**团队名称:**Tri-Co Eye
**团队成员:**李兆玺、赖薪宇、李凯、汪庆杰、付兴振、刘猛、李云杰、魏洋彬、王绍庆、高峰、姜瑞滢、钟文
**研究方向:**机器人协同
**项目名称:**空地协同一体化机器人自主行进系统的设计与开发
作品简介:
未知场景下的感知任务一直是个具有挑战的问题,户外越野因汽车无法提前感知勘测前方实际地形陷入危险,自动跟随系统因侧方车辆加塞而导致跟随终止。具有高载重能力的地面移动系统,可感知丰富的细节能力,但受到视野范围的局限,被跟随目标极易丢失,然而,具有高感知范围的无人机则可以缓解此问题。因此本项目借助机器狗和无人机,设计并开发了一套空地协同一体化机器人自主行进系统。当机器狗无法有效推进当前任务时,利用无人机的大范围环境感知能力为机器狗提供路径导航信息,以期通过两者之间的协同感知打破“信息孤岛”,推动自主行进功能的安全稳定运行。
作品亮点:
技术水平:
(1)降落/协同空间定位平台。包含合作靶标、及测量算法。在靶标宽5cm条件下,在0.1-2m的高度范围下完成协同定位,考虑到机载设备的低算力条件,定位算法在X3CPU上的耗时低至50ms/s;
(2)设备连结结构。无人机视角转换结构,可将无人机前视相机转为俯视,具有抗震能力。靶标搭载结构、传感器放置结构,可连结固定机器狗及相关硬件设备,支持其他相关任务;
(3)机器狗自主行进模块。包含主动/引导行进两种模式,利用优化后的FCOS算法(精度>80%,耗时≈33ms)检测相关目标,并完成自主跟随功能。引导模式将从无人机视角检测机器狗与目标,并利用A*算法完成轨迹规划。
探索创新:
(1)空地机器人协同,此方案在全世界范围具有创新性和前瞻性,比传统车载机器人视觉感知有更广泛的侦查范围和侦查能力,可落地军事和自动驾驶领域;
(2)无人机与地面机器狗之间实时图像传送和协同控制、自主行进,利用地平线X3派和TRos进行整体pipeline开发;
(3)车载无人机可引导地面机器人按照最优路线自主行进。目前福特汽车已经获得无人驾驶四轴飞行器专利。
商业价值:
(1)面向自动驾驶领域,主要表现形式为车载无人机,在户外地形勘测、边境巡防、灾难救援、人道主义救援等多种应用场景均有较高应用价值,无论是to G还是to C的市场,商业层面都有极大想象空间。当前路虎、比亚迪、福特等多家头部汽车厂商均已投入大量人力资金进行预研;
(2)面向通用机器人领域,在仓库巡检、智慧物流配送、室外割草等场景,可以基于本系统做出空地协同一体化协同巡检机器人、空地协同无人配送机器人、空地协同自主割草机器人等机器人产品;
(3)除了上述终端产品,同时本系统中如靶标测量、目标检测等单点技术都可面向商业客户进行解决方案封装出售。
团队协作:
(1)目标高度统一。以完成项目开发为目标,以研发进度和成果为导向,团队成员始终保持以终为始的热情,为共同的目标奋力前进。
(2)分工清晰明确。项目进度把控与任务拆解尤为重要,核心要保证每个人有事可做。整个项目包含背景调研、PPT制作、硬件调试、结构设计、系统研发、算法研发、模型量化、数据采集标注等。每个人都关联多个子模块。
(3)多领域研发。空地协同一体化机器人自主行进系统是一个软硬结合的具有前瞻性的机器人解决方案,硬件、软件、算法涉及多个领域。
(4)跨领域协作。不同领域的任务有不同程度的互动,需要团队每个人在完成自己任务的同时配合上下游任务进行功能调试,并对上下游任务有基础的了解。大部分问题内部消化解决。开发过程中难免碰到自己解决不了的问题,将问题抛出来,群策群力。
作品展示: