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歷經(jīng)十余年的技術(shù)攻關(guān)，天津大學(xué)在水下機器人設(shè)計與控制方面形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。自主研制成功新一代水下滑翔機，于2014年4月通過國家組織的第三方測評，是眾多參加測試單位中唯一順利完成所有測試項目的參評單位，創(chuàng)造了中國水下滑翔機航程最遠、剖面運動最多、工作深度最大等諸多航行紀(jì)錄。水下滑翔機最大深度1500米，最大航程1000公里，可自主規(guī)劃航行軌跡，并形成系列化產(chǎn)品。 2012年，自主研制成功深水自主水下航行器（AUV），最大工作深度3000米，4節(jié)航速下續(xù)航能力可達到22

本項目以戶外復(fù)雜環(huán)境為應(yīng)用場景，以模塊化功能組件構(gòu)建輪式割草機器人，搭載多種傳感器，研發(fā)了半封閉低速場景多源信息融合算法，解決了戶外場景機器人自動駕駛和作業(yè)對象自動識別問題，實現(xiàn)了割草機器人有序無人作業(yè)。 一、項目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、技術(shù)分析 本項目以戶外復(fù)雜環(huán)境為應(yīng)用場景，以模塊化功能組件構(gòu)建輪式割草機器人，搭載多種傳感器，研發(fā)了半封閉低速場景多源信息融合算法，解決了戶外場景機器人自動駕駛和作業(yè)對象自動識別問題，實現(xiàn)了割草機器人有序無人作業(yè)。形成I類自主知識產(chǎn)權(quán)7項。關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點 1.復(fù)雜場景多傳感器融合整機自適應(yīng)控制技術(shù) 基于絕對定位與相對定位相結(jié)合的宏微導(dǎo)航，視覺、慣導(dǎo)和四輪轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的反饋模型構(gòu)建了更加適應(yīng)復(fù)雜工況的控制系統(tǒng)，使機器人更加適應(yīng)陡坡、濕滑和坑洼路面，實現(xiàn)了低速場景下機器人高魯棒性連續(xù)作業(yè)。 2.自然環(huán)境下全域動態(tài)感知及自主避障技術(shù) 構(gòu)建了光、感、圖像色彩非線性關(guān)系模型，自主開發(fā)基于深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的立體視覺算法，生成高密度的高質(zhì)量點云，用以準(zhǔn)確估計地面形狀，檢測障礙物形狀和位置，并預(yù)判動態(tài)障礙物軌跡。實現(xiàn)動態(tài)避障，無需提前測繪，保障了機器人行走實時避障和環(huán)境感知能力。

1、打破國外技術(shù)壟斷，目前國內(nèi)無同類產(chǎn)品 2、水下爬壁機器人+超聲探傷系統(tǒng) 3、獲得國家科技部立項支持

?  成果簡介：主要用于完成危險地區(qū)爆炸物品搜索、抓取、放置引爆物等任務(wù)。機器人具有突出的運動能力，適應(yīng)復(fù)雜野外地面，可以適應(yīng)軟土、沙地、草地等多種地形，越障能力強；具有防雨、防風(fēng)沙、抗振、抗低溫、適應(yīng)高溫等能力，適應(yīng)野外工作環(huán)境。排爆機器人具有超長冗余自由度手臂，可以抓取深坑、排爆罐取放物體、探查車底等特殊場合的需要，適應(yīng)多種應(yīng)用場合的需求。具有超高、大范圍光學(xué)搜索系統(tǒng)與齊全的多角度光學(xué)抓取觀察系統(tǒng),可以適應(yīng)大范圍的搜索任務(wù)與實現(xiàn)精確的抓取動作。具有狀態(tài)實時監(jiān)控、故障報警、命令

?  成果簡介：小型仿人機器人具備動作靈活多樣，安全輕便的特點。具有21個運動自由度，可實現(xiàn)穩(wěn)定快速行走、翻倒起立、舞蹈表演等復(fù)雜動作，同時具備語音控制功能，能夠按人的語音指令執(zhí)行動作，是一種理想的娛樂、教育、科研平臺。主要指標(biāo)：身高 55cm；體重3.3kg；自由度21個；快速運動能力為步行、轉(zhuǎn)彎、倒地后站立；步行速度1km/h, 步行周期230ms；動力為鋰電池14V/2.2Ah/30A；感知為姿態(tài)傳感器、視覺傳感。?  

?  成果簡介：服務(wù)機器人具有人類外形特征，更容易適應(yīng)人類生活環(huán)境，可以和人類進行友好的溝通與交流，可以幫助人類完成一定的工作，是未來與人類友好共處的先進機器人的重要代表，具有廣闊的應(yīng)用前景。由北京理工大學(xué)研制的高仿真機器人在服務(wù)機器人關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用硅膠制作機器人的頭部、面部表情和部分四肢，并配以語音交互、面部表情、多媒體娛樂、舞蹈動作設(shè)計與規(guī)劃等多項功能，使高仿真機器人從外觀到內(nèi)在更接近人類，通過在工程化、可靠性及其產(chǎn)業(yè)化方面開展的有效工作，構(gòu)建了滿足實際需要的模塊化高

（一）項目背景 隨著人工智能及機器學(xué)習(xí)等技術(shù)的不斷進步,智能應(yīng)答和智能推送技術(shù) 及系統(tǒng)日臻成熟,達到了商用的水平。微軟、阿里巴巴、騰訊、移動、小 i、 蘋果、谷歌等國內(nèi)外的公司都對該領(lǐng)域進行了深入的研究,發(fā)展了自己的產(chǎn) 品線,逐步向個人助理方向演進。 相比人工客服方式和網(wǎng)頁常見問題列表或者幫助文檔等方法，來處理 用戶的業(yè)務(wù)咨詢問題。客服聊天機器人可以 24 小時在線服務(wù)。而且客服聊 天機器人具備很多優(yōu)點，比如回復(fù)快、降低了用戶解決問題復(fù)雜程度、同 時也可以采集用戶相關(guān)數(shù)據(jù)，為方便產(chǎn)品優(yōu)化迭代提供幫助。而且客服聊 天機器人不會像人類一樣受主觀因素影響，比如突然心情不好，對客戶發(fā) 脾氣等。所以傳統(tǒng)的人工柜臺和電話咨詢還有網(wǎng)頁 FAQ 的方式已經(jīng)逐漸不能滿足實際的需要，于是越來越多的企業(yè)選擇使用客服聊天機器人來替代 或者輔助人工客服。  目前，智能客服系統(tǒng)還不能完全取代人工全面實現(xiàn)智能化。其智能服 務(wù)主要體現(xiàn)在客戶服務(wù)自動化，智能輔助人工和智能客服管理幾個方面。客服機器人通過理解訪客詢問的內(nèi)容，感受訪客的情緒，以及在工作中深 度學(xué)習(xí)來找到最準(zhǔn)確的回答提供給訪客。如何提高智能機器人的理解能力 提升訪客解決率，是智能客服幫助企業(yè)提高工作效率的重要發(fā)展方向。建 立智能客服系統(tǒng)的方式主要包括兩種，一種是通過對原有的客服系統(tǒng)進行 改造實現(xiàn)智能化升級，另一種是將現(xiàn)有智能客服產(chǎn)品應(yīng)用于客服場景。 （二）項目簡介 客服問答機器人采用分詞、詞向量解析、語義理解等技術(shù)理解咨詢用 戶輸入的問題，并通過后臺檢索出準(zhǔn)確答案給予回復(fù)，支持常見問題問答、 任務(wù)型多輪問答服務(wù)。該項目支持企業(yè)自定義知識庫的方式管理后臺問答 數(shù)據(jù)，并引入向量搜索引擎實現(xiàn)百萬級數(shù)據(jù)量秒級響應(yīng)，同時支持 License 效期鑒權(quán)認(rèn)證和私有化部署，為企業(yè)打造實時性強、客服效率高的 24 小時 在線客服。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 1.用戶管理。用戶管理功能設(shè)計提供新用戶注冊/登錄功能，每個用戶 有屬于自己私有的知識庫空間，通過部門這一字段設(shè)計知識庫分類，對部 門操作有增刪改查，還可以通過幫助中心查看用戶手冊和常見問題教程以 更好的使用該系統(tǒng)。 2.知識庫管理功能設(shè)計提供用戶對知識庫進行管理，可以新增單條知識 數(shù)據(jù)，也可以批量導(dǎo)入知識數(shù)據(jù)，問題的答案內(nèi)容可以是純文字解答，也可以是表格、超鏈接、圖片、視頻等多媒體文件輔助解答，對已存在知識 庫中的知識，還可以進行修改、查找、刪除操作，還可以查看知識庫引擎 命中數(shù)以、問題點擊數(shù)以及設(shè)定閾值對輸入問題的答復(fù)進行限制。 3.智能問答功能設(shè)計提供用戶更有智能友好地問答服務(wù)，通過調(diào)研當(dāng)今 主流的問答機器人如阿里小蜜、小 i 機器人等，為機器人加上更加人性化地 智能問答功能，如引擎調(diào)用達到秒級響應(yīng)、智能提示、智能反問、無結(jié)果 拓展、拼音識別等功能，使得客服機器人更加智能。

下肢輔助步行康復(fù)訓(xùn)練，是針對脊髓損傷患者進行康復(fù)治療的重要手段。團 隊研究和開發(fā)了一種下肢步行訓(xùn)練機器人系統(tǒng)樣機及關(guān)鍵技術(shù)。它主要是利用安 裝在患者下肢的外骨骼系統(tǒng)，按照預(yù)先設(shè)置的行走步態(tài)，幫助產(chǎn)生或糾正患者的 行走步態(tài)，同時通過安裝在機器人機構(gòu)中的傳感器和外部傳感器，取得患者步行 康復(fù)訓(xùn)練的進程并安排康復(fù)計劃的改進。研究團隊結(jié)合人體工程學(xué)、仿生學(xué)和機 械設(shè)計等技術(shù)，設(shè)計了具有髖、膝和踝關(guān)節(jié) 6 自由度的連桿助行腿;構(gòu)建了由跑 步機、減重支撐系統(tǒng)和下肢外骨骼系統(tǒng)的多機平臺;針對患者初期、中期和后期，

項目背景：解決雙足大仿人在行走過程中的不平衡問 題。雙足大仿人機器人只有雙足作為支撐點，在行走過程中 一條腿還需要抬起來，在控制過程中具有極高的難度。目前 平衡問題成為限制雙足大仿人機器人大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵性 技術(shù)問題。與此同時，機器人還需要動態(tài)感知周圍環(huán)境，把 視覺和控制結(jié)合起來，讓機器人智能地完成任務(wù)，實現(xiàn)底層 運動控制、局部控制策略和頂層決策相結(jié)合，讓機器人可以 適應(yīng)不同的地形。 所需技術(shù)需求簡要描述：1.機器人運動腦系統(tǒng)總體可以 支持力/觸覺、獨立運動和操作等功能，包括：（1）機器人 運動腦系統(tǒng)可以支持識別和接住拋扔的物體的能力；（2）可 以控制機械臂協(xié)作完成取放物體、關(guān)閉閥門等操作；（3）可 以和人進行交互協(xié)作傳遞工具物品等；（4）控制手部可以靈 活拾取抓握不同形狀和材質(zhì)的物體；（5）末端可以固定在有 相應(yīng)機械接口的平臺上，實現(xiàn)對系統(tǒng)整體的移動。（6）可將 新開發(fā)的感知和控制相關(guān)軟件算法進行快速部署，進行三維 運動仿真和物理試驗驗證。（7）機器人運動腦系統(tǒng)具備軟硬 件多層次的安全性設(shè)計，故障狀態(tài)下的管理功能。（8）可用 于智能學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，能加載虛擬數(shù)字環(huán)境下訓(xùn)練好的感知和 運動控制相關(guān)智能模型，完成特定的任務(wù)，能夠把任務(wù)過程 中的狀態(tài)數(shù)據(jù)通過智能擴展接口實時反饋。2.系統(tǒng)性能指標(biāo) （1）CPU 運算性能：核數(shù)不少于 4，主頻達到 2265MHz；（2）AI 運算性能：大于 20TOPS；（3）內(nèi)置運動傳感器，外部接 入設(shè)備數(shù)量大于等于 4 路；（4）底層控制驅(qū)動響應(yīng)時間： ＜1ms；（5）伺服接口需求可提供≥8 路實時 CAN（波特率 不低于 2Mbps）；（6）傳感器處理響應(yīng)時間小于 1ms；（7） 大小：≤30cm×30cm。  對技術(shù)提供方的要求:具有機器人研發(fā)基礎(chǔ)，擁有相關(guān) 國家專利或軟件著作權(quán)，具有相關(guān)領(lǐng)域?qū)嵤┌咐?nbsp;