作者：陈瑛、卢文博、刘沈军、浦津、葛望东单位：南京林业大学指导老师：金慧萍、田涛
1.1背景调研随着我国社会经济水平的飞速发展和城市化的进程加速推进，居民生活水平有了较大幅度的提升，随之而来的宠物业也得到了较大程度的发展，然而鉴于城市生活水平的封闭性、个性化和人口老龄化等特点，人们生活中的休闲、消费和情感寄托方式也呈现出多样化的发展，其中，家庭宠物的饲养已经成为了城市居民生活消遣的新方式。
2.1应用前景据《2020年中国宠物行业白皮书》（消费报告）数据显示，目前我国宠物总量已经超过1亿只，从2010年至2016年，国内宠物行业年复合增长高达49%。《2022年中国宠物行业市场前景及投资研究预测报告》显示，目前宠物市场规模已经达千亿，71.4%的00后网民有养宠物的经历或意愿，且很多人将宠物视为“重要家人”，愿意为．8．其消费。随着人们与宠物亲密度的持续走高，预计2021年宠物市场规模还将突破2000亿元，宠物经济发展将持续高速繁荣。在市场高速发展中，各种新业态也有望借着东风趁势而起，其中就包括了智能养宠。所谓智能养宠，顾名思义，就是利用各种智能技术和智能设备来养宠，例如，机器人。2.2社会价值利用机器人养宠，能使养宠变得轻松和简单，宠物生活变得更好，同时还能解决“空巢宠物”问题。在用户因为上班等各种原因无暇照顾宠物的情况下，通过远程操控机器人就能照管宠物，保持人宠之间的亲密感和联系性，不管对于宠物还是主人来说，机器人养宠都极具显著价值。
4.1作品存在的问题技术功能的实用性：现阶段项目受到市场检验的机会不多，产品的使用效果、稳定性、智能性、续航性、环境适应性等都还有待市场反馈。鉴于此，我们一方面要加强机器人技术研发和升级，另一方面也要增加技术实际试用，让我们的宠物机器人能更加满足需求，受到用户认可。4.2作品改进方向通过不断的研究和调试，当前机器人已经可以基本完成所有预想任务。上位机能够正常播放来自机器人的视频数据。控制数据能够正常传输，机器人对控制终端的控制数据有较好响应，控制延时可忽略不计，不影响控制体验。在调试实验中，机器人能清楚的检测到宠物模型的位置及状态并即时反馈在视频端。机器人在接近宠物的运动过程也较为顺畅，自动喂食和毛发处理功能的完成也充分达到预期效果，此机器人方便操作，更能适应多种复杂的情况，既保证了使用者可以对宠物进行检测又为宠物独自在家提供了保障。因此研究已经得到可行的论证。
针对宠物无人看管的问题，设计了一个可以在家中无人看管时照看宠物的智能宠物机器人。具有自主导航、宠物识别、自主避障、清理宠物毛发、自动喂食等功能。
（1）智能交互功能：通过指令触发实现机器人指定控制功能，与用户实现智能交互；
（3）清理毛发功能：通过强力吸风机，将途径的灰尘和宠物毛发吸到储物盒之中，且储物盒贴有粘性贴，可将灰尘和毛发粘到盒中，从而实现打扫屋内及清理宠物毛发的功能。
（4）自主定位与导航：机器人在室内移动过程中根据视觉扫描和对自身位置的估计，实现机器人的自主定位和导航；
（5）避障功能：通过与主控板相连接的红外传感器发送数据，指引驱动器进行避障。
宠物机器人的外观三维设计图如下图所示。
机器人的本体结构由喂食装置、探索者、宠物识别装置、压力传感器步进电机、清理毛发装置组成。其具体结构如下图所示。
2.2宠物追踪本作品识别到宠物后，用BestFit（最佳适应算法）实现宠物自动追踪，并使用mjpg-streamer将实时监控到的视频推流到PC端，实现人机交互，从而用户可以实时观测到宠物的健康状况以及所处位置等。
2.3识物投食本作品通过3D打印设计出喂食装置，在识别宠物后，通过电机推动旋钮，将狗粮或猫粮投放到饭盘里，实现识别物种后定量喂食。识物投食如下图：
2.4清理毛发本作品通过强力吸风机，吸到储发盒上部，储发盒上部贴有粘性贴，可将毛发粘到上部，从而实现清理宠物毛发的功能。
编程模块采用了较易上手的Arduino来最大程度实现各项功能的完成。它构建于开放原始码simpleI/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。主要包含两个部分：硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板；另外一个则是ArduinoIDE，计算机中的程序开发环境。只需要在IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino电路板后，程序便会将指令传向Arduino电路板，进而完成最终的操作响应。Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译成二进制文件，烧录进微控制器。对Arduino的编程是通过Arduino编程语言(基于Wiring)和Arduino开发环境(基于Processing)来实现的。
①使用MaixPy板上的摄像头执行对象检测并将结果显示在LCD上。