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歷經(jīng)十余年的技術(shù)攻關(guān)，天津大學(xué)在水下機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制方面形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。自主研制成功新一代水下滑翔機(jī)，于2014年4月通過國(guó)家組織的第三方測(cè)評(píng)，是眾多參加測(cè)試單位中唯一順利完成所有測(cè)試項(xiàng)目的參評(píng)單位，創(chuàng)造了中國(guó)水下滑翔機(jī)航程最遠(yuǎn)、剖面運(yùn)動(dòng)最多、工作深度最大等諸多航行紀(jì)錄。水下滑翔機(jī)最大深度1500米，最大航程1000公里，可自主規(guī)劃航行軌跡，并形成系列化產(chǎn)品。 2012年，自主研制成功深水自主水下航行器（AUV），最大工作深度3000米，4節(jié)航速下續(xù)航能力可達(dá)到22

本項(xiàng)目以戶外復(fù)雜環(huán)境為應(yīng)用場(chǎng)景，以模塊化功能組件構(gòu)建輪式割草機(jī)器人，搭載多種傳感器，研發(fā)了半封閉低速場(chǎng)景多源信息融合算法，解決了戶外場(chǎng)景機(jī)器人自動(dòng)駕駛和作業(yè)對(duì)象自動(dòng)識(shí)別問題，實(shí)現(xiàn)了割草機(jī)器人有序無(wú)人作業(yè)。 一、項(xiàng)目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、技術(shù)分析 本項(xiàng)目以戶外復(fù)雜環(huán)境為應(yīng)用場(chǎng)景，以模塊化功能組件構(gòu)建輪式割草機(jī)器人，搭載多種傳感器，研發(fā)了半封閉低速場(chǎng)景多源信息融合算法，解決了戶外場(chǎng)景機(jī)器人自動(dòng)駕駛和作業(yè)對(duì)象自動(dòng)識(shí)別問題，實(shí)現(xiàn)了割草機(jī)器人有序無(wú)人作業(yè)。形成I類自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)7項(xiàng)。關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn) 1.復(fù)雜場(chǎng)景多傳感器融合整機(jī)自適應(yīng)控制技術(shù) 基于絕對(duì)定位與相對(duì)定位相結(jié)合的宏微導(dǎo)航，視覺、慣導(dǎo)和四輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的反饋模型構(gòu)建了更加適應(yīng)復(fù)雜工況的控制系統(tǒng)，使機(jī)器人更加適應(yīng)陡坡、濕滑和坑洼路面，實(shí)現(xiàn)了低速場(chǎng)景下機(jī)器人高魯棒性連續(xù)作業(yè)。 2.自然環(huán)境下全域動(dòng)態(tài)感知及自主避障技術(shù) 構(gòu)建了光、感、圖像色彩非線性關(guān)系模型，自主開發(fā)基于深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的立體視覺算法，生成高密度的高質(zhì)量點(diǎn)云，用以準(zhǔn)確估計(jì)地面形狀，檢測(cè)障礙物形狀和位置，并預(yù)判動(dòng)態(tài)障礙物軌跡。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)避障，無(wú)需提前測(cè)繪，保障了機(jī)器人行走實(shí)時(shí)避障和環(huán)境感知能力。

1、打破國(guó)外技術(shù)壟斷，目前國(guó)內(nèi)無(wú)同類產(chǎn)品 2、水下爬壁機(jī)器人+超聲探傷系統(tǒng) 3、獲得國(guó)家科技部立項(xiàng)支持

?  成果簡(jiǎn)介：主要用于完成危險(xiǎn)地區(qū)爆炸物品搜索、抓取、放置引爆物等任務(wù)。機(jī)器人具有突出的運(yùn)動(dòng)能力，適應(yīng)復(fù)雜野外地面，可以適應(yīng)軟土、沙地、草地等多種地形，越障能力強(qiáng)；具有防雨、防風(fēng)沙、抗振、抗低溫、適應(yīng)高溫等能力，適應(yīng)野外工作環(huán)境。排爆機(jī)器人具有超長(zhǎng)冗余自由度手臂，可以抓取深坑、排爆罐取放物體、探查車底等特殊場(chǎng)合的需要，適應(yīng)多種應(yīng)用場(chǎng)合的需求。具有超高、大范圍光學(xué)搜索系統(tǒng)與齊全的多角度光學(xué)抓取觀察系統(tǒng),可以適應(yīng)大范圍的搜索任務(wù)與實(shí)現(xiàn)精確的抓取動(dòng)作。具有狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障報(bào)警、命令

?  成果簡(jiǎn)介：小型仿人機(jī)器人具備動(dòng)作靈活多樣，安全輕便的特點(diǎn)。具有21個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定快速行走、翻倒起立、舞蹈表演等復(fù)雜動(dòng)作，同時(shí)具備語(yǔ)音控制功能，能夠按人的語(yǔ)音指令執(zhí)行動(dòng)作，是一種理想的娛樂、教育、科研平臺(tái)。主要指標(biāo)：身高 55cm；體重3.3kg；自由度21個(gè)；快速運(yùn)動(dòng)能力為步行、轉(zhuǎn)彎、倒地后站立；步行速度1km/h, 步行周期230ms；動(dòng)力為鋰電池14V/2.2Ah/30A；感知為姿態(tài)傳感器、視覺傳感。?  

?  成果簡(jiǎn)介：服務(wù)機(jī)器人具有人類外形特征，更容易適應(yīng)人類生活環(huán)境，可以和人類進(jìn)行友好的溝通與交流，可以幫助人類完成一定的工作，是未來與人類友好共處的先進(jìn)機(jī)器人的重要代表，具有廣闊的應(yīng)用前景。由北京理工大學(xué)研制的高仿真機(jī)器人在服務(wù)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用硅膠制作機(jī)器人的頭部、面部表情和部分四肢，并配以語(yǔ)音交互、面部表情、多媒體娛樂、舞蹈動(dòng)作設(shè)計(jì)與規(guī)劃等多項(xiàng)功能，使高仿真機(jī)器人從外觀到內(nèi)在更接近人類，通過在工程化、可靠性及其產(chǎn)業(yè)化方面開展的有效工作，構(gòu)建了滿足實(shí)際需要的模塊化高

（一）項(xiàng)目背景 隨著人工智能及機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的不斷進(jìn)步,智能應(yīng)答和智能推送技術(shù) 及系統(tǒng)日臻成熟,達(dá)到了商用的水平。微軟、阿里巴巴、騰訊、移動(dòng)、小 i、 蘋果、谷歌等國(guó)內(nèi)外的公司都對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究,發(fā)展了自己的產(chǎn) 品線,逐步向個(gè)人助理方向演進(jìn)。 相比人工客服方式和網(wǎng)頁(yè)常見問題列表或者幫助文檔等方法，來處理 用戶的業(yè)務(wù)咨詢問題。客服聊天機(jī)器人可以 24 小時(shí)在線服務(wù)。而且客服聊 天機(jī)器人具備很多優(yōu)點(diǎn)，比如回復(fù)快、降低了用戶解決問題復(fù)雜程度、同 時(shí)也可以采集用戶相關(guān)數(shù)據(jù)，為方便產(chǎn)品優(yōu)化迭代提供幫助。而且客服聊 天機(jī)器人不會(huì)像人類一樣受主觀因素影響，比如突然心情不好，對(duì)客戶發(fā) 脾氣等。所以傳統(tǒng)的人工柜臺(tái)和電話咨詢還有網(wǎng)頁(yè) FAQ 的方式已經(jīng)逐漸不能滿足實(shí)際的需要，于是越來越多的企業(yè)選擇使用客服聊天機(jī)器人來替代 或者輔助人工客服。  目前，智能客服系統(tǒng)還不能完全取代人工全面實(shí)現(xiàn)智能化。其智能服 務(wù)主要體現(xiàn)在客戶服務(wù)自動(dòng)化，智能輔助人工和智能客服管理幾個(gè)方面。客服機(jī)器人通過理解訪客詢問的內(nèi)容，感受訪客的情緒，以及在工作中深 度學(xué)習(xí)來找到最準(zhǔn)確的回答提供給訪客。如何提高智能機(jī)器人的理解能力 提升訪客解決率，是智能客服幫助企業(yè)提高工作效率的重要發(fā)展方向。建 立智能客服系統(tǒng)的方式主要包括兩種，一種是通過對(duì)原有的客服系統(tǒng)進(jìn)行 改造實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)，另一種是將現(xiàn)有智能客服產(chǎn)品應(yīng)用于客服場(chǎng)景。 （二）項(xiàng)目簡(jiǎn)介 客服問答機(jī)器人采用分詞、詞向量解析、語(yǔ)義理解等技術(shù)理解咨詢用 戶輸入的問題，并通過后臺(tái)檢索出準(zhǔn)確答案給予回復(fù)，支持常見問題問答、 任務(wù)型多輪問答服務(wù)。該項(xiàng)目支持企業(yè)自定義知識(shí)庫(kù)的方式管理后臺(tái)問答 數(shù)據(jù)，并引入向量搜索引擎實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)數(shù)據(jù)量秒級(jí)響應(yīng)，同時(shí)支持 License 效期鑒權(quán)認(rèn)證和私有化部署，為企業(yè)打造實(shí)時(shí)性強(qiáng)、客服效率高的 24 小時(shí) 在線客服。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 1.用戶管理。用戶管理功能設(shè)計(jì)提供新用戶注冊(cè)/登錄功能，每個(gè)用戶 有屬于自己私有的知識(shí)庫(kù)空間，通過部門這一字段設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)分類，對(duì)部 門操作有增刪改查，還可以通過幫助中心查看用戶手冊(cè)和常見問題教程以 更好的使用該系統(tǒng)。 2.知識(shí)庫(kù)管理功能設(shè)計(jì)提供用戶對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行管理，可以新增單條知識(shí) 數(shù)據(jù)，也可以批量導(dǎo)入知識(shí)數(shù)據(jù)，問題的答案內(nèi)容可以是純文字解答，也可以是表格、超鏈接、圖片、視頻等多媒體文件輔助解答，對(duì)已存在知識(shí) 庫(kù)中的知識(shí)，還可以進(jìn)行修改、查找、刪除操作，還可以查看知識(shí)庫(kù)引擎 命中數(shù)以、問題點(diǎn)擊數(shù)以及設(shè)定閾值對(duì)輸入問題的答復(fù)進(jìn)行限制。 3.智能問答功能設(shè)計(jì)提供用戶更有智能友好地問答服務(wù)，通過調(diào)研當(dāng)今 主流的問答機(jī)器人如阿里小蜜、小 i 機(jī)器人等，為機(jī)器人加上更加人性化地 智能問答功能，如引擎調(diào)用達(dá)到秒級(jí)響應(yīng)、智能提示、智能反問、無(wú)結(jié)果 拓展、拼音識(shí)別等功能，使得客服機(jī)器人更加智能。

下肢輔助步行康復(fù)訓(xùn)練，是針對(duì)脊髓損傷患者進(jìn)行康復(fù)治療的重要手段。團(tuán) 隊(duì)研究和開發(fā)了一種下肢步行訓(xùn)練機(jī)器人系統(tǒng)樣機(jī)及關(guān)鍵技術(shù)。它主要是利用安 裝在患者下肢的外骨骼系統(tǒng)，按照預(yù)先設(shè)置的行走步態(tài)，幫助產(chǎn)生或糾正患者的 行走步態(tài)，同時(shí)通過安裝在機(jī)器人機(jī)構(gòu)中的傳感器和外部傳感器，取得患者步行 康復(fù)訓(xùn)練的進(jìn)程并安排康復(fù)計(jì)劃的改進(jìn)。研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合人體工程學(xué)、仿生學(xué)和機(jī) 械設(shè)計(jì)等技術(shù)，設(shè)計(jì)了具有髖、膝和踝關(guān)節(jié) 6 自由度的連桿助行腿;構(gòu)建了由跑 步機(jī)、減重支撐系統(tǒng)和下肢外骨骼系統(tǒng)的多機(jī)平臺(tái);針對(duì)患者初期、中期和后期，

項(xiàng)目背景：解決雙足大仿人在行走過程中的不平衡問 題。雙足大仿人機(jī)器人只有雙足作為支撐點(diǎn)，在行走過程中 一條腿還需要抬起來，在控制過程中具有極高的難度。目前 平衡問題成為限制雙足大仿人機(jī)器人大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵性 技術(shù)問題。與此同時(shí)，機(jī)器人還需要?jiǎng)討B(tài)感知周圍環(huán)境，把 視覺和控制結(jié)合起來，讓機(jī)器人智能地完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)底層 運(yùn)動(dòng)控制、局部控制策略和頂層決策相結(jié)合，讓機(jī)器人可以 適應(yīng)不同的地形。 所需技術(shù)需求簡(jiǎn)要描述：1.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)腦系統(tǒng)總體可以 支持力/觸覺、獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和操作等功能，包括：（1）機(jī)器人 運(yùn)動(dòng)腦系統(tǒng)可以支持識(shí)別和接住拋扔的物體的能力；（2）可 以控制機(jī)械臂協(xié)作完成取放物體、關(guān)閉閥門等操作；（3）可 以和人進(jìn)行交互協(xié)作傳遞工具物品等；（4）控制手部可以靈 活拾取抓握不同形狀和材質(zhì)的物體；（5）末端可以固定在有 相應(yīng)機(jī)械接口的平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)整體的移動(dòng)。（6）可將 新開發(fā)的感知和控制相關(guān)軟件算法進(jìn)行快速部署，進(jìn)行三維 運(yùn)動(dòng)仿真和物理試驗(yàn)驗(yàn)證。（7）機(jī)器人運(yùn)動(dòng)腦系統(tǒng)具備軟硬 件多層次的安全性設(shè)計(jì)，故障狀態(tài)下的管理功能。（8）可用 于智能學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，能加載虛擬數(shù)字環(huán)境下訓(xùn)練好的感知和 運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)智能模型，完成特定的任務(wù)，能夠把任務(wù)過程 中的狀態(tài)數(shù)據(jù)通過智能擴(kuò)展接口實(shí)時(shí)反饋。2.系統(tǒng)性能指標(biāo) （1）CPU 運(yùn)算性能：核數(shù)不少于 4，主頻達(dá)到 2265MHz；（2）AI 運(yùn)算性能：大于 20TOPS；（3）內(nèi)置運(yùn)動(dòng)傳感器，外部接 入設(shè)備數(shù)量大于等于 4 路；（4）底層控制驅(qū)動(dòng)響應(yīng)時(shí)間： ＜1ms；（5）伺服接口需求可提供≥8 路實(shí)時(shí) CAN（波特率 不低于 2Mbps）；（6）傳感器處理響應(yīng)時(shí)間小于 1ms；（7） 大小：≤30cm×30cm。  對(duì)技術(shù)提供方的要求:具有機(jī)器人研發(fā)基礎(chǔ)，擁有相關(guān) 國(guó)家專利或軟件著作權(quán)，具有相關(guān)領(lǐng)域?qū)嵤┌咐?nbsp;

應(yīng)用于商用服務(wù)和教育領(lǐng)域，身高1.2米，外形擬人討喜，動(dòng)作流暢，交互自然，同時(shí)作為可編程平臺(tái)，支持定制開發(fā)。 商用服務(wù)方面，Pepper可應(yīng)用于零售、大健康、政務(wù)等諸多行業(yè)； 教育方面，應(yīng)用覆蓋K12、高校和特殊教育機(jī)構(gòu)。