基于快速反应混合SPA体系的移动机器人自主导航系统

成果编号：39444

价格：面议

完成单位：复旦大学

单位类别：985系统院所

完成时间：2023年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：电子信息、装备制造

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发布人：lw0502101 离线

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移动机器人自主导航系统是一套集成多方面技术，旨在通过机器人主动感知、分析已知或未知的环境，规划、控制自身的运动，从而实现无需人为干预，机器人自主完成指定任务的系统。一个完整的移动机器人自主导航系统一般由感知、建图与定位、规划与控制、决策等多个子系统共同组成，子系统的性能与子系统间的架构、配合的方式是整体系统性能、安全性、鲁棒性的决定性因素，因此不仅对子系统，也对系统整体架构方面提出了较高的要求。 SPA（Sense-Plan-Act）是经典的机器人软件系统架构，从感知开始进行映射，经由一个内在的世界模型规划一系列动作，再在真实的环境中执行这些规划，但规划模型的规模及模型与真实环境的偏差对机器人运行效率及动作的预期效果产生重要的影响。快速反应体系则将机器人的动作抽象为对刺激的反应而不是依赖于有意识的规则，这极大提高了机器人运行的效率，但需要人为地制定大量的刺激反应等级。基于快速反应混合SPA体系的自主导航系统将上述两种架构有机结合，各个子系统被表达为独立的快速反应单元，从而模块化各个子系统的设计，方便各个子系统的改进、优化，提高系统执行效率；而机器人本身依赖SPA体系对任务进行统筹规划，最终保障整体系统可靠性、安全性及鲁棒性。

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成果介绍

科技计划：国家级：省部级：

成果形式：新技术、新产品

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股、人才培养

参与活动：第二届江苏产学研合作对接大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 10 项
已授权专利,其中:发明专利 2 项

成果简介

成果概况

创新要点

基于快速反应混合SPA体系的移动机器人自主导航系统具有以下创新点，可以为实际部署系统的机器人提供灵活、实时、鲁棒的自主导航服务： 1. 先进设计的各个子系统，包括： 1.1. 多模态，基于3D神经网络等复合技术的感知系统，实现机器人在复杂多变场景下快速、准确的场景感知； 1.2. 高精度的建图定位系统，仅依赖激光雷达及惯性导航传感器即可实现快速定位、高精度建图及定位丢失复位等功能； 1.3. 基于自适应控制的规划控制系统，帮助实现机器人高效规划与准确追踪； 1.4. 智能决策系统，建模多种任务的处理机制，报账系统稳定可靠的在真实环境中运行； 2. 基于快速反应混合SPA体系的系统架构，模块化子系统，并通过SPA体系对任务进行统筹规划，实现系统整体的快速、安全、可靠。

主要技术指标

1. 各子系统技术指标： 1.1. 感知：有效感知3米内不同类型的障碍物； 1.2. 建图：超过20万平方米建图面积；±0.05米建图精度； 1.3. 定位：±0.02米重复定位精度；小于20毫秒计算时间； 1.4. 规划与控制：小于0.02m重复到点精度； 1.5. 决策：小于100毫秒快速决策。 2. 系统整体技术指标：长时间稳定工作超过8小时。

其他说明

完成人信息

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