成果与项目的背景及主要用途： 近二十年来,机器人技术发展非常迅速,各种用途的机器人在各个领域广泛获得 应用。但我国在机器人的研究和应用方面与工业化国家相比还有一定的差距,因此 研究和设计各种用途机器人的应用是很有现实意义的。 成果简介：本项目涉及的智能搬运车，是一类综合了机械制造、电子信息、计算 机技术、人工智能科学等多门学科于一身的高新产品，主要用于智能车间产品物 流配送。 项目优点： （1）自动化程度高； （2）充电自动化； （3）美观，提高观赏度，从而提高企业的形象。 （4）方便，减少占地面积；生产车间的 AGV 小车可以在各个车间穿梭往复。 高速的物料传送功能，是搬运机器人保证自动化生产的关键因素之一，对提 高生产效率有至关重要的作用。搬运机器人可以做到物料库与目的地间的高速往 返，各动作间紧密结合，有条不紊，特别是在连续搬运和传送时具有良好的实时 性。 成果水平：国内领先，均有多项专利技术应用范围：工厂、购物中心、办公场所等服务行业。 项目成熟度：该技术目前已经产业化，天津成立公司，20 余人，目前公司订单充 足，每个月 10 台左右订单，现在处于融资扩大生产阶段。 合作方式：面议

基于无线网络的AGV全智能物流系统是通过AGV的组网、物流管理及多信息的融合来达 到行驶路线易于更改、多AGV多路线进行协作的功能，较之以往的物流系统是通过相应的传 感器识别标志物，从而获知行驶的路线，更加自动化与智能化。本系统主要运用的技术有多信 息融合技术、视觉导引技术、无线通讯技术、最短路径规划技术等。 该系统具有的创新性如下： (1) 多信息融合：将非接触式IC卡应用于AGV系统，可以提供必要的导航信息，对视觉信 息的不足进行补充。其作为一种可读写的数字化传感器，可以对小车前方的轨迹进行预报，增 强小车运动的智能性； (2) 预测学习导航模型：本项目中视觉导航所采用的是根据AGV的位置及摄像机视野建立 预测模型，在行驶的情况下以模糊控制的方法来对AGV的运行状态进行控制，并在运行过程 中不断学习，不断地修正模型中的参数，使其更精确地导航。 (3) 多路况的智能识别：可以对特定的路况进行识别，包括弯道，十字，分叉等；可以支 持虚线和实线两种识别方式。 (4) 物流管理调度：上位服务器可以实时地对AGV进行监视和控制，如果AGVS根据某种 需要，要求改变进度表，则可以很方便地重新安排小车路线。 (5) 网络无缝连接优化：本项目中基于传统的无缝链接技术之上，提出一种优化模型可以 改善AGV在网络间隔区域的通信问题。 基于无线网络的AGV全智能物流系统中的AGV额定负载能力为3~4000kg、最大速度：直 线36m/min，转弯25m/min、工作速度：直线30m/min，转弯20m/min、其自动导航精度达到 ±10mm，停车精度达到±5mm。因此本物流系统能够很好的满足日常仓储物流、流水线物料 搬运的要求，且精确性与实用性更高。

夹抱式AGV取代人力叉车搬运，实现了物料的智能仓储管理。实现物料自动搬运入库、出库，仓储信息管理。专用于EPS大板搬运机器人采用EPS大板竖向的运送方式，最大限度的缩小了运送通道、充分利用了生产和仓储空间。填补了国内泡塑行业空白。

团队研发了手术视觉当行定位系统，采用多相机系统对带有视觉标签的手术器具进行实时定位和目标跟踪，视觉标签采用非对称分布的红外反射球，支持有源和无源两种视觉标签。其中高速高分辨率红外摄像机采用内置850nm红外光源阵列，120万像素红外CD，配合宽焦距范围镜头，视场角度可达90°以上。为减小系统延时，提高手术医生的体验感，研究基于FPGA的视觉数据并行计算定位算法，在相机本地通过FPGA快速计算得到单视角的定位数据，配合高速以太网标准的数据传输总线，能够达到20帧以上的满分辨率传输。中央控制器实时集多个相机的目标定位数据，进行信息融合计算，得到手术器具的高精度实时6自由度位姿。

具有语音GPS定位导航、影音娱乐（支持MP3和部分格式MP4播放）、图片浏览、电子书阅读、游戏功能，多种输入方式（触摸和红外遥控），MicrosoftActiveSync（支持与PC同步）。GPS精度高，兼容性强，支持多种GPS地图软件，扩展性好，支持串口、USB等多种通讯接口，利于功能扩展和软件升级服务，支持CF与SD/MMC存储卡扩展，利于地图等文件资料的实时更新。可用于便携式汽车导航、手持导航、军用导航、地理勘探等!

人工牙种植是失牙修复的常用方法，具有其他修复技术所无法比拟的美观 度和存活率。义牙种植时植入点位置及方向精确与否是决定义牙种植是否成功 的关键因素之一。传统义牙种植定位导向技术可靠性较低，难以保证手术精度， 而计算机辅助手术（CAS）成本高昂，不符合我国中小型医院和患者的应用实 际。开发基于 WinXP 系统下人工牙种植术前规划的义齿种植导航仪，实现对牙 缺损部位的三维分析、虚拟剖切、模拟种植及辅助测量，为牙医在手术前提供 一个性价比高的义牙种植辅助平台，降低医院设备采购成本和患者手术成本， 161 具有重要意义。

团队研发了手术视觉当行定位系统，采用多相机系统对带有视觉标签的手术 器具进行实时定位和目标跟踪，视觉标签采用非对称分布的红外反射球，支持有 源和无源两种视觉标签。其中高速高分辨率红外摄像机采用内置 850nm 红外光源 阵列，120 万像素红外 CCD，配合宽焦距范围镜头，视场角度可达 90°以上。为 减小系统延时，提高手术医生的体验感，研究基于 FPGA 的视觉数据并行计算定 位算法，在相机本地通过 FPGA 快速计算得到单视角的定位数据，配合高速以太 网标准的数据传输总线，能够达到 200 帧以

1 系统用途 MIS-3DM-GD20惯性导航教学实验系统（惯导/航姿/运动传感），该系统标配双轴电动转台、转台控制器和一个MEMS器件的AHRS航姿参考系统，该传感器由九轴惯性测量组合，包含三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁强计传感器，能满足导航、制导与控制专业的学生了解惯性导航及飞行控制原理，有助于学生理解、熟悉、掌握惯性导航/航向姿态/运动状态采集的原理、技术及其应用，也可以满足其它专业如飞行技术、航海技术、无人机技术、测绘技术等不同专业的惯性导航技术的科研和教学的使用。还可设计开发各类飞行器、车辆、船舶、机器人、工程机械、穿戴式等各类运动载体测量及控制的创新实验。虽然我们完善了该系统的实验教学功能，同时，该系统也是一个二次开发平台，可以作为其他项目的数据采集验证平台。 2 功能特点 （1） 较低的价格，可以让众多学生同时动手实验，引领国内惯导/航姿/运动传感教学和实验进入普及化时代； （2） 国内首家配备低成本电动转台，可做定量实验，更好的掌握惯导/航姿/运动传感技术； （3） 提供全面的相关教学和实验配套服务，减轻教师的负担； （4） 集成度高，包含了各类运动相关传感器； （5） 实验覆盖全面，从单一运动传感器实验到所有运动传感器融合的综合实验； （6） 通过自身在国内惯导/航姿/运动传感领域的领先技术，实现惯导/航姿/运动传感实验室方案的不断升级，真正使高校教学/实验/科研水平跟上技术发展的潮流； （7） 可为学校量身定做相关实验系统； （8） 系统集成了多种模型，能够完成各个学科，包括航天，航空，航海，陆地等载体的惯性导航实验项目； 3 实验设备 图1-1 实验设备示意图 3.1 双轴电动转台（TT-3DM-2E-10）   机械台体采用UO形铝合金框架结构，由内环横滚轴框架和外环俯仰轴框架组成相互垂直的转动架构，采用直流电机驱动旋转，实现三维空间任意位置和角度的姿态测量。具有位置、速率和摇摆三种测试功能。技术指标如下：     负载尺寸重量 50mm×50mm×50mm / 0.5 kg 负载及夹具安装空间 120 mm×120mm×120mm 主轴与俯仰轴转角范围 连续无限 角位置综合测量精度 ±0.08º 控制到位分辨率 ±0.01º 速率范围 0.1º/s～300 º/s 速率精度与平稳度 1% 测角数据采集频率 20Hz 用户导电滑环 12 环/每环2A 台体重量 15Kg～20 Kg 台体尺寸 520mmL×400mmW×485mmH 串口波特率 115200 bps 工作电源 220VAC/200 3.2 双轴采集控制器(CC-3DM-2E-10) 采集控制器通过USB或串行接口连接计算机实现航姿模块信号的采集与电动转台的测量控制。     测角数据采集频率 20Hz 外形尺寸 300mmW×150mmW×170mmH 串口波特率 115200 bps 工作电源 220VAC/200W   3.3 惯导/航姿参考系统(3DM-E10A) 3DM-E10A是一款微型的全姿态测量传感装置，它由三轴MEMS陀螺、三轴MEMS加速度计、三轴磁阻型磁强计等三种类型的传感器构成。三轴陀螺用于测量载体三个方向的的绝对角速率，三轴加速度计用于测量载体三个方向的加速度，在系统工作中，主要作用是感知系统的水平方向的倾斜，并用于修正陀螺在俯仰和滚动方向的漂移，三轴磁阻型磁强计测量三维地磁强度，用于提供方向角的初始对准以及修正航向角漂移。可提供的输出数据有：原始数据、四元数、姿态数据等。技术指标如下：   尺寸：28mm×34mm×19mm； 重量：18g 内部更新率：80Hz； 启动时间：< 1 sec； 静态角度误差（俯仰、滚动）：± 0.1 degree 动态角度误差（俯仰、滚动）：± 1.0 degree； 静态角度误差（航向）： ± 0.5 degree； 动态角度误差（航向）： ± 2degree； 航向角分辨率： <0.1degree； 加速度计测量范围：±2g； 速率陀螺测量范围：±300°/sec；