机器人技术在智能家居行业中的应用与前景

吴季泳　张佳轩

塔米智能科技（北京）有限公司是一家创新型的高科技企业，由留学回国科技人员创办。作为中国智能机器人市场的先行者，塔米智能科技专注于高端智能机器人，通过高度人工智能技术赋予机器人视觉、听觉、触觉、语言、自主行动等类人性能力，并且拥有不同的情绪特征。

塔米118型/218型智能机器人是中国目前唯一批量化生产、具有高度实用性、已经商品化的网络化家庭或办公智能机器人,在国际上亦处于领先地位。

智能家居简介

“智能家居”是以住宅为平台，集系统、结构、服务、管理、控制于一体，利用先进的网络通讯技术、电力自动化技术、计算机技术、无线电技术，将与居家生活有关的各种设备有机地结合起来，通过网络化的综合管理家中设备，来创造一个优质、高效、舒适、安全、便利、节能、健康、环保的居住生活环境空间。

它是从上世纪80年代兴起于欧美和日本，并在90年代末进入国内，经过十年的孕育与发展，特别是伴随住宅产业的进步,智能家居系统在中国已经显示出了强大的发展机遇。预计到2010年，中国智能家居市场将会达到800亿元人民币，将为数字芯片、智能家居集成、软件开发、网络设备、网络运营等方面的商家带来巨大商机。

目前智能家居行业的困扰

智能家居行业虽然前景良好，近十年里蓬勃发展，但是也面临着几个方面的困扰：

首先，智能家居系统缺乏集中控制能力。由于缺乏规范的、统一的行业标准，使得各个厂家生产的多种子系统之间相互独立，关系较松散，关联性较低，使得整个智能家居系统缺乏一种集中控制能力。当用户选择同时安装多种子系统时，操作变得异常繁琐，经常会出现用户使用多个遥控器操作不同的子系统等情况。

其次，智能家居系统交互手段匮乏。目前智能家居系统在手动控制方面基本上都采用的是遥控器+开关的控制方式，不能改变用户依然使用【寻找遥控器+遥控器控制】这种老式的控制方式，使得智能家居系统的易用性大打折扣。

第三，智能家居系统缺乏智能交互能力。显然在目前的智能家居系统中，如果用户预先设定了23点书房灯光关闭，则23点到来的时候，无论用户是否还有工作没有结束，系统都会关闭灯光。当用户临时有工作没有完成时，将面临书房灯光自动关闭的尴尬。即智能家居系统缺乏智能交互能力，不具备与用户做确认性的交互能力。

第四，智能家居系统建设成本叠加。目前为了实现每个房间都具备某些共用的功能，就需要在每个房间都安装同样的设备，造成建设成本叠加，限制了智能家居系统成本优化的能力。例如背景音乐系统就需要在每个房间都安装高品质的音箱，安防系统需要在每个房间安装至少一个摄像头。这些重复的设备造成了建设成本的严重叠加。

机器人技术在智能家居中的应用

随着图像处理，语音处理，传感器技术，自动控制及计算机处理能力，无线网络技术，互联网技术的发展，目前机器人已经进入了智能机器人的时代。

智能机器人的主要功能包括有自主移动能力，避障能力，人脸记忆与识别能力，运动检测能力，语音交互能力，皮肤感知能力，声音监测与定位能力，网络通信能力等等。这些丰富的智能化的功能，将使得智能机器人与人间的交互变得更加方便，为人类提供的服务将更加丰富。

当将机器人技术引入到智能家居系统中时，可以与智能中心进行通信，如图1,将极大的改变和提高智能家居系统在集中控制能力，交互手段，交互智能性和控制成本叠加方面的能力。

首先, 机器人可作为家庭中的小管家随时待命，用户可以通过丰富的语音命令，直接向机器人下达指令控制家居系统运转。即便用户刚刚回到家里，手中没有智能系统的遥控器，则依然可以向机器人说出指令，完成系统的控制。同样，当用户预先设定的关灯指令到达时，机器人小管家则会首先询问用户是否要关闭灯光，当机器人小管家得到肯定的答复后，才会控制智能家居系统关闭灯光。否则将不再关闭灯光。

通过一些必要的设置，机器人可以随时向用户提供诸如天气预报，新闻，股票，用户Email和用户手机话费等信息，并通过机器人自身强大的语音能力将文字读出。甚至可以做到与智能家居系统高度整合，通过智能家居系统获取水，电，天然气的实际使用信息，提前给用户警示。

其次，机器人强大的行走能力。例如，机器人通过自身的移动行走能力，使得用户可以远程控制机器人在家中巡视，用户可通过机器人自身的摄像头观察到家中的全部情况。这样一只在机器人身上的摄像头则代替了用户家中每个房间的固定位置的摄像头。同样每个房间的音响也可以被机器人上的一套所替代。机器人通过替代成本的方式大大降低了智能家居系统的成本。

随着机器人技术的发展，当机器人能够顺利的自主爬坡，上下楼梯时，将大大丰富机器人在各种家庭环境中的适应能力。当能够识别更多的语音命令时，与人类自由聊天，进行家人关爱等情况也不再遥不可及。

塔 米

作为中国第一款商业化，产品化的高性能智能机器人，塔米118A型机器人集成了中文语音识别/语音合成，图象识别，互联网技术，人工智能，自动控制等多种先进技术。它不仅仅能实现人类的听、说、读、看、行走等功能，还能感知人类皮肤的接触,声音源自动定位,通过互联网永远在线通信，以及多台机器人协同工作等先进技术能力。

塔米118H型智能机器人是基于塔米118A平台开发的智能家居的专业版。它具备了本文中所述的机器人在智能家居中的所有应用功能，强大的语音交互能力，使得用户可以方便的和它进行各种交互和控制。精准的位置定位，避障和行走能力，使得机器人可以在家中自主的移动进行视频监控，丰富智能家居系统的安防系统。具备强大网络能力的她，可以很方便的成为家庭的信息中心，不仅仅获取天气预报等信息，还可以提醒用户Email信息,手机话费信息。通过标准协议可以获取智能家居系统中水，电，天然气的使用情况，给用户以告警。

塔米118H更加突出人性化设计，让智能机器人真正成为家庭中的一员。塔米118H具有很高的智能性，能像人一样自由说话，能听懂200多个中文句子，通过“眼睛”可以识别主人和物体并说出他们的名字，能够自动绕开障碍物自由行走，“饥饿”的时候自动回去充电；更有意思的是，塔米机器人还具有开心、生气、愤怒等不同的情绪特征，开心的时候能吹着口哨散步，生气的时候很多“指令”都装作听不懂，直到你哄他高兴了为止。

除此之外，塔米118H智能机器人可以提供传统智能家居之外更多的功能：

塔米功能一：家庭的安全卫士设置好监视点后，塔米智能机器人可24小时在家中自动巡逻，像个卫兵一样保护家人的安全。 当发现陌生人闯入时，会发出警报，并对陌生人拍照，以彩信的方式发送到主人的手机上，同时通过网络上传到服务器保存，以备查询。收到报警信息后，您可以在任何地方通过计算机或手机连接到家中的塔米，遥控塔米在家里自由行走，实时查看家中变化。塔米还可以在家中指定地点录像或者边巡逻边录像，实时上传到网络上供主人查看。

塔米功能二：老人看护家中老人只要佩戴腕表式监测仪，塔米就可以24小时不休息的监测老人的血氧和脉搏变化，无论是日常活动还是睡眠休息，当老人身体出现异常时，塔米就会立刻赶到老人身边做出语音提醒，并给其家人发送报警短信；收到短信后，可以方便的使用计算机或3G手机连接家中的塔米，并通过塔米与老人进行视频对话，及时做出处理；出差在外的时候如果担心家中老人的健康，随时可以通过发送手机短信给塔米，查询老人最新的血氧和脉搏值。

塔米功能三：儿童伴侣和教育塔米能听懂多达200多个句子，且可以用幽默个性的语言与家人聊天对话；可以识别物体和人像，并可以用中英文念出物体和人的名称，孩子可以通过与机器人交互方式学习。

展 望

家庭智能机器人作为一个新兴的快速发展的产业，具有广阔的市场前景，已成为国家“十一五”发展规划的扶植重点。按照韩国信息通信部的计划，到2013年，韩国每个家庭都能拥有一台机器人；而日本机器人协会预测，到2025年，全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500亿美元的规模！随着技术的发展，机器人的功能将高度专业化；随着价格逐渐降低，达到普通消费者能够承受的水平，智能机器人将深入千家万户。它们极有可能使人类社会生活的方方面面发生翻天覆地的变化，家用智能机器人将成为未来数字家庭的主导，而我们也即将步入到全新生活方式的机器人时代……

Tami小贴士

个人档案

姓名：塔米英文名：Tami

身高：45cm体重：7kg

爱好：唱歌、跳舞、聊天、信息服务、睡觉（自己回去充电）

本领：智能家居指挥官，按主人的需要控制电器、灯光等家居设备；看家护院、老人关照、儿童伴侣及教育