近日,藍芯科技迎來(lái)了一個(gè)里程碑式的成就,浙江省科技廳正式授予企業(yè)《科學(xué)技術(shù)成果登記證書(shū)》(登記號:DJ101002024Y0420),這標志著(zhù)藍芯科技在人工智能與機器人技術(shù)領(lǐng)域的研究成果獲得了部門(mén)肯定。
以下是有關(guān)藍芯科技“超大復雜場(chǎng)景下移動(dòng)機器人的3D視覺(jué)感知和集群智能化應用"科技成果的鑒定內容摘要:
01、任務(wù)來(lái)源及意義
隨著(zhù)工業(yè)移動(dòng)機器人應用深入,應用場(chǎng)景越來(lái)越大、越來(lái)越復雜,作業(yè)精度要求越來(lái)越高,單一場(chǎng)地中需要調度移動(dòng)機器人數量隨著(zhù)業(yè)務(wù)規模不斷增大。超大型復雜場(chǎng)景下的精準作業(yè)給移動(dòng)機器人提出了新的挑戰:在超大型、高動(dòng)態(tài)場(chǎng)地中,需要大規模機器人協(xié)同調度,而大范圍移動(dòng)的機器人又需要對反光、小尺寸等復雜目標進(jìn)行精準作業(yè)。因此,建立面向超大型復雜場(chǎng)景的移動(dòng)機器人精準作業(yè)的完整技術(shù)體系并實(shí)現工業(yè)級應用,對占領(lǐng)國際產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)至關(guān)重要。
AMR技術(shù)領(lǐng)域廣泛且復雜,而當前國內外在傳感器技術(shù)、導航技術(shù)、調度技術(shù)等方面,還無(wú)法很好地適應面向超大型復雜環(huán)境的機器人精準作業(yè),其本質(zhì)是需要加強對動(dòng)態(tài)復雜環(huán)境及執行體自身具有全面實(shí)時(shí)感知和理解的能力。本項目以“3D視覺(jué)融合感知+AI大模型技術(shù)"為核心,面向復雜環(huán)境構建語(yǔ)義SLAM自然導航、目標物體位姿估計、機械臂自主作業(yè)軌跡規劃、高精度運動(dòng)控制、大規模移動(dòng)機器人調度完整的技術(shù)體系,更好地適應多樣化、定制化、規?;a(chǎn)制造場(chǎng)景,拓寬了AMR的應用范圍,增強穩定性、安全性、精準度。
02、面臨的技術(shù)瓶頸
隨著(zhù) AMR 的產(chǎn)業(yè)化應用場(chǎng)景的日趨廣泛,個(gè)性化、柔性化生產(chǎn)制造逐漸成為未來(lái)智慧工廠(chǎng)的核心驅動(dòng)力,制造業(yè)對高復雜、精細化要求進(jìn)一步提升,面向超大型、高動(dòng)態(tài)復雜場(chǎng)景的移動(dòng)機器人精準作業(yè),目前仍存在幾大技術(shù)瓶頸:
1、在A(yíng)MR的大范圍移動(dòng)作業(yè)場(chǎng)景,要求傳感器能大視場(chǎng)角、高分辨率地感知30m甚至更遠范圍內的環(huán)境信息,國內少有能滿(mǎn)足遠距離感知需求的3D視覺(jué)傳感器,國內外主流的3D視覺(jué)傳感器普遍存在視場(chǎng)角不足、分辨率低等問(wèn)題;
2、過(guò)去幾年移動(dòng)機器人主要依賴(lài)基于激光的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,同步定位與地圖構建)技術(shù)來(lái)獲取和構建場(chǎng)景信息,但在空間定位魯棒性方面存在很大缺陷,且價(jià)格高昂;
3、在實(shí)際操作中,大范圍移動(dòng)的機器人需要對反光、小尺寸等復雜目標進(jìn)行精準作業(yè),機器人容易出現識別誤差影響操作精準和可靠性,同時(shí)缺乏復雜環(huán)境下機械臂自主避障軌跡規劃與高精度運動(dòng)控制技術(shù);
4、調度算法的復雜度隨著(zhù)移動(dòng)機器人的規模呈指數增長(cháng),傳統多地圖切分路線(xiàn)的做法面臨的調度規模、單地圖調度能力受限等問(wèn)題,如何破解數據孤島實(shí)現“單體"智能與“群體"智能的高效協(xié)同,實(shí)現“移動(dòng)機器人"與“對接臺機"的高效協(xié)同,是行業(yè)亟需解決的難題。
03、主要創(chuàng )新成果
1、研制具有自主知識產(chǎn)權的遠距離、大范圍、高分辨率感知能力的3D視覺(jué)傳感器,單一傳感器可實(shí)現移動(dòng)機器人的遠距離定位導航、中等距離避障、近距離高精度對接功能;
2、利用 2D+3D共視幀之間的語(yǔ)義關(guān)聯(lián),針對工業(yè)應用場(chǎng)景構建基于深度學(xué)習的稠密SLAM,通過(guò)動(dòng)態(tài)對象過(guò)濾、靜態(tài)特征增強、模糊圖像運動(dòng)求解等技術(shù),實(shí)現了高動(dòng)態(tài)環(huán)境下移動(dòng)機器人無(wú)標記自然導航;
3、構建“特征-圖像"生成式位姿估計方法,基于六維空間的流形描述模式識別解空間的先驗分布,構建擬態(tài)位姿與聯(lián)合特征殘差雙模態(tài)解碼器,實(shí)現復雜目標的精準識別,并構建復雜環(huán)境下機械臂自主避障軌跡規劃技術(shù),生成作業(yè)軌跡,提出基于動(dòng)力學(xué)辨識前饋的機械臂強化學(xué)習運動(dòng)控制技術(shù),實(shí)現高精作業(yè)運動(dòng);
4、通過(guò)無(wú)沖突聚類(lèi)的分布式調度系統方法,解決競品通過(guò)啟動(dòng)多個(gè)服務(wù)器擴容、多地圖切分路線(xiàn)等傳統做法面臨的調度規模受限的問(wèn)題,從調度系統的交管和任務(wù)出發(fā),按不同工序切分的任務(wù)匹配,并基于圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化算法,實(shí)現了同一地圖下千臺級移動(dòng)機器人協(xié)同調度。
鑒定委員會(huì )認為,該項目系統地形成了面向超大復雜場(chǎng)景下移動(dòng)機器人的3D視覺(jué)感知和集群智能化應用的核心技術(shù)與軟硬件系統,成果總體達到高水平,其中移動(dòng)機器人3D視覺(jué)感知技術(shù)達到高水平。
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