【极客精神 玩转X3】 室内巡航-方舟AGV小车@海盗游击队战队

**团队名称:**海盗游击队

**团队成员:**刘勇、于丁、尹浩然、张新邦、沈碧螺、王子彬、彭高高、王浩远、蒋宏、于佳琪、朱潇璇、董璇、陈正楠、罗家乐、邓博文

**研究方向:**AGV

**项目名称:**室内巡航-方舟AGV小车

作品简介:

疫情形势急剧变化,面对病毒传染性隐蔽性持续增强,今冬防疫依然面临巨大挑战。应对突发疫情,方舱医院可能出现较大需求和缺口。方舱医院中人工输送会带来感染暴露风险以及消毒管控成本,因此实现“无接触式”体温监测及人脸识别、心理疏导、场所消毒、物资配送、重点人群体征监测和污物跟踪管理等安全防疫功能。这时就需要能够快速部署且可靠的“无接触式”方案来助理防疫,方舱医院的封闭、复杂的环境使得传统GPS等信号定位精度无法满足要求且部署成本高。

如何智能体进行自适应定位与导航有着重要的意义与价值。针对这个问题,来自编译器研发部、数据运营部、基础算法研发部、电路设计、供应链与测试部、结构设计、应用交付部、感知与规控、系统软件部、深度学习平台部等多个部门的同学们共同思考,通力协作,提出了方舟AVG, 以纯视觉方案。采用了基于AprilTag的定位与导航技术,在x3派硬件平台的支持下,实现了对方舱医院内的复杂环境进行建图,并对智能体导航。整体方案具有低成本、高精度、易部署、强鲁棒性的优势,并能在例如疫情封控小区、仓储配送等场景中进行扩展应用。

作品亮点:

技术组成:

(1)硬件系统搭建:我们的方舟AGV以旭日X3派为中心,由金属麦克纳姆轮、直流减速电机等组成动力单元,板载集成了STM32和MPU9250九轴姿态传感器组成核心控制单元,同时支持与旭日X3派通信与供电,提供四路编码电机芯片,使用低成本RGB摄像头组成感知单元。

(2)软件算法:主要包括相机标定(得到相机的内外参矩阵),基于AprilTag的定位模块(给小车提供高精度定位功能),基于AprilTag的SLAM建图模块(得益于AprilTag技术能提供高精锚点,通过AprilTag基准标记实现SLAM),基于TagSLAM的navigation路径规划控制模块(路径规划控制模块基于TagSLAM的输出结果,控制小车经过指定路径,准确到达终点)。

探索创新:

基于新兴的April Tag技术,以Horizon X3派平台,实现易部署,低成本,高扩展性,高精度的软硬协同方舟AGV平台。自主搭建软硬件开发平台,通过X3派完成AVG小车定位、建图、规划等功能,使用STM32作为下位机控制车体运转。

商业价值:

(1)疫情形势急剧变化,面对病毒传染性隐蔽性持续增强,今冬防疫依然面临巨大挑战。应对突发疫情,方舱医院可能出现较大需求和缺口。

(2)国家高度重视,卫健委、发改委等多次印发文件,要求提高方舱医院智能化程度。我们易部署,低成本,高扩展性,高精度的软硬协同方舟AGV平台具有以下优势:

a. 降低人员流动需求,提高人员效率,降低感染风险;

b. 平台搭载Horizon X3派,后续拓展空间大,可逐渐升级应用实现深度智能化,成为方舱医院标准化智能载具,降低后勤维护难度;

c. 相对成本低,参照2020武汉方舱医院单床位平均成本19.2万元,今年福建等地单床位平均成本10万元,部署AGV成本增加几可忽略,边际效能极高;

除此之外,例如疫情期间封控小区的外卖和快递以及医疗物资的配送,例如智能化仓储解决方案,都是我们软硬协同方舟AGV平台能够胜任的应用场景

团队协作:

我们海盗游击队由来自编译器研发部、数据运营部、基础算法研发部、电路设计、供应链与测试部、结构设计、应用交付部、感知与规控、系统软件部、深度学习平台部等多个部门的同学们组成,共同思考,通力协作,在项目过程中,所有成员的能力和价值都得到了应有的发挥和体现。

作品展示: