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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺
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廣域動態(tài)環(huán)境下機器人智能監(jiān)測
項目簡介： 當(dāng)前，我們面臨資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的 嚴(yán)峻形勢，將新一代信息技術(shù)，包括云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機 器人、虛擬現(xiàn)實與可視化等技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)與自然環(huán)境智能監(jiān)測，對 于建設(shè)生態(tài)文明，保護生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。 以多旋翼無人機、自主全地形車、遙觀測機器人生態(tài)智能監(jiān)測站 等機器人平臺為載體，針對野外廣域動態(tài)環(huán)境下大氣、土壤、水資源、 生物多樣性等生態(tài)與自然環(huán)境要素，進行立體化、網(wǎng)格化、智能化實時監(jiān)測技術(shù)研究。本報告將介紹基于信息物理系統(tǒng)的智能化立體生態(tài) 監(jiān)測體系設(shè)計，智能無人平臺環(huán)境感知、覆蓋、更新與重建，基于視 覺的動態(tài)目標(biāo)檢測、跟蹤與識別技術(shù)。 應(yīng)用前景分析 通過該項研究成果轉(zhuǎn)化與推廣，可有效提升生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)采 集及分析標(biāo)校能力，逐步實現(xiàn)長期穩(wěn)定的自主化、網(wǎng)絡(luò)化業(yè)務(wù)運行， 為我國進行生態(tài)系統(tǒng)立體綜合監(jiān)測提供技術(shù)支撐。
南開大學(xué)
2021-04-11
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100KG四軸搬運機器人
四軸搬運機器人是應(yīng)用于生產(chǎn)線上的四自由度關(guān)節(jié)型串聯(lián)機器人。本項目根據(jù)生產(chǎn)線的 工作要求確定機器人的各項基本技術(shù)指標(biāo)，為機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)。對于機器人的機械 結(jié)構(gòu)部分，基于模塊化的設(shè)計思想，進行機器人本體的總體設(shè)計。將機器人的腰部、大小臂部 件、腕部設(shè)計成模塊的形式，可以根據(jù)實際要求，方便地設(shè)計出滿足不同載荷和運動范圍要求 的機器人產(chǎn)品，減少設(shè)計周期，降低制造成本，有利于批量生產(chǎn)。在材料選擇上，小臂和腕部 采用高強度鋁合金，體現(xiàn)質(zhì)量輕和易成型的要求。大臂采用組合焊件，用薄壁鋼板圍成空腔， 在保證強度和剛度的前提下，追求重量輕、加工周期短、用材少。基座采用鑄鐵，吸振和成型 性能好。在機器人的傳動和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、單元集成度高、系統(tǒng)優(yōu)化的現(xiàn)代設(shè) 計理念。 傳動應(yīng)保證傳動路線短，結(jié)構(gòu)緊湊。采用RV減速器，大減速比減速器安裝在傳動鏈的最 后一級，盡量縮小傳動間隙的影響。RV減速器是一種新型的二級封閉行星輪系，是在擺線針 輪傳動基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型傳動，而且其具有體積小、重量輕、傳動比范圍大、壽命 長、精度保持穩(wěn)定、效率高等優(yōu)點。根據(jù)機器人的結(jié)構(gòu)特點，建立了機器人的運動學(xué)數(shù)學(xué)模 型，對其運動方程進行了推導(dǎo)，并分析了機器人的工作空間。建立了搬運機器人的雅可比矩 陣，反映了機器人末端執(zhí)行器的速度與各關(guān)節(jié)速度之間的映射關(guān)系，求解了各個關(guān)節(jié)的速度和 加速度變化情況。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
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自主移動消毒殺菌機器人
自主移動消毒殺菌機器人，由西北工業(yè)大學(xué)18、19屆校友馬文科、安玉璽、汪志康等組成的團隊研發(fā)。以服務(wù)機器人底盤為載體，針對環(huán)境物體表面和空氣進行自主移動式消毒作業(yè)，打造全無人的智能消毒殺菌系統(tǒng)。自主移動消毒殺菌機器人現(xiàn)已完成樣機開發(fā)，已在深圳虛擬大學(xué)園投入使用，得到了虛擬大學(xué)園管理者管理方高度認(rèn)可。
西北工業(yè)大學(xué)
2021-04-10
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交互協(xié)作機器人裝配與抓取技術(shù)
（1）基于低成本RGB-D傳感器的平面抓取： ① 非規(guī)則物體的抓取位姿檢測 ② 并可泛化到未訓(xùn)練過的物體實例 （2）基于低成本RGB-D傳感器的全空間6自由度抓取： ① 散亂放置、非規(guī)則物體，可針對特定實例或物體類別 ② 無需特定物體模型 ③ 支持UR5機器人或其它標(biāo)準(zhǔn)6軸工業(yè)機器人通信 （3）機器人柔順裝配：基于視覺/力控引導(dǎo)的插孔、層疊裝配。 （4）學(xué)習(xí)與人機協(xié)同功能：從人的視頻示范中學(xué)習(xí)任務(wù)與抓取姿態(tài)約束，針對人機協(xié)作裝配任務(wù)，從人的操作示范中學(xué)習(xí)并預(yù)測人的動作。
東南大學(xué)
2021-04-11
自主巡檢與故障監(jiān)測機器人技術(shù)
(1) 長時間魯棒定位與建圖：未知室內(nèi)外環(huán)境下激光雷達(dá)/視覺建圖，基于深度學(xué)習(xí)的跨時段場景識別克服天氣/季節(jié)/場景變化并修復(fù)運動對象干擾，分層路徑規(guī)劃實現(xiàn)高效率自主導(dǎo)航。 (2) 電力設(shè)備表計識別：基于圖像識別算法研發(fā)形成移動終端側(cè)的典型指針式表計自動讀數(shù)技術(shù)。 (3) 電網(wǎng)設(shè)備圖像部件級實例分割： ① RGB-T自動標(biāo)注技術(shù)突破了制約設(shè)備樣本獲取難的共性瓶頸； ② 基于深度學(xué)習(xí)的實例分割技術(shù)攻克了背景復(fù)雜、目標(biāo)占比小和多目標(biāo)共現(xiàn)的電網(wǎng)設(shè)備部件級分割難題； ③ 弱/半監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)提高了樣本利用率，大大降低標(biāo)注成本； ④ 模型壓縮與加速技術(shù)使得基于深度學(xué)習(xí)的電力設(shè)備識別方法在低功耗移動終端側(cè)應(yīng)用成為可能。 (4) 設(shè)備圖像故障監(jiān)測：基于紅外/紫外/可見光的電力設(shè)備過熱、滲水、漏油、明火等典型故障檢測與故障報警，具備自定義通信報文與遠(yuǎn)程推送功能。
東南大學(xué)
2021-04-11
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自主式水下航行器（海洋機器人）
經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)AUV研究已取得長足進展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應(yīng)對復(fù)雜海底環(huán)境，不能滿足我們對高效率作業(yè)和長期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問題，中國海洋大學(xué)致力于研發(fā)面向長航程深海觀測任務(wù)的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動能力的新一代AUV系統(tǒng)。在結(jié)合自主導(dǎo)航系統(tǒng)精確定位與高性能的運動控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務(wù)需求，通過對海量高維觀測數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調(diào)查任務(wù)實施的質(zhì)量與效率。
“旗魚”系列AUV是具備高智能性、自主性、靈活性的自主式水下機器人，在海洋科學(xué)研究、資源調(diào)查、應(yīng)急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報偵測、探雷滅雷、戰(zhàn)場支援等軍事領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。旗魚系列AUV具備如下優(yōu)點：
（1）易操作，具有圖形化的任務(wù)界面使得任務(wù)規(guī)劃過程簡單快捷；
（2）易布放和收回，三型AUV都配備專用布放回收吊鉤，用戶可以使用簡易回收桿手動使?jié)撈髋c母船吊放機構(gòu)建立連接；
（3）大航程，可選高配置電池艙，續(xù)航力可增加50%；
（4）高航速，水動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計，航速最高可達(dá)5節(jié)；
（5）高可靠性，聲學(xué)跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設(shè)計、硬件軟件設(shè)計和測試等，確保系統(tǒng)高可靠性；
（6）模塊化設(shè)計，系統(tǒng)包含基本配置與用戶自定義配置，可根據(jù)任務(wù)要求更換模塊化任務(wù)艙段。
中國海洋大學(xué)
2021-05-09
“神龍?zhí)枴?深海水下機器人
水下機器人作為一種高新技術(shù)手段在海洋開發(fā)和利用領(lǐng)域的重要性不亞于宇宙火箭在探索宇宙空間中的作用。它可以代替人類完成復(fù)雜海洋環(huán)境，特別是深海異常環(huán)境（如地質(zhì)活動頻繁的熱液區(qū)）的環(huán)境探測、資源調(diào)查和開發(fā)等任務(wù)，因而具有十分廣闊的應(yīng)用前景和科研價值。
“神龍?zhí)?rdquo;深海水下機器人（AUV）是一種具有高精度水下自主導(dǎo)航能力和多種海洋要素觀測能力的自主水下探測與運載平臺，可以實現(xiàn)深海復(fù)雜環(huán)境下大范圍、多尺度的精確自主導(dǎo)航以及大深度、大范圍、多參數(shù)、實時觀測，對解決深海大洋研究面臨的重大科學(xué)挑戰(zhàn)、支撐“透明海洋”工程建設(shè)具有重要的意義。
該機器人可以完成1500m以內(nèi)的海底地形地貌測繪、自適應(yīng)多AUV組網(wǎng)觀測、多海洋環(huán)境參數(shù)綜合觀測、海底深海礦藏勘查、水下救援等，為突發(fā)海洋事件應(yīng)急處理、深海大洋高機動性實時觀測、水下目標(biāo)探測及預(yù)警等提供了重要設(shè)備支撐。
中國海洋大學(xué)
2021-05-09
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機器類人思維計算的實現(xiàn)與應(yīng)用
1.理論層面。提出了傳統(tǒng)架構(gòu)與人類思維指令有機融合的新型混合計算架構(gòu)；構(gòu)建了邏輯和時序的類人思維指令集，以及指令集擴展方式的規(guī)則；便捷開發(fā)流程架構(gòu)和層次分工。2、成果層面。該成果研發(fā)了支持組合與時序邏輯關(guān)系的固件，并與2個系列CPU結(jié)合成為具備一定認(rèn)知智能的人工智能芯片；研發(fā)了包括人機交互、組態(tài)監(jiān)控、仿真調(diào)試、人類思維解釋器等核心軟件，為產(chǎn)業(yè)智能提升提供基礎(chǔ)性開發(fā)平臺；提出了一種新的不同于當(dāng)前人工智能實現(xiàn)技術(shù)路線的低資源需求的認(rèn)知智能實現(xiàn)方法，并經(jīng)過實踐驗證。3、應(yīng)用領(lǐng)域。新型的人工智能芯片（上游），芯片應(yīng)用形成的產(chǎn)業(yè)鏈；新的開發(fā)工具，傳統(tǒng)行業(yè)升級形成的產(chǎn)業(yè)鏈；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)養(yǎng)、智慧建造等，新應(yīng)用形成的產(chǎn)業(yè)鏈。
山東大學(xué)
2021-04-10
機器人電液關(guān)節(jié)驅(qū)動器
成果介紹機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動方式主要有氣動、電機驅(qū)動和液壓驅(qū)動三種。其中，液壓驅(qū)動具有功率密度高的特點。近年來，隨著電液伺服技術(shù)的發(fā)展，電液驅(qū)動裝置逐漸向著高壓化、微型化方向發(fā)展，越來越多地 應(yīng)用于機器人中，較為著名的有美國波士頓動力公司開發(fā)的機器人系列，但目前旋轉(zhuǎn)電液驅(qū)動關(guān)節(jié)還沒有實現(xiàn)商業(yè)化。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)以7075-T651系鋁合金為主體材料，總質(zhì)量約為1.5kg、容積約為62ml；額定壓強為10MPa。在額定壓強下，輸出扭矩可達(dá)75N·m，工作帶寬5.6Hz（能夠滿足一般足式機器人的步行要求）；密封良好，無外泄漏。采用該驅(qū)動關(guān)節(jié)研制了兩足步行樣機，實驗結(jié)果表明，關(guān)節(jié)跟蹤精度高、運動平穩(wěn)，能夠滿足機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動要求
東南大學(xué)
2021-04-11
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智能巡檢與撿垃圾機器人系統(tǒng)
智能巡檢與撿垃圾機器人系統(tǒng)基于搭載的視覺、激光、IMU、編碼器等傳感器進行融合，實現(xiàn)機器人在居民小區(qū)、公園廣場、街道、工業(yè)園區(qū)等典型環(huán)境下的高精度自主定位、建圖與導(dǎo)航，同時基于建立的場景地圖，采用深度學(xué)習(xí)對場景中的物體進行圖像分割，識別出垃圾及其種類，獲得垃圾的空間位姿信息，控制機器人完成撿垃圾任務(wù)，并進行垃圾的智能分類。智能巡檢與撿垃圾機器人系統(tǒng)不僅具備常規(guī)巡視功能，執(zhí)行巡檢任務(wù)，還具有撿垃圾和智能分類功能。創(chuàng)新性強，技術(shù)水平先進，具有很高的經(jīng)濟和社會效益。
華中科技大學(xué)
2021-04-10