近日，藍(lán)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》(登記號(hào)：DJ101002024Y0420)，這標(biāo)志著藍(lán)芯科技在人工智能與機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的研究成果獲得了部門肯定。
以下是有關(guān)藍(lán)芯科技“超大復(fù)雜場(chǎng)景下移動(dòng)機(jī)器人的3D視覺感知和集群智能化應(yīng)用”科技成果的鑒定內(nèi)容摘要：
01、任務(wù)來(lái)源及意義
隨著工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用深入，應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越大、越來(lái)越復(fù)雜，作業(yè)精度要求越來(lái)越高，單一場(chǎng)地中需要調(diào)度移動(dòng)機(jī)器人數(shù)量隨著業(yè)務(wù)規(guī)模不斷增大。超大型復(fù)雜場(chǎng)景下的精準(zhǔn)作業(yè)給移動(dòng)機(jī)器人提出了新的挑戰(zhàn)：在超大型、高動(dòng)態(tài)場(chǎng)地中，需要大規(guī)模機(jī)器人協(xié)同調(diào)度，而大范圍移動(dòng)的機(jī)器人又需要對(duì)反光、小尺寸等復(fù)雜目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)作業(yè)。因此，建立面向超大型復(fù)雜場(chǎng)景的移動(dòng)機(jī)器人精準(zhǔn)作業(yè)的完整技術(shù)體系并實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)應(yīng)用，對(duì)占領(lǐng)國(guó)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(fù)雜，而當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在傳感器技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、調(diào)度技術(shù)等方面，還無(wú)法很好地適應(yīng)面向超大型復(fù)雜環(huán)境的機(jī)器人精準(zhǔn)作業(yè)，其本質(zhì)是需要加強(qiáng)對(duì)動(dòng)態(tài)復(fù)雜環(huán)境及執(zhí)行體自身具有全面實(shí)時(shí)感知和理解的能力。本項(xiàng)目以“3D視覺融合感知+AI大模型技術(shù)”為核心，面向復(fù)雜環(huán)境構(gòu)建語(yǔ)義SLAM自然導(dǎo)航、目標(biāo)物體位姿估計(jì)、機(jī)械臂自主作業(yè)軌跡規(guī)劃、高精度運(yùn)動(dòng)控制、大規(guī)模移動(dòng)機(jī)器人調(diào)度完整的技術(shù)體系，更好地適應(yīng)多樣化、定制化、規(guī)模化生產(chǎn)制造場(chǎng)景，拓寬了AMR的應(yīng)用范圍，增強(qiáng)穩(wěn)定性、安全性、精準(zhǔn)度。
02、面臨的技術(shù)瓶頸
隨著 AMR 的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)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)智慧工廠的核心驅(qū)動(dòng)力，制造業(yè)對(duì)高復(fù)雜、精細(xì)化要求進(jìn)一步提升，面向超大型、高動(dòng)態(tài)復(fù)雜場(chǎng)景的移動(dòng)機(jī)器人精準(zhǔn)作業(yè)，目前仍存在幾大技術(shù)瓶頸：
1、在AMR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(yuǎn)范圍內(nèi)的環(huán)境信息，國(guó)內(nèi)少有能滿足遠(yuǎn)距離感知需求的3D視覺傳感器，國(guó)內(nèi)外主流的3D視覺傳感器普遍存在視場(chǎng)角不足、分辨率低等問題；
2、過(guò)去幾年移動(dòng)機(jī)器人主要依賴基于激光的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，同步定位與地圖構(gòu)建)技術(shù)來(lái)獲取和構(gòu)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(jī)器人需要對(duì)反光、小尺寸等復(fù)雜目標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)作業(yè)，機(jī)器人容易出現(xiàn)識(shí)別誤差影響操作精準(zhǔn)和可靠性，同時(shí)缺乏復(fù)雜環(huán)境下機(jī)械臂自主避障軌跡規(guī)劃與高精度運(yùn)動(dòng)控制技術(shù);
4、調(diào)度算法的復(fù)雜度隨著移動(dòng)機(jī)器人的規(guī)模呈指數(shù)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)多地圖切分路線的做法面臨的調(diào)度規(guī)模、單地圖調(diào)度能力受限等問題，如何破解數(shù)據(jù)孤島實(shí)現(xiàn)“單體”智能與“群體”智能的高效協(xié)同，實(shí)現(xiàn)“移動(dòng)機(jī)器人”與“對(duì)接臺(tái)機(jī)”的高效協(xié)同，是行業(yè)亟需解決的難題。
03、主要?jiǎng)?chuàng)新成果
1、研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的遠(yuǎn)距離、大范圍、高分辨率感知能力的3D視覺傳感器，單一傳感器可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的遠(yuǎn)距離定位導(dǎo)航、中等距離避障、近距離高精度對(duì)接功能；
2、利用 2D+3D共視幀之間的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)，針對(duì)工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景構(gòu)建基于深度學(xué)習(xí)的稠密SLAM，通過(guò)動(dòng)態(tài)對(duì)象過(guò)濾、靜態(tài)特征增強(qiáng)、模糊圖像運(yùn)動(dòng)求解等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高動(dòng)態(tài)環(huán)境下移動(dòng)機(jī)器人無(wú)標(biāo)記自然導(dǎo)航；
3、構(gòu)建“特征-圖像”生成式位姿估計(jì)方法，基于六維空間的流形描述模式識(shí)別解空間的先驗(yàn)分布，構(gòu)建擬態(tài)位姿與聯(lián)合特征殘差雙模態(tài)解碼器，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜目標(biāo)的精準(zhǔn)識(shí)別，并構(gòu)建復(fù)雜環(huán)境下機(jī)械臂自主避障軌跡規(guī)劃技術(shù)，生成作業(yè)軌跡，提出基于動(dòng)力學(xué)辨識(shí)前饋的機(jī)械臂強(qiáng)化學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精作業(yè)運(yùn)動(dòng)；
4、通過(guò)無(wú)沖突聚類的分布式調(diào)度系統(tǒng)方法，解決競(jìng)品通過(guò)啟動(dòng)多個(gè)服務(wù)器擴(kuò)容、多地圖切分路線等傳統(tǒng)做法面臨的調(diào)度規(guī)模受限的問題，從調(diào)度系統(tǒng)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(xiàn)了同一地圖下千臺(tái)級(jí)移動(dòng)機(jī)器人協(xié)同調(diào)度。
鑒定委員會(huì)認(rèn)為，該項(xiàng)目系統(tǒng)地形成了面向超大復(fù)雜場(chǎng)景下移動(dòng)機(jī)器人的3D視覺感知和集群智能化應(yīng)用的核心技術(shù)與軟硬件系統(tǒng)，成果總體達(dá)到高水平，其中移動(dòng)機(jī)器人3D視覺感知技術(shù)達(dá)到高水平。
