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2020年11月3日下午,由中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)指導(dǎo),中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)機(jī)器人競(jìng)賽工作委員會(huì)主辦的“安保與搜救機(jī)器人”研討會(huì)在自動(dòng)化大會(huì)前夕成功舉辦。
此次研討會(huì)由國防科技大學(xué)盧惠民教授、湖南大學(xué)余洪山教授擔(dān)任主席,邀請(qǐng)到大連理工大學(xué)莊嚴(yán)教授、山東大學(xué)張偉教授、中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所王挺研究員、國防科技大學(xué)鄭志強(qiáng)教授等4位專家就安保與搜救機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)作專題報(bào)告。研討會(huì)由盧惠民教授和余洪山教授共同主持。
盧惠民教授主持前半程研討會(huì)
大連理工大學(xué)莊嚴(yán)教授的報(bào)告題目為《移動(dòng)機(jī)器人視覺/激光里程計(jì)研究進(jìn)展》,在該報(bào)告中,莊教授系統(tǒng)地介紹了其研究團(tuán)隊(duì)在移動(dòng)機(jī)器人自主定位上的最新研究進(jìn)展。首先介紹了視覺里程計(jì)中光度不一致問題,提出了在線光度標(biāo)定的解決方案,并將其應(yīng)用于基于混合特征的稀疏視覺里程計(jì)中,在多個(gè)數(shù)據(jù)集中達(dá)到領(lǐng)先效果;接著介紹了基于深度學(xué)習(xí)和基于語義信息增強(qiáng)的多種激光里程計(jì)方法;然后結(jié)合在視覺和激光里程計(jì)中的工作,提出結(jié)合視覺和激光信息的融合SLAM方法,并提出多種針對(duì)不同設(shè)備組合的離線標(biāo)定方法,解決多傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的外參標(biāo)定問題;最后介紹了其團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的多套機(jī)器人、無人平臺(tái),以及旋轉(zhuǎn)式的激光SLAM掃描系統(tǒng)。
莊嚴(yán):移動(dòng)機(jī)器人視覺/激光里程計(jì)研究進(jìn)展
山東大學(xué)張偉教授帶來報(bào)告:《高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下機(jī)器人導(dǎo)航問題探討》。張教授首先系統(tǒng)地介紹了高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下安保機(jī)器人所面臨的巨大挑戰(zhàn),如復(fù)雜的地面情況以及場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)變化給機(jī)器人的長(zhǎng)期定位與地圖的更新維護(hù)提出的挑戰(zhàn);高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景復(fù)雜的障礙物構(gòu)成,要求機(jī)器人的路徑規(guī)劃技術(shù)要能夠更好地發(fā)揮其本身的機(jī)動(dòng)性能,方能滿足應(yīng)用需求。張教授進(jìn)一步介紹了其研究團(tuán)隊(duì)提出的基于深度學(xué)習(xí)的導(dǎo)航方法,結(jié)合了行為映射和直接感知兩種方法,并成功應(yīng)用于戶外移動(dòng)機(jī)器人。接下來,張教授介紹了一種基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的導(dǎo)航方法,該方法首先在仿真環(huán)境中基于多目標(biāo)的視覺導(dǎo)航任務(wù)上取得了成功,在此基礎(chǔ)上,張教授團(tuán)隊(duì)針對(duì)仿真到現(xiàn)實(shí)環(huán)境的遷移難題,提出了適用于機(jī)器人自主導(dǎo)航的層次化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,將基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的導(dǎo)航方法成功應(yīng)用于實(shí)際室外場(chǎng)景中的機(jī)器人,取得了很好的效果。
張偉:高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下機(jī)器人導(dǎo)航問題探討
中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所王挺研究員了題為《系列化反恐防暴機(jī)器人開發(fā)與應(yīng)用》的報(bào)告。王研究員介紹了反恐防暴機(jī)器人的應(yīng)用背景、發(fā)展現(xiàn)狀,并分享了其團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的一系列機(jī)器人技術(shù),包括適應(yīng)多環(huán)境的移動(dòng)機(jī)構(gòu),機(jī)械臂作業(yè)技術(shù),環(huán)境感知、定位與導(dǎo)航技術(shù),人機(jī)協(xié)作安全技術(shù)等四個(gè)方面。在機(jī)器人平臺(tái)方面,王研究員介紹了多種具有特色的輪-履帶復(fù)合機(jī)器人平臺(tái)和氣動(dòng)、電動(dòng)仿生柔性機(jī)械手,以及相關(guān)的模糊PID自平衡控制算法和機(jī)械手觸覺感知技術(shù);在機(jī)械臂方面,講解了沉浸式遠(yuǎn)程立體視覺和云臺(tái)隨動(dòng)技術(shù),強(qiáng)化了遠(yuǎn)程控制過程中的操作人員立體視覺感知,提升了視野靈活性;在導(dǎo)航定位方面,主要分享了基于多傳感器融合的GR-LOAM環(huán)境建圖與定位技術(shù),在包括臺(tái)階的室內(nèi)室外復(fù)雜環(huán)境中具有更好的精度;在人機(jī)協(xié)作方面,介紹了針對(duì)操作人員的基于心率HRV信號(hào)的心理負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù),并設(shè)計(jì)有約束作用的機(jī)器人自適應(yīng)控制策略。最后王研究員展示了沈陽自動(dòng)化研究所研制的“靈蜥HW55”、“臥虎”、“靈狐”、“天蝎”等各具特色的反恐排爆機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用,充分顯示了機(jī)器人在該領(lǐng)域的巨大應(yīng)用價(jià)值。
王挺:系列化反恐防暴機(jī)器人開發(fā)與應(yīng)用
其后是國防科技大學(xué)鄭志強(qiáng)教授帶來的報(bào)告,報(bào)告名為——《面向人-機(jī)器人混合智能的人機(jī)交互與協(xié)同控制》。鄭教授從人-(多)機(jī)器人混合智能的概念切入,剖析了人機(jī)混合智能的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),介紹了其研究團(tuán)隊(duì)在該問題的研究進(jìn)展。一是研究多機(jī)器人分布式協(xié)同控制提高機(jī)器人之間的協(xié)同能力。鄭教授介紹了其團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的多自主移動(dòng)機(jī)器人實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及仿真系統(tǒng),和近年來團(tuán)隊(duì)成員依托該研究平臺(tái)在多機(jī)器人任務(wù)分配、編隊(duì)控制以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)等方面的成果。二是研究智能人機(jī)交互提升人-(多)機(jī)器人系統(tǒng)之間的協(xié)同能力。針對(duì)傳統(tǒng)交互方式自然化與智能化程度不高的問題,提出了基于虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的人機(jī)交互技術(shù),以及基于腦機(jī)接口交互的人-(多)機(jī)器人共享控制方法。最后圍繞智能平臺(tái)、智能感知與控制簡(jiǎn)要介紹了國防科技大學(xué)智能科學(xué)學(xué)院機(jī)器人研究中心的概況。
鄭志強(qiáng):面向人-機(jī)器人混合智能的人機(jī)交互與協(xié)同控制
湖南大學(xué)余洪山教授主持后半程研討會(huì),并總結(jié)研討會(huì)。
余洪山教授主持研討會(huì)后半程
至此“安保與搜救機(jī)器人“研討會(huì)圓滿結(jié)束,研討會(huì)期間,聽眾提問踴躍,與4位報(bào)告專家進(jìn)行了深入的研討交流。
來源:CAA機(jī)器人競(jìng)賽工作委員會(huì)