任務機器。

關鍵詞：意愿者玻窗清潔器；體感手勢；人機交互；智能家居

項目團隊設計了一種操作便捷、性價比高的集玻窗清潔和健身娛樂于一體的智能玻窗清潔機器——意愿者玻窗清潔器，如意愿者玻窗清潔器實物如圖1所示。其將體感手勢識別傳感器應用于玻璃的清潔中，是一種集成創新，開創了體感手勢識別傳感器在智能家居領域的新應用。作品通過體感手勢傳感器采集人的肢體動作，經算法處理得到相應的控制信號，采用無線傳輸的方式發送到玻窗清潔器。玻窗清潔器接收、處理控制指令信號后按照人的姿態動作指令執行清潔作業，從而達到按人的意愿以一定的軌跡清潔玻窗的目的。

1 作品詳細介紹

意愿者玻窗清潔器系統由體感手勢識別傳感器（體感感知設備）、數據處理系統、玻窗清潔器三部分組成，其系統結構如圖2所示。體感手勢識別傳感器對人體骨骼進行追蹤識別，通過上位機數據處理后經無線收發模塊將人的手勢信息傳給玻璃上的清潔機器，清潔機器將收到的信息轉為相應的控制指令進行作業。從而實現人體對玻窗清潔器的控制。

2 作品創新點

作品通過手勢控制玻窗清潔機器來清潔玻璃窗，打破了傳統清潔玻窗的方式。將清潔玻窗的工作與健身娛樂融為一體，增添了清潔玻窗工作的趣味性。玻窗清潔器按照人的意愿對玻窗進行清潔，實現人與機器的互動，使清潔玻窗工作發生一次革命性的變化。

本作品具有如下創新點：

（1）產品采集人體手勢，通過對人體骨骼的識別，將人體手勢指令轉化為玻窗清潔機器的運行指令，首次將此項技術應用于智能家居領域；

（2）操作簡單，手勢直接控制機器作業，對于玻窗干凈程度有個整體把握；

（3）首次將清潔玻窗工作與人們的健身娛樂融為一體，減少了清潔玻窗工作的枯燥性；

（4）作品清潔速度較快，效率高，大大減少了清潔玻窗的時間；

（5）手無需直接接觸抹布就可清潔玻璃；

（6）實現了對玻璃窗戶內、外兩面的清潔，降低了高層住戶清潔玻窗的危險性。

高空清潔玻窗圖如圖3所示。

3 作品使用說明

開啟玻窗清潔機器，將其放在將要清理的玻窗上，即可揮動手臂控制機器的運動。如果在機器工作中出現語音提示“電壓不足，請充電”時，請將玻窗清潔機器從玻窗上取下用項目團隊專用的適配器為其充電。

控制機器有如下六種控制方式：

4 市場前景

玻窗清潔是每個家庭必不可少的事情，但隨著住宅樓層的增高，大多數家庭通過手持清潔工具對玻窗進行清潔，甚至站在凳子上側身在外清潔玻窗，其危險性可想而知！目前市場上出售的智能玻窗清潔器不能判斷玻窗的清潔程度，因此無法圓滿完成清潔任務。隨著智能家居產業化的推進，人們對科學帶來的智能體驗更加期待。

智能家居作為藍海工業，未來的發展前景毋庸置疑，據2014年7月互聯網消費調研中心調研報告顯示：92.2%的網民看好智能家居發展前景，而家居清潔是智能家居領域中的重要部分，市場前景廣闊。作品將手勢控制機器進行玻窗清潔與健身娛樂融為一體，更貼近人們的生活，是一個良好的市場賣點。

智能家居正在風靡全球，家居清潔機器的發展就像上世紀80年代的個人電腦、上世紀90年代中期的手機一樣，正處于產業真正起飛的前夕。據CNNIC調查數據顯示，2012年6月至2014年6月，全球家居清潔市場以每年28.91%的速率增長，其產業鏈將達千億規模。國內智能家居中關于智能清潔玻窗的服務也正在起步，而實現體感手勢控制家居設備也是一大創新，在這樣的契機下，作為物聯網行業的新興科技產業，既是挑戰也是機遇。

體感手勢智能控制玻窗清潔機器是智能家居領域的一次改革，項目團隊所設計的“意愿者智能玻窗清潔器”可通過人的手勢姿態按照人的意愿控制其工作。不僅可有效清潔玻窗，還能在清潔玻窗的同時給人們提供愉悅的智能體驗。“意愿者智能玻窗清潔器”設有多種工作模式，其中健身模式在對窗戶做清潔的同時還鍛煉了人們的身體，改變了人們家居清潔的工作方式，真正做到娛樂健身保潔三不誤，滿足大多數家庭使用需求。通過人機交互來改善和豐富人們的生活不再是遙不可及的海市蜃樓。未來，人們將用最自然的方式及自然的動作與機器對話。

5 獲獎感言

這次比賽讓我們團隊的成員進步了許多。從方案的確定到作品初具模型，再到作品成功運行，這是一個從無到有的過程。我們彷徨過，失落過，微笑過，但我們享受這個過程。感謝iCAN組委會。感謝我們的指導老師一路陪我們走過。感謝我們自己。Yes， i can！

重慶電子工程職業學院代表隊