意愿者玻窗清洁器

武新+许磊

摘 要：玻璃窗清洁是每个家庭必不可少的事情，现在大多数家庭通过手持抹布直接在玻璃窗上擦拭的方式来清洁玻璃窗。目前市场上出售的智能玻璃窗清洁机器无法准确判断玻璃窗上的污渍，不能很好的完成清洁任务。因此急需一款人机交互良好、高效的玻璃窗清洁任务机器。

关键词：意愿者玻窗清洁器；体感手势；人机交互；智能家居

项目团队设计了一种操作便捷、性价比高的集玻窗清洁和健身娱乐于一体的智能玻窗清洁机器——意愿者玻窗清洁器，如意愿者玻窗清洁器实物如图1所示。其将体感手势识别传感器应用于玻璃的清洁中，是一种集成创新，开创了体感手势识别传感器在智能家居领域的新应用。作品通过体感手势传感器采集人的肢体动作，经算法处理得到相应的控制信号，采用无线传输的方式发送到玻窗清洁器。玻窗清洁器接收、处理控制指令信号后按照人的姿态动作指令执行清洁作业，从而达到按人的意愿以一定的轨迹清洁玻窗的目的。

1 作品详细介绍

意愿者玻窗清洁器系统由体感手势识别传感器（体感感知设备）、数据处理系统、玻窗清洁器三部分组成，其系统结构如图2所示。体感手势识别传感器对人体骨骼进行追踪识别，通过上位机数据处理后经无线收发模块将人的手势信息传给玻璃上的清洁机器，清洁机器将收到的信息转为相应的控制指令进行作业。从而实现人体对玻窗清洁器的控制。

2 作品创新点

作品通过手势控制玻窗清洁机器来清洁玻璃窗，打破了传统清洁玻窗的方式。将清洁玻窗的工作与健身娱乐融为一体，增添了清洁玻窗工作的趣味性。玻窗清洁器按照人的意愿对玻窗进行清洁，实现人与机器的互动，使清洁玻窗工作发生一次革命性的变化。

本作品具有如下创新点：

（1）产品采集人体手势，通过对人体骨骼的识别，将人体手势指令转化为玻窗清洁机器的运行指令，首次将此项技术应用于智能家居领域；

（2）操作简单，手势直接控制机器作业，对于玻窗干净程度有个整体把握；

（3）首次将清洁玻窗工作与人们的健身娱乐融为一体，减少了清洁玻窗工作的枯燥性；

（4）作品清洁速度较快，效率高，大大减少了清洁玻窗的时间；

（5）手无需直接接触抹布就可清洁玻璃；

（6）实现了对玻璃窗户内、外两面的清洁，降低了高层住户清洁玻窗的危险性。

高空清洁玻窗图如图3所示。

3 作品使用说明

开启玻窗清洁机器，将其放在将要清理的玻窗上，即可挥动手臂控制机器的运动。如果在机器工作中出现语音提示“电压不足，请充电”时，请将玻窗清洁机器从玻窗上取下用项目团队专用的适配器为其充电。

控制机器有如下六种控制方式：

4 市场前景

玻窗清洁是每个家庭必不可少的事情，但随着住宅楼层的增高，大多数家庭通过手持清洁工具对玻窗进行清洁，甚至站在凳子上侧身在外清洁玻窗，其危险性可想而知！目前市场上出售的智能玻窗清洁器不能判断玻窗的清洁程度，因此无法圆满完成清洁任务。随着智能家居产业化的推进，人们对科学带来的智能体验更加期待。

智能家居作为蓝海工业，未来的发展前景毋庸置疑，据2014年7月互联网消费调研中心调研报告显示：92.2%的网民看好智能家居发展前景，而家居清洁是智能家居领域中的重要部分，市场前景广阔。作品将手势控制机器进行玻窗清洁与健身娱乐融为一体，更贴近人们的生活，是一个良好的市场卖点。

智能家居正在风靡全球，家居清洁机器的发展就像上世纪80年代的个人电脑、上世纪90年代中期的手机一样，正处于产业真正起飞的前夕。据CNNIC调查数据显示，2012年6月至2014年6月，全球家居清洁市场以每年28.91%的速率增长，其产业链将达千亿规模。国内智能家居中关于智能清洁玻窗的服务也正在起步，而实现体感手势控制家居设备也是一大创新，在这样的契机下，作为物联网行业的新兴科技产业，既是挑战也是机遇。

体感手势智能控制玻窗清洁机器是智能家居领域的一次改革，项目团队所设计的“意愿者智能玻窗清洁器”可通过人的手势姿态按照人的意愿控制其工作。不仅可有效清洁玻窗，还能在清洁玻窗的同时给人们提供愉悦的智能体验。“意愿者智能玻窗清洁器”设有多种工作模式，其中健身模式在对窗户做清洁的同时还锻炼了人们的身体，改变了人们家居清洁的工作方式，真正做到娱乐健身保洁三不误，满足大多数家庭使用需求。通过人机交互来改善和丰富人们的生活不再是遥不可及的海市蜃楼。未来，人们将用最自然的方式及自然的动作与机器对话。

5 获奖感言

这次比赛让我们团队的成员进步了许多。从方案的确定到作品初具模型，再到作品成功运行，这是一个从无到有的过程。我们彷徨过，失落过，微笑过，但我们享受这个过程。感谢iCAN组委会。感谢我们的指导老师一路陪我们走过。感谢我们自己。Yes， i can！

重庆电子工程职业学院代表队