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在整個教學和科研過程中，為了實現醫療服務機器人更多的功能和應用，充分利用TRIZ理論創新方法，在教學中設計了創新設計方案。

(一)基于分割原理的改進

分割原理是使對象可組合的一部分。在一個完整的系統中，當一個部分出現問題時，需要將整個系統分割分成幾個部分，提取有害或有益的部分。為了使醫療服務機器人的結構和功能框架更加完善，分割由控制器最小系統、電源電路系統、電機系統、模擬舵機系統、驅動系統和穩壓系統組成。系統模塊分割如圖3所示。

基于TRIZ理論的服務機器人改進研究

同樣，當模塊的某個部分出現問題時，需要單獨進行分析，充分發揮功能。在設計過程中，相機手勢識別會出現錯誤，輸出骨架圖也會出現錯誤，導致問題不穩定，解決問題時需要單獨提取。

(二)基于局部特性原理的改進

局部特性原理是將物體或外部環境的同質結構轉化為異質結構。在方案的設計中，系統的所有模塊都可以充分展示自己的功能，有些需要單獨處理。手勢識別是該方案考慮的關鍵部分。如果手勢識別出現問題，機器人會做出錯誤的判斷，最終做出錯誤的路徑運動，從而導致機器人的人機交互出現問題，進而導致決策動作與醫患目的產生差異。

因此，基于TRIZ理論的“局部特性原理”創新方法，Kinect體感設備這一采用全新空間定位技術的3D體感相機，可以實時捕捉用戶的動作，配合實時動態捕捉、圖像識別等功能實現輸入功能，擺脫傳統輸入設備的束縛，最終完善系統，提高穩定性。

(三)基于動態性原理的改進

動態性原理是使物體或其環境自動調整，以達到在每個運動階段的最佳表現。為了增加醫療服務機器人操作過程的便利性，通過轉向器控制靠背和抬腿部分的狀態，設計了輪椅和病床之間的自動轉換裝置，只需簡單的手勢指令即可自由轉換。為了顯示明顯的實驗效果，在狀態切換中沒有加入躍遷過程。當輪椅收到指令時，輪椅的靠背和腿支撐板在轉向器的驅動下直接翻轉。實現了整個裝置運行的平穩性，提高了自動化程度。機器人模式和病床模式之間的切換過程如圖4所示。

基于TRIZ理論的服務機器人改進研究