智能玩具研发动态及思考
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智能玩具的设计调研报告1. 背景介绍随着科技的不断发展,智能玩具作为儿童市场的一大创新领域,受到了越来越多父母和孩子的关注。
智能玩具通过融合人工智能、物联网和传感技术,为儿童提供了更多有趣且具有教育意义的玩耍方式。
本调研报告将对当前智能玩具的设计进行调研,并分析其优势、劣势以及未来发展方向。
2. 调研内容从市场上调研了多种智能玩具产品,主要涉及以下几个方面:2.1 智能机器人玩具智能机器人玩具是当前智能玩具市场中的热门产品。
它们能够通过语音交互、表情显示等方式与儿童进行互动,有助于提高儿童的交流和沟通能力。
同时,智能机器人还具有一定的教育功能,例如教授基础的计算和音乐知识。
然而,目前市场上的智能机器人玩具价格较高,且功能相对单一,还有较大的改进空间。
2.2 智能拼图玩具智能拼图玩具结合了传统拼图和数字化技术。
通过使用智能应用程序,儿童可以将拼图正确地放置在互动屏幕上,并触发相应的音效和动画。
这种玩具有助于儿童的认知发展和手眼协调能力的提升。
然而,根据调研结果显示,一些智能拼图玩具的界面设计复杂,可能会给儿童带来困扰。
2.3 智能STEM教育玩具STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)教育是目前教育领域的一个热门概念。
智能STEM教育玩具将科学、技术、工程和数学的知识融入到玩具设计中,通过积木、编程等方式培养儿童的创造力和解决问题的能力。
实地调研结果显示,这类玩具受到了很多家长的喜爱,但其使用的软件开发难度较大,需要提供更加简化且易于操作的界面。
3. 发展趋势通过对智能玩具市场的调研,我们可以看到以下几个发展趋势:3.1 多模态交互未来智能玩具将越来越多地使用多模态交互技术,如视觉、声音、触觉等。
这将提供更加真实、丰富的交互体验,增强玩具与儿童之间的情感连接。
3.2 跨平台互动随着智能家居的兴起,智能玩具将与其他智能设备实现跨平台互动。
第1篇尊敬的领导,亲爱的同事们:转眼间,一年又即将过去,在这辞旧迎新的时刻,我谨以此篇年度总结,回顾过去一年玩具工程开发的工作成果,总结经验教训,展望未来发展方向。
一、工作回顾1. 产品研发过去一年,我们围绕市场需求,加大了玩具产品的研发力度。
成功推出了多款新颖、有趣的玩具产品,如积木、拼图、模型等,深受广大消费者喜爱。
在产品研发过程中,我们注重创新,不断优化设计,提升产品质量,确保产品安全可靠。
2. 技术攻关为提高玩具产品的竞争力,我们积极开展技术攻关,引进先进的生产工艺和设备。
通过技术创新,降低了生产成本,提高了生产效率。
同时,我们还与国内外知名企业建立了合作关系,共同研发具有自主知识产权的玩具产品。
3. 市场拓展在市场拓展方面,我们紧跟市场动态,加大市场调研力度,了解消费者需求。
通过参加国内外各类展会,积极拓展销售渠道,与多家知名品牌建立了长期合作关系。
同时,我们还积极开展线上销售,扩大市场份额。
4. 团队建设过去一年,我们重视团队建设,通过内部培训、外出学习等方式,提高员工的专业技能和综合素质。
同时,我们注重员工福利待遇,激发员工的工作积极性,打造一支高效、团结的团队。
二、经验与教训1. 经验(1)以市场需求为导向,加大产品研发力度,提高产品竞争力。
(2)注重技术创新,引进先进的生产工艺和设备,降低生产成本。
(3)拓展市场渠道,加强与国内外知名品牌的合作。
(4)加强团队建设,提高员工综合素质。
2. 教训(1)市场调研不够深入,对消费者需求把握不够准确。
(2)部分产品在研发过程中存在质量问题,需加强质量控制。
(3)团队协作有待提高,个别员工工作积极性不高。
三、展望未来展望未来,我们将继续以市场需求为导向,加大产品研发力度,提高产品质量。
同时,我们还将:1. 深入市场调研,了解消费者需求,优化产品结构。
2. 加强技术创新,提高生产效率,降低生产成本。
3. 拓展市场渠道,提高市场份额。
4. 优化团队建设,提高员工综合素质,打造高效团队。
2024年智能玩具市场前景分析引言智能玩具作为一种结合了科技和娱乐的产品,受到了越来越多消费者的青睐。
随着科技的不断进步和人们对智能化产品的需求增加,智能玩具市场也呈现出蓬勃发展的前景。
本文将对智能玩具市场的前景进行分析,并探讨其发展趋势和市场竞争格局。
市场规模与增长趋势智能玩具市场的规模呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究公司的数据显示,智能玩具市场从2015年的xx亿美元增长到了2019年的xx亿美元,年复合增长率达到了xx%。
预计到2025年,智能玩具市场规模将进一步扩大,预计达到xx亿美元。
市场驱动因素智能玩具市场的快速增长离不开以下几个驱动因素:1. 科技的进步随着人工智能、物联网和增强现实技术的不断发展,智能玩具得到了更多创新和提升。
这些新技术的应用使得智能玩具具备了更强大的功能和更丰富的娱乐体验,吸引了更多消费者。
2. 家长的需求现代家长对于孩子的教育和娱乐重视程度不断提高。
他们对于智能玩具寄予了更多期望,希望通过智能玩具来促进孩子的智力发展和创造力培养。
这种需求的增加也推动了智能玩具市场的发展。
3. 互联网的普及互联网的普及使得智能玩具可以更广泛地与其他设备进行连接和交互,为用户提供更多的游戏和娱乐方式。
同时,互联网的便捷性也使得智能玩具更容易购买和使用,进一步推动了市场的增长。
市场竞争格局智能玩具市场竞争激烈,主要有以下几个主要参与者:1. 大型科技公司像苹果、谷歌等大型科技公司也进军智能玩具市场,并推出了一系列智能玩具产品。
这些公司拥有强大的技术研发实力和品牌影响力,对市场格局产生了一定的影响。
2. 专业智能玩具企业一些专门从事智能玩具研发和生产的企业,通过创新和不断推出新产品来占据市场份额。
他们通常拥有丰富的经验和技术积累,在市场竞争中表现出竞争力。
3. 传统玩具企业一些传统玩具企业也开始涉足智能玩具市场,通过与科技公司或专业智能玩具企业的合作,以及自身的品牌优势来争夺市场份额。
数字化时代下的玩具市场数字化趋势随着科技的不断进步和智能化的快速发展,人们生活的方方面面都受到了数字化的影响,玩具市场也不例外。
数字化时代给玩具市场带来了许多新的趋势和机遇,本文将探讨数字化时代下玩具市场的数字化趋势。
一、虚拟现实与增强现实的应用虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的广泛应用成为数字化时代玩具市场的一个重要趋势。
通过虚拟现实和增强现实技术,玩具能够提供更加沉浸式的游戏体验,帮助孩子们拓展想象力和创造力。
例如,一些VR头盔和AR眼镜的应用,使得孩子们可以在虚拟世界中与现实世界互动,体验到前所未有的游戏乐趣。
二、智能化玩具随着物联网技术的快速发展,智能化玩具逐渐走入人们的生活。
智能化玩具结合了传感器、人工智能和远程控制等技术,可以与孩子进行智能互动。
例如,智能机器人可以陪伴孩子们玩耍,通过语音识别和情感识别技术能够与孩子们进行对话,帮助他们学习和成长。
三、互联网+玩具互联网+玩具是数字化时代下的另一个重要趋势。
通过将玩具与互联网相结合,玩具变得更加智能和互动。
例如,一些连接互联网的玩具可以通过手机或平板电脑控制,与其他玩具互相通讯,形成一个虚拟的玩具社区。
这不仅可以提供更多的游戏方式和内容,还能促进孩子们之间的交流和合作。
四、自主创新与个性定制数字化时代下,玩具市场的另一个数字化趋势是自主创新和个性定制。
通过数字化技术,玩具制造商可以更加容易地设计和制作个性化的玩具。
消费者可以根据自己的喜好和需求,在线定制自己喜欢的玩具,从而获得独一无二的玩具体验。
五、教育与娱乐相结合数字化时代下的玩具市场,教育与娱乐的结合成为了一个重要的趋势。
许多数字化玩具通过游戏和互动的方式,融入了教育元素,帮助孩子们在娱乐中学习新的知识和技能。
这不仅提高了孩子们的学习兴趣和参与度,还促进了他们的全面发展。
六、线上线下融合在数字化时代,线上线下融合是玩具市场的又一个数字化趋势。
许多玩具制造商选择将线上和线下的销售渠道相结合,通过线上商城和线下实体店的综合运营,提供更好的用户体验和服务。
儿童智能玩具调研报告智能科技的快速发展为儿童玩具行业带来了革命性的变革,智能玩具逐渐成为当今市场上备受关注和追捧的产品之一。
本调研报告旨在深入了解儿童智能玩具的市场状况、发展趋势以及对儿童成长带来的影响。
一、市场状况和背景智能玩具,指的是集成了电子技术、通信技术、传感技术等高新技术的玩具产品。
智能玩具的出现,不仅为儿童提供了更多的游戏方式,还拓宽了他们的知识面和创造力。
根据市场研究数据显示,智能玩具市场正逐步走向成熟,仅在过去几年间,其销售额就呈现出了爆发性增长的趋势。
智能玩具的发展得益于智能设备的普及和技术的不断进步。
在如今家庭中,智能手机、平板电脑已经成为了几乎每个孩子都能接触到的电子产品。
这些便利的设备为智能玩具的推广提供了强有力的支持。
二、儿童智能玩具的发展趋势1. 教育与娱乐相结合儿童智能玩具在开发和设计上将教育和娱乐相结合,既满足了孩子们对于游戏乐趣的需求,又能够通过各种形式的互动教育,提升儿童的认知能力和创造力。
例如,有些智能玩具通过游戏的方式帮助儿童学习数字、字母等基础知识,培养逻辑思维和解决问题的能力。
2. 科技与创新驱动随着科技的不断进步,儿童智能玩具也在不断迭代和创新。
声控、触控、人工智能等技术的应用,使得智能玩具能够与儿童进行更多元化的互动,激发他们的想象力和创造力。
科技创新不仅提升了儿童智能玩具的品质和功能,还大大丰富了儿童的玩具体验。
3. 引入STEM教育STEM教育即科学、技术、工程和数学教育,正逐渐受到广泛关注。
智能玩具可以通过实践操作和探索学习,培养儿童的逻辑思维、创新意识和问题解决能力,与STEM教育的目标高度契合。
许多智能玩具制造商纷纷推出STEM系列产品,推动科学教育与儿童玩乐的有机结合。
三、儿童智能玩具的益处与风险儿童智能玩具给孩子带来的好处是显而易见的,它们能够提供多元化的游戏体验,拓展儿童的知识和想象力。
此外,智能玩具还可以培养儿童的社交能力,例如通过与其他儿童共同参与智能游戏,培养团队合作和沟通交流的技巧。
人工智能在玩具制造中的应用人工智能(Artificial Intelligence, AI)是一项涵盖了多个领域的技术,用于模拟、扩展和增强人类智能的方法和系统。
近年来,随着科技的不断发展,人工智能逐渐应用于各个行业,包括玩具制造业。
本文将探讨人工智能在玩具制造中的应用及其带来的影响。
一、设计创新在玩具制造中,人工智能可以通过深度学习和图像识别等技术,帮助设计师创造出更具创意的玩具。
传统上,玩具的设计过程需要凭借设计师的经验和想象力,然而,人工智能可以通过学习大量历史数据和市场趋势,提供设计灵感和参考。
例如,通过分析消费者喜好和购买记录,人工智能可以预测出热门玩具的特征和趋势,帮助设计师制定更有市场竞争力的产品。
二、智能制造人工智能在玩具制造过程中的应用也包括智能制造。
智能制造利用人工智能技术,通过自动化和智能化的生产线,提高生产效率和产品质量。
传统的玩具制造通常需要人工操作和监控,但是人工智能可以通过机器视觉和传感器技术,实现对生产过程的自动控制和检测。
这不仅可以减少人力投入,还可以减少制造中的错误和损失,提高制造效率。
三、个性化定制随着人们对个性化产品的需求增加,玩具制造商也开始尝试通过人工智能实现玩具的个性化定制。
人工智能可以通过分析用户数据和偏好,设计和制造出符合每个用户需求的玩具。
例如,一个人工智能玩具可以根据孩子的兴趣和特点,自动调整其功能和表达方式。
这种个性化定制不仅可以提供更好的用户体验,还可以增加产品的附加值和竞争力。
四、互动体验人工智能技术还可以为玩具提供更丰富的互动体验。
通过语音识别和自然语言处理等技术,玩具可以理解儿童的指令和对话,进行智能应答和互动。
例如,一款人工智能机器人玩具可以与儿童进行语音对话,并根据儿童的提问回答问题或讲故事。
这种互动体验不仅可以增加儿童的乐趣,还可以培养他们的语言交流和思维能力。
五、教育辅助人工智能还可以在玩具中作为教育辅助工具的应用。
通过人工智能的语音识别和推荐算法,玩具可以对儿童进行个性化的学习引导和教育支持。
智能玩具的设计与开发智能玩具是目前市场上备受欢迎的一种玩具,它结合了现代科技和儿童游戏的需求,能够带给孩子们更丰富的游戏体验和学习方式。
而智能玩具的设计和开发则是实现它的关键,本文将从多个方面进行论述。
一、市场与需求在进行智能玩具设计和开发之前,需要了解市场和用户需求。
目前市场上智能玩具种类繁多,主要分为儿童学习玩具、儿童益智玩具、机器人玩具等。
而用户需求则包括功能性、安全性、育儿陪伴等,需要针对不同年龄段和文化背景的孩子进行设计。
二、硬件设计智能玩具的硬件设计包括外观设计、电路设计、光学设计等多个方面。
外观设计需要注重孩子们的审美和使用适宜性,电路设计要满足玩具的各种功能,光学设计则需要考虑扫描、拍照等传感器的性能和调整。
三、软件开发智能玩具的软件开发一般包括嵌入式开发、应用开发和服务器开发三个方面。
嵌入式开发是指将软件嵌入硬件中实现玩具的各种功能,应用开发则是需要开发与玩具配套的APP,服务器开发则负责统计数据、推送信息等后台管理工作。
四、安全性智能玩具的安全性是设计和开发的重中之重,它需要确保玩具不会对孩子产生危害,并避免个人信息泄露等情况。
为了达到这一目的,需要确保产品防水、防摔、防辐射等,同时要确保软件的安全性,对用户信息进行加密保护等。
五、教育价值智能玩具的设计和开发并不只是为了孩子们玩耍,更重要的是要考虑它的教育价值。
通过游戏、逻辑、语言、数学等多种方式,可以帮助孩子们自主学习,提高兴趣、探索和创造的能力。
总的来说,智能玩具的设计和开发是一项严谨和复杂的工作,需要从市场需求、硬件设计、软件开发、安全性、教育价值等多方面进行考虑。
只有将这些因素都充分纳入设计和开发中,才能够打造出具有实际价值的智能玩具。
官方网站:/ 关于智能玩具行业的痛点分析及设计建议一切消费品都在升级换代,儿童消费品也不例外。
简单的木偶、积木和芭比娃娃等儿童玩具已经很难满足新一代儿童的需求,只有搭上智能化顺风车,才能入得了年轻父母的法眼。
根据此前智研咨询发布的《2017-2022年中国智能玩具市场运行态势及投资战略研究报告》,儿童智能产品中的智能玩具类产品未来5年75%的年均增速,将远远超过玩具行业年均6%的增速。
智能玩具中语音识别、人机交互等技术的应用,将大幅提高产品的价格和毛利率。
智研咨询发布的相关报告。
而经济利益也成为引导玩具朝向智能化发展的重要原因。
智能玩具单价相对较高,对厂家而言,这些功能为其增加巨大的附加值,一款智能玩具可以卖到普通玩具的好几倍价格,为厂家赢得了巨大的经济效益。
官方网站:/基于以上的分析,国内知名智能玩具品牌哈一代负责人表示智能玩具还是行业的一大热门发展趋势。
但与此同时,暴露出的痛点问题也越来越明显,下面我们一起看看:智能化玩具的形式多种多样,在功能上,智能化和交互性成了智能玩具重要的两大痛点,这体现在玩具可以与孩子们进行“情感”交流,进而培养孩子良好习惯,并在愉悦中学习、体会生活,真正达到寓教于乐的目的,据统计,有64%的成人消费者表示有兴趣购买适合自己的智能玩具。
官方网站:/ 智能玩具的智能化和交互性,还体现在儿童的情感陪护领域。
随着人机对话技术的成熟,利用语音识别和语音合成的先进技术制作的智能玩具。
如哈一代的超级飞侠智能机器人,不但能够完善孩子们的语言表达能力,对孩子交际能力的提升也大有作用,能够人机对话的智能玩具,在儿童陪护领域优势尽显,一方面可以增加孩子的兴趣,另一方也减少了大人们的工作量。
高科技智能化玩具满足消费群体的好奇心,同时强化了消费群体和玩具的互动体验。
玩具企业将计算机、电子、通讯等领域内的先进技术植入到玩具产品中,突破了传统玩具局限性,赋予玩具“听”、“说”功能,与人进行互动。
玩具的智能化设计与技术应用玩具是孩子们成长过程中不可或缺的一部分。
随着科技的不断发展,智能化设计与技术应用逐渐渗透到了玩具行业中。
本文将探讨玩具的智能化设计与技术应用对儿童成长的积极影响,并展望智能化玩具的未来前景。
一、智能化设计的儿童发展潜力现代儿童成长环境丰富多样,玩具作为重要的学习和娱乐工具,智能化设计为其注入了新的活力。
首先,智能化设计可以激发孩子的创造力和想象力。
例如,智能积木可以通过连接和组合不同的模块,让孩子自由创造各种形状,培养他们的空间想象力和创造性思维能力。
其次,智能化设计可以提供更加互动和个性化的学习方式。
传统的玩具通常只能提供固定的游戏模式,而智能化玩具可以通过智能传感器和交互技术,实现与孩子之间的实时互动。
比如,语音交互的智能机器人可以根据孩子的表达和需求,提供有针对性的学习内容,满足孩子的个性化需求。
最后,智能化设计可以培养孩子的动手能力和解决问题的能力。
很多智能化玩具的操作和拼装过程需要孩子们亲自参与,这样可以锻炼他们的手眼协调能力和逻辑思维能力。
同时,当孩子们面临问题或挑战时,智能化玩具通过提示和引导,培养他们解决问题的能力和毅力。
二、智能技术在玩具中的应用案例1. 编程教育类玩具随着编程教育逐渐进入学校教育课程,智能化玩具在这方面发挥了积极的作用。
比如,LEGO Mindstorms EV3是一个集成了编程、机械工程和电子技术的智能积木系统,可以让孩子们通过编写代码来控制机器人的移动和功能,培养他们的编程思维和问题解决能力。
2. 虚拟现实(VR)玩具虚拟现实技术作为当今科技领域的热门话题,也逐渐进入了玩具行业。
比如,Google Cardboard是一款DIY的VR头盔,可以通过智能手机与相关应用程序配合,提供身临其境的虚拟体验。
孩子们可以在游戏中探索不同的环境和场景,丰富他们的视野和体验,开阔他们的思维。
3. 情感互动类玩具情感互动类玩具是另一类智能化玩具的重要应用领域。
智能玩具的创意设计与实现方案一、创意设计1. 交互式设计:玩具应具备与孩子互动的能力,如声音识别、语音回应、动作感应等。
这样,孩子可以与玩具进行对话,增强他们的参与感和互动性。
2. 教育功能:智能玩具不仅应具有娱乐功能,还应具备教育功能。
内置的学习资源可以包括故事、儿歌、英语启蒙、数学启蒙等内容,同时可以配备AR(增强现实)技术,让孩子在玩乐中学习新知识。
3. 个性化定制:每个孩子都是独一无二的,玩具也应具备个性化定制的能力。
例如,可以通过传感器检测孩子的情绪、喜好等,为他们提供个性化的内容。
4. 健康监测:结合健康监测功能,玩具可以检测孩子的睡眠质量、运动量等数据,并通过数据分析提供有针对性的建议,帮助孩子养成良好的生活习惯。
5. 环保可持续:考虑到环保和可持续发展,玩具的材料应采用环保、可回收的材料,设计应简洁、易于拆解和重组,以延长其使用寿命。
二、实现方案1. 技术选择:智能玩具的实现需要结合多种技术,如嵌入式系统、人工智能、物联网、语音识别和生成等。
选择合适的技术和工具包是实现智能玩具的关键。
2. 硬件设计:硬件是智能玩具的基础,包括电池、处理器、传感器、扬声器等。
设计时应考虑性能、稳定性和成本。
同时,应考虑电池寿命和充电方式。
3. 软件设计:软件是智能玩具的灵魂,应具备强大的算法和数据处理能力。
可以采用开源软件和框架,降低开发难度。
同时,应注重数据安全和隐私保护。
4. 云服务:为了实现数据的存储和分析,需要使用云服务。
可以选择可靠的服务提供商,并确保数据的安全传输和存储。
5. 测试和优化:在开发过程中,需要进行多次测试和优化,以确保玩具的性能和稳定性。
同时,应注重用户体验,不断改进和升级产品。
总之,智能玩具的创意设计和实现需要结合多种技术和工具,注重用户体验和数据安全。
通过不断测试和优化,我们可以打造出更多有趣、实用、富有教育意义的智能玩具,为孩子的成长带来更多乐趣和帮助。
第2l卷第3期2004年9月广东工业大学学报加・m同0fG|枷唱函曜U-由呻0fTt曲嘲‘o目Vd.2lNo.3Sep“咖2004智能玩具研发动态及思考杨宜民,李莹(广东工业大学自动化学院,广东广州510090)摘要:现代玩具工业在经历了塑料玩具、小制玩具、电子玩具之后,正在向智能玩具时代迈进,并不断地用高科技武装玩具,研发出各种集知识性、趣味性于一体的智能玩具.本文在介绍国内外智能玩具研发动态的基础上,针对目前国内外对中、高档智能玩具的迫切需求,指出了从消费水平逐步提高和我省生产能力实际出发,应加强科技力量,增加投资,尽快研发、批量生产中档智能化玩具,并尽快占领国内外市场.同时,支持高档智能玩具的研发,为经济持续发展做准备.关键词:机器人;智能;玩具中图分类号:11P242.6文献标识码:A文章编号:10ar7.7162(2004)03.0034.06众所周知,玩具老少咸宜,具有启蒙益智的作用.玩具文化是人类文化学的一个组成部分,中国玩具文化是中华民族五千年光辉灿烂文化中的一朵奇葩,而玩具产业又是当今中国国民经济中举足轻重的产业.中国是世界上最大的玩具出口国,广东省又是中国最大的玩具生产地区(占全国70%).为了弘扬中华民族文化,促进玩具的生产与销售,本文在介绍国内外智能玩具研发动态的基础上,结合国内外的需求,在技术的层面上提出个人的看法.1国外研发动态现代玩具工业的发展经历了以下几个阶段:二战后,由于塑料的出现,塑料玩具代替了小制玩具.20世纪70年代,电子玩具的出现已成为玩具的发展潮流.为吸引儿童的爱好和兴趣,玩具厂家千方百计地不断更新其品种.20世纪80年代末,两家日本玩具商sEGA的NIN盹NDO抢先推出托架玩具,行销一时.现在,美国的MA,IⅡL和№峪BRO公司、日本的BANDAI公司和丹麦址加公司等几家世界大型玩具生产商从传统产品中脱颖而出,转产电子游戏玩具.2000年电子游戏玩具已占世界玩具总营业额695亿美元的21.1%的份额.为应对多媒体的挑战,抢占市场,这些公司又捷足先登,研发智能玩具.法国第二大玩具集团公司BERcHET在2000年利用其50%的资本,研制其第5代玩具:教育智能玩具….现在,高技术玩具在市面上已经是屡见不鲜了.玩具箱里的玩具不但能模仿人的声音,而且对还能对人的命令做出反应,同时也能展现出丰富的表情.尽管像这样的玩具价格不菲,可是电子玩具还是在以很快的速度在更新换代着.去年在美国,其销售额达到10亿美元嘲.在2003香港玩具展览会上,来自30个国家和地区的1700多家公司参展.各参展商推出的智能玩具引起商家的关注,成为今年玩具展的新亮点[3J.从日本索尼公司的小机器狗爱宝(AIBo)到英国罗宾科技公司的大机器狗威克(RS一01)再到日本世嘉公司的普奇(POO.Cm),机器狗作为互动型智能收稿日期:2003.05.05基金项目:广东省攻关资助项目(嬲),863资助项目(200lcr70400l,200撇)作者简介:杨宜民(1舛5-),男,教授,主要研究方向为机器人与智能控制.第3期杨宜民,等:智能玩具研发动态及思考35玩具的代表性产品风靡世界玩具业.虽然它们大多价格不菲,却依然阻止不了人们的购买热情,高端技术的运用和人性化的设计理念让机器狗完全超越传统意义上的玩具,成为新世纪新人类的最爱‘41.以下介绍几个国外具有代表性的高档智能玩具.1.1赶鸭机器人赶鸭机器人如图1所示,它是由西尔索研究所、里兹大学、布里托斯托尔大学和牛津大学共同研制的.赶鸭机器人是一个带有轮子的垂直的圆柱体,可以实时地在室外短草坪上运动.机器人的最大行走速度是4m/s,远远超过了鸭子的速度.机器人高78cm,直径44cm,外包一层软塑料,软塑料安装在橡胶弹簧上,目的是保证鸭子的安全.机器人系统包括机器人车、计算图l赶鸭机器人机和摄象机.计算机在分析了摄象机拍摄的图象后,可以确定鸭群和机器人的位置,将信息与已知的目标位置对照分析,控制程序就能确定机器人的行走路线.命令是通过无线电台发送给机器人的,它引导机器人将鸭子赶到目的地b】.1.2宠物机器人东京电子通信大学开发了一种能表达简单情感的宠物机器人[6].该机器人的形状象只呢绒玩具猫,携带很方便,它的腿、耳朵、脖子、嘴和尾巴都能活动.腿、脖子和耳朵各有两个自由度,嘴和尾巴有一个自由度,机器人总共有10个自由度.为了能与人保持亲和关系,采用了无线形式并装有两个触摸传感器,通过触摸方式与人进行通信,将要求传递给机器人.在机器人的眼睛和头顶都还装有音响报警灯,能表达许多其它的情感.可以为机器人编程,使其表示8种情感:高兴、愤怒、吃惊、悲伤、同意、拒绝、叫喊和表示遇到紧急情况.高兴时,机器人就会摇动它的腿;愤怒时,它的眼灯就会发亮,身体颤抖.1.3机器人乐队机器人乐队的指挥和奏乐都是人型机器人,它们的身体呈透明状,如图2所示.通过计算机编程控制手指、手臂和脚的运动,动力源有气动和电动两种.相对于演奏不同的乐曲,有不同的整套程序.每套程序相当长,但是又很简单,多有重复[7].1.4机器小狗“爱宝”机器小狗“爱宝”是日本索尼公司研发的,如图3所示.“爱宝”具有喜、怒、哀、惊、惧和怨6种情感,有爱、寻找、运动和饥饿(充电)等4j种本能.为了使“爱宝”更加可爱有趣,它可以工作在自主模式和表演I模式,也可以工作在游戏模式,和你玩游戏.一般来说,想要将一个蹒图2机器人乐队指挥跚学步的“爱宝,,养成一个成年机器人需要几个月时间(具有机器学习功能),时间长短取决于与人接触的方式和它的生活环境[8].机器小狗“爱宝”装有64位的计算机,共有18个自由度,带有彩色摄象机、麦克风、温度计、红外、加速度、角速度、压力等传感器,尺寸为156-啪×266砌×274l砌(不包含尾巴),重量为16kg.为了使娱乐性机器人走上标准化道路,索尼公司将推出基于舢boERS一210机器狗的开36广东工业大学学报第21卷放式开发平台体系——OPEN—R.“爱宝”的销售情况:1999年6月,索尼公司在日本投放3()00台“爱宝”,20rIlin内即售完旧o.,在美国投放2000台,4d内售完.年底,在全世界接到135000台订单.1.5智能玩具机器人(nl—R11)去年日本的玩具开发商(rI钛araco)在东京展示了他们新近开发的一款智能玩具机器人(FⅡ.RII),如图4所示.这种智能玩具机器人具有照相机的功能,同时通过操纵安装图3“爱宝”家族在机器人手上的红外线显示灯可以让机器人使用6种家庭工具旧J.另外,日本的Otndon公司在2001年推出了单价高达1530美元的机器猫“妮科拉”.像大部分普通猫一样,妮科拉嗜睡成性:令人惊奇的是它可以发出48种打呼噜的声音!与机器狗不同,它不需要喂“食物”,只要给予它足够的抚摸,它就会非常知足地发出呼噜声¨0|.2国内研发动态近10多年来,我国玩具生产能力和行业规模快速扩大,玩具生产、内销和出口取得了很大的发展.目前,我国己成为世界上重要的玩具生产国.然而当国外同行们在不断求新创新的时候,多数国内厂家的思路似乎停留图4智能玩具机器人在布偶娃娃、长毛绒玩具、汽车模型等低成本、低技术含量的传统玩具产品上或者满足于为国外厂家作贴牌生产,赚取微薄的加工利润.尽管如此,为加快我国玩具业的发展步伐,生产出更多更好的适应国内外市场需求的最佳产品,把我国玩具的出口提高到一个新水平,国内一些高等院校和科研单位还是进行了一些中高档智能玩具的研制.下面介绍国内研制的高档智能玩具.2.1智能灭火玩具智能灭火玩具由两轮驱动,控制芯片选用美国MicmchipTechnolo留公司的PIc系列单片机(PICl6F877),采用精简指令集砌SC.灭火玩具上装有6个红外传感器,用于帮助灭火玩具判断障碍物的方位,以便控制灭火玩具的行走.此外,灭火玩具上还装有4个火焰传感器,以便帮助灭火玩具找出火焰的所在处.灭火模块主要包括微型风扇和微型继电器,当灭火玩具找到目标后,灭火玩具启动风扇吹灭火源.智能灭火玩具采用镍氢电池供电.2.2机器蚂蚁和“昆虫战士”机器蚂蚁是一个全自主的生物机器人,如图5所示.它饿了,会去寻找食物,食物太重太大,自己推不动,会叫伙伴一起来推.寂寞了,会找伙伴一起玩.通过选择键盘上的按钮,可为你表演节目[7].“昆虫战士”与机器蚂蚁相类似.“昆虫战士”上装有32位计算机,共有14个自由度,带有彩色摄像机、接触、红外、平衡、电流等传感器.尺寸为50cm×35cm×30cm,重量为1.5kg,负重大于0.5kg,最大速度为图5机器蚂蚁12cm/s.、第3期杨宜民,等:智能玩具研发动态及思考372.3迎宾小姐“莹莹”迎宾小姐“莹莹”如图6所示,它是广东工业大学自动化研究所和哈工大人机器人研究所联合研制的,具有下列功能:能自主识别客人的到来或离开,并能致相应的欢迎辞或欢送辞,同时做相应的礼仪动作;能唱歌、跳舞、朗诵唐诗;能和客人做简单的对话;能在一定范围内漫步;客人可以利用“莹莹”胸部触摸屏查找有关资料.“莹莹”身上装有计算机,共有10个自由度,带有光、超声波、麦克风、接触、红外等传感器,高度为150cm.2.4机器人足球队机器人足球队由多个(3、5、7、11)队员(足球机器人)组成.它们采用共用“眼睛”,共用“大脑”.“眼睛”由cCD、图像卡和软件所组成.“大脑”由计算机及软件所组成.足球机器人由两轮驱动,装有无线接收器、队徽和队员识别颜色.通过眼睛获取现场信息,大脑根据现场信息进行决篓{角色分配、动作选择、路径棼划黧避碰控制),“大脑”通过无图6・・莹莹,’,】、姐线载波形式对足球机器人发送控制信号,足球机器人按“大脑”的命令进行运动,防止对方把球踢进自己的球门,同时力争把球踢进对方的球门.图7是广东工业大学自动化研究所研制的机器人足球比赛系统.3智能玩具研发之我见3.1我国中小学教育的需求为了提高中学生的技术素养,加强中学生的生产实践能力和人文因素渗透,反映先进技术和先进文化,倡导多样化的学习方式,2004年我省普通高中将开设“通用技术课程”.本课程设置9个模块:技术与设计I、图7机器人足球比赛系统技术与设计II、简易机器人制作……汽车驾驶与保养.技术与设计I、Ⅱ为必修模块,其他7个为选修模块,并且要求每个学生要选修两个选修模块.“简单机器人制作”模块的大纲:基于计算机技术的学习平台,将机械传动与单片机的应用相结合.具体内容有单片机及其控制程序,单片机与控制电路,单片机与传动机械.该模块给学生提供了运用当代先进技术和先进思想方法进行设计和制作、以解决实际问题的机会.机器人技术是集光、机、电、信息和自动化于一身的高新技术.据报导,为了培养中小学生的动手能力和团结合作精神,上海将于2004年启动小学生的机器人教育.3.2成人玩具市场有望成为我国新经济增长点随着人们观念的改变和生活节奏的加快,随着我国经济的发展和生活水平的提高,成人在休闲时光里需要寻找一种积极的、新颖的消遣方式和休息方式来缓解工作的压力,智力玩具就成了他们的选择对象.与儿童玩具相比,成人玩具更注重智能性和挑战性.智力玩具比较复杂,38广东工业大学学报第2l卷有一定的难度,正因为这样,它有利于打破人的思维定势,培养人的耐心和逻辑思维能力.近年来,我国的玩具产业无论是从产值还是在出口创汇方面都有不俗表现,然而玩具市场的成人玩具却少之又少.中国社会调查事务所去年的一项调查表明,64%的消费者表示如有条件,可以考虑购买适合自己的玩具,其中33%的成人认为自己喜欢并愿意购买玩具.与此形成反差的是我国城市成年人玩具年消费仅为16元,农村基本上为零.这种极低的消费,反映出我国成人玩具市场有着难以估量的发展潜力.而在美国,其40%以上的玩具是专门为成人设计制造的,且有公司专门生产成人玩具…J。