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廣域動態環境下機器人智能監測
項目簡介： 當前，我們面臨資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統退化的 嚴峻形勢，將新一代信息技術，包括云計算、物聯網、人工智能、機 器人、虛擬現實與可視化等技術應用于生態與自然環境智能監測，對 于建設生態文明，保護生態環境具有重要的意義。 以多旋翼無人機、自主全地形車、遙觀測機器人生態智能監測站 等機器人平臺為載體，針對野外廣域動態環境下大氣、土壤、水資源、 生物多樣性等生態與自然環境要素，進行立體化、網格化、智能化實時監測技術研究。本報告將介紹基于信息物理系統的智能化立體生態 監測體系設計，智能無人平臺環境感知、覆蓋、更新與重建，基于視 覺的動態目標檢測、跟蹤與識別技術。 應用前景分析 通過該項研究成果轉化與推廣，可有效提升生態系統監測數據采 集及分析標校能力，逐步實現長期穩定的自主化、網絡化業務運行， 為我國進行生態系統立體綜合監測提供技術支撐。
南開大學
2021-04-11
100KG四軸搬運機器人
四軸搬運機器人是應用于生產線上的四自由度關節型串聯機器人。本項目根據生產線的 工作要求確定機器人的各項基本技術指標，為機器人的結構設計提供依據。對于機器人的機械 結構部分，基于模塊化的設計思想，進行機器人本體的總體設計。將機器人的腰部、大小臂部 件、腕部設計成模塊的形式，可以根據實際要求，方便地設計出滿足不同載荷和運動范圍要求 的機器人產品，減少設計周期，降低制造成本，有利于批量生產。在材料選擇上，小臂和腕部 采用高強度鋁合金，體現質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構設計方面，體現結構簡單、單元集成度高、系統優化的現代設 計理念。 傳動應保證傳動路線短，結構緊湊。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 輪傳動基礎上發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、精度保持穩定、效率高等優點。根據機器人的結構特點，建立了機器人的運動學數學模 型，對其運動方程進行了推導，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行器的速度與各關節速度之間的映射關系，求解了各個關節的速度和 加速度變化情況。
華東理工大學
2021-04-11
自主移動消毒殺菌機器人
自主移動消毒殺菌機器人，由西北工業大學18、19屆校友馬文科、安玉璽、汪志康等組成的團隊研發。以服務機器人底盤為載體，針對環境物體表面和空氣進行自主移動式消毒作業，打造全無人的智能消毒殺菌系統。自主移動消毒殺菌機器人現已完成樣機開發，已在深圳虛擬大學園投入使用，得到了虛擬大學園管理者管理方高度認可。
西北工業大學
2021-04-10
交互協作機器人裝配與抓取技術
（1）基于低成本RGB-D傳感器的平面抓取： ① 非規則物體的抓取位姿檢測 ② 并可泛化到未訓練過的物體實例 （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機器人或其它標準6軸工業機器人通信 （3）機器人柔順裝配：基于視覺/力控引導的插孔、層疊裝配。 （4）學習與人機協同功能：從人的視頻示范中學習任務與抓取姿態約束，針對人機協作裝配任務，從人的操作示范中學習并預測人的動作。
東南大學
2021-04-11
自主巡檢與故障監測機器人技術
(1) 長時間魯棒定位與建圖：未知室內外環境下激光雷達/視覺建圖，基于深度學習的跨時段場景識別克服天氣/季節/場景變化并修復運動對象干擾，分層路徑規劃實現高效率自主導航。 (2) 電力設備表計識別：基于圖像識別算法研發形成移動終端側的典型指針式表計自動讀數技術。 (3) 電網設備圖像部件級實例分割： ① RGB-T自動標注技術突破了制約設備樣本獲取難的共性瓶頸； ② 基于深度學習的實例分割技術攻克了背景復雜、目標占比小和多目標共現的電網設備部件級分割難題； ③ 弱/半監督學習技術提高了樣本利用率，大大降低標注成本； ④ 模型壓縮與加速技術使得基于深度學習的電力設備識別方法在低功耗移動終端側應用成為可能。 (4) 設備圖像故障監測：基于紅外/紫外/可見光的電力設備過熱、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程推送功能。
東南大學
2021-04-11
自主式水下航行器（海洋機器人）
經過多年的努力，國內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，難以應對復雜海底環境，不能滿足我們對高效率作業和長期自主性的迫切需求。為解決上述關鍵問題，中國海洋大學致力于研發面向長航程深海觀測任務的具有數據驅動能力的新一代AUV系統。在結合自主導航系統精確定位與高性能的運動控制基礎上，根據AUV調查任務需求，通過對海量高維觀測數據的關鍵特征實行快速分析，賦予AUV系統對航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調查任務實施的質量與效率。
“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，在海洋科學研究、資源調查、應急搜救等民用領域，以及情報偵測、探雷滅雷、戰場支援等軍事領域發揮著關鍵作用。旗魚系列AUV具備如下優點：
（1）易操作，具有圖形化的任務界面使得任務規劃過程簡單快捷；
（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潛器與母船吊放機構建立連接；
（3）大航程，可選高配置電池艙，續航力可增加50%；
（4）高航速，水動力學優化設計，航速最高可達5節；
（5）高可靠性，聲學跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設計、硬件軟件設計和測試等，確保系統高可靠性；
（6）模塊化設計，系統包含基本配置與用戶自定義配置，可根據任務要求更換模塊化任務艙段。
中國海洋大學
2021-05-09
“神龍號” 深海水下機器人
水下機器人作為一種高新技術手段在海洋開發和利用領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雜海洋環境，特別是深海異常環境（如地質活動頻繁的熱液區）的環境探測、資源調查和開發等任務，因而具有十分廣闊的應用前景和科研價值。
“神龍號”深海水下機器人（AUV）是一種具有高精度水下自主導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，可以實現深海復雜環境下大范圍、多尺度的精確自主導航以及大深度、大范圍、多參數、實時觀測，對解決深海大洋研究面臨的重大科學挑戰、支撐“透明海洋”工程建設具有重要的意義。
該機器人可以完成1500m以內的海底地形地貌測繪、自適應多AUV組網觀測、多海洋環境參數綜合觀測、海底深海礦藏勘查、水下救援等，為突發海洋事件應急處理、深海大洋高機動性實時觀測、水下目標探測及預警等提供了重要設備支撐。
中國海洋大學
2021-05-09
機器類人思維計算的實現與應用
1.理論層面。提出了傳統架構與人類思維指令有機融合的新型混合計算架構；構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則；便捷開發流程架構和層次分工。2、成果層面。該成果研發了支持組合與時序邏輯關系的固件，并與2個系列CPU結合成為具備一定認知智能的人工智能芯片；研發了包括人機交互、組態監控、仿真調試、人類思維解釋器等核心軟件，為產業智能提升提供基礎性開發平臺；提出了一種新的不同于當前人工智能實現技術路線的低資源需求的認知智能實現方法，并經過實踐驗證。3、應用領域。新型的人工智能芯片（上游），芯片應用形成的產業鏈；新的開發工具，傳統行業升級形成的產業鏈；工業互聯網、醫養、智慧建造等，新應用形成的產業鏈。
山東大學
2021-04-10
機器人電液關節驅動器
成果介紹機器人關節驅動方式主要有氣動、電機驅動和液壓驅動三種。其中，液壓驅動具有功率密度高的特點。近年來，隨著電液伺服技術的發展，電液驅動裝置逐漸向著高壓化、微型化方向發展，越來越多地 應用于機器人中，較為著名的有美國波士頓動力公司開發的機器人系列，但目前旋轉電液驅動關節還沒有實現商業化。技術創新點及參數以7075-T651系鋁合金為主體材料，總質量約為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。采用該驅動關節研制了兩足步行樣機，實驗結果表明，關節跟蹤精度高、運動平穩，能夠滿足機器人關節驅動要求
東南大學
2021-04-11
智能巡檢與撿垃圾機器人系統
智能巡檢與撿垃圾機器人系統基于搭載的視覺、激光、IMU、編碼器等傳感器進行融合，實現機器人在居民小區、公園廣場、街道、工業園區等典型環境下的高精度自主定位、建圖與導航，同時基于建立的場景地圖，采用深度學習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，并進行垃圾的智能分類。智能巡檢與撿垃圾機器人系統不僅具備常規巡視功能，執行巡檢任務，還具有撿垃圾和智能分類功能。創新性強，技術水平先進，具有很高的經濟和社會效益。
華中科技大學
2021-04-10