隨著人工智能與機器人應用場景拓容，社會需求增加，產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，各類機器人企業(yè)為搶抓發(fā)展先機，積極開發(fā)人工智能與機器人技術(shù)不斷推出新品；高校和科研院所為掌握前沿科技爭先開展人工智能與機器人科研項目攻關(guān)。同時各地人工智能與機器人企業(yè)扶持政策、產(chǎn)業(yè)專項規(guī)劃也紛紛出爐，力爭建立機器人產(chǎn)業(yè)集群，實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。

       對此，全國各個省市在近年來積極布局人工智能與機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。高精尖產(chǎn)業(yè)聚集地北京嘗試打造人工智能與機器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)；國際城市上海引流國內(nèi)外機器人大企業(yè)駐扎聚集打造完整產(chǎn)業(yè)鏈；制造業(yè)密集地廣州培育超千億元智能裝備產(chǎn)業(yè)集群面向周邊旺盛需求；先行示范區(qū)深圳吸納新興熱門機器人行業(yè)錨定發(fā)展前沿；制造之都蘇州憑借雄厚經(jīng)濟實力廣納機器人企業(yè)……

集聚多所高校專家  發(fā)展自身服務社會

       作為省級人工智能與機器人綜合性創(chuàng)新載體，安徽省人工智能與機器人公共創(chuàng)新服務平臺依托合工大智能制造技術(shù)研究院集聚了多所知名高校及單位的教授專家和行業(yè)資深研發(fā)工程師。

       平臺自成立以來，按照“技術(shù)賦能、創(chuàng)新服務”的發(fā)展思路，堅持發(fā)展自身和服務社會并重，不斷優(yōu)化技術(shù)、人才等科技資源，為合作伙伴提供技術(shù)支持和動力源泉。目前已在控制與半實物仿真技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、視覺與深度學習技術(shù)、導航技術(shù)、運動控制技術(shù)、智能機器人技術(shù)等多方面實現(xiàn)突破創(chuàng)新。

1 、控制與半實物仿真技術(shù)

       控制與半實物仿真技術(shù)是一種實時的嵌入式計算技術(shù)，具備豐富的I/O資源來采集外部信號，并運行嵌入式實時系統(tǒng)。根據(jù)應用場景的不同，可分為快速控制原型RCP技術(shù)和硬件在環(huán)HIL技術(shù)兩部分。

采用基于模型設計的方法，實現(xiàn)了相比于傳統(tǒng)開發(fā)工作流程的兩個重要提升：

1. 將工作流程中大量費時或易出錯的步驟（如代碼生成）自動化。

2. 從需求捕獲到設計、實現(xiàn)和測試，系統(tǒng)模型開發(fā)和測試始終占據(jù)開發(fā)流程的核心。

2、伺服驅(qū)動技術(shù)

       伺服驅(qū)動主要采用高性能的 DSP或ARM芯片，實現(xiàn)SVPWM、PID、FOC磁場定向控制、電流/速度/位置三閉環(huán)控制；可驅(qū)動多種電機，支持多種編碼器，支持EtherCAT、CANOpen、modbus等多種總線協(xié)議；集成了點到點軌跡規(guī)劃、位置跟蹤等功能；具體有過流/過壓/欠壓/堵轉(zhuǎn)/過溫等多種保護功能；實現(xiàn)了參數(shù)辨識、PI參數(shù)自整定、ADRC自抗擾、負載辨識等高級算法。

3、視覺與深度學習技術(shù)

       計算機視覺，以傳感器獲取圖像數(shù)據(jù)，通過深度學習和神經(jīng)網(wǎng)絡算法，提取圖像深層特征、識別環(huán)境及目標物體，實現(xiàn)移動機器人的視覺導航與機械臂的目標定位等功能，從傳統(tǒng)、固定的運動規(guī)劃提升至機器人自主導航和自主作業(yè)，滿足復雜場景、移動多目標實時檢測、跟蹤、定位等需求。

       以某省知名農(nóng)科院為例，公共創(chuàng)新服務平臺自主研發(fā)的四驅(qū)四轉(zhuǎn)采摘機器人在無軌道無外部路標情況下，可以在狹窄農(nóng)業(yè)環(huán)境中的作業(yè)，具有很強的通過性和自主性，Slam定位下的自主導航技術(shù)，以及視覺識別技術(shù)，實現(xiàn)了該農(nóng)科院機器人的控制及抓取，代替人工進行水果采摘，為智能果蔬的無人化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

4、導航技術(shù)

       通過將慣性導航的數(shù)據(jù)(INS)、衛(wèi)星定位導航的數(shù)據(jù)、路標定位的數(shù)據(jù)、地圖匹配定位(MM)的數(shù)據(jù)以及視覺定位的數(shù)據(jù)做有效的融合；可實現(xiàn)車輛橫向/縱向精確定位、障礙物檢測與碰撞避讓、智能車速控制、路徑規(guī)劃及行為決策等功能。

       以某上市電動車公司為例，相較于傳統(tǒng)的電動車公共創(chuàng)新服務平臺研發(fā)的自平衡兩輪電動車在穩(wěn)定性上加裝可控制實現(xiàn)高低速旋轉(zhuǎn)的雙飛輪和平衡控制檢測和控制系統(tǒng)，具有強抗傾倒能力。除此之外還加裝了激光雷達、3D視覺、GPS和自動行駛系統(tǒng)，可通過語音控制、遠程監(jiān)控和控制實現(xiàn)手機招車、車找人、自主跟隨，增加自由出行能動性。

5、運動控制技術(shù)

       機器人在笛卡爾空間及關(guān)節(jié)空間下的連續(xù)路徑規(guī)劃，并通過蟻群遺傳算法、RRT算法等實現(xiàn)機器人工作空間避障；通過狀態(tài)空間動量觀測器實現(xiàn)機器人在復雜工作場景中的碰撞保護；基于機器視覺與運動規(guī)劃算法實現(xiàn)復雜場景中實時運動規(guī)劃與多機械臂協(xié)同作業(yè)；通過動力學參數(shù)辨識獲得機器人準確動力學參數(shù)構(gòu)建機器人動力學模型，可實現(xiàn)高速高精度的軌跡跟蹤控制；基于六維力傳感器與力矩傳感器，可通過阻抗/導納模型實現(xiàn)機器人柔順控制應用；基于牛頓迭代法實現(xiàn)冗余機械臂運動學控制和冗余零空間導納控制。

      以某航天研究所為例他們在總裝生產(chǎn)過程大部分采用手工模式裝配，工作量大，勞動強度高，周期長，經(jīng)常出現(xiàn)碰撞損傷和返工現(xiàn)象，不能滿足航天裝備總裝生產(chǎn)需求。公共創(chuàng)新服務平臺結(jié)合多年的積累，深入研究從協(xié)作機器人的本體結(jié)構(gòu)、伺服驅(qū)動器、總線通訊、控制系統(tǒng)、運動學與動力學算法、柔順控制、3D視覺、融合深度學習算法的3D視覺的開源算法為某航天航空單位實現(xiàn)有人參與以及無人參與的自動化某武器關(guān)鍵核心配件的安裝，其中航空航天領(lǐng)域待裝配部件還帶有定位銷，實現(xiàn)精密裝配。

6、機器人集成應用

       裝備了自主開發(fā)的伺服驅(qū)動、高負重比、輕量化協(xié)作機械臂、智能移動底盤；通過動力學控制、視覺識別與定位、力控制技術(shù)、自主定位、智能路徑規(guī)劃、自主避障 遠程定位 、和深度學習等技術(shù)，具有小巧、安全性好、人機協(xié)作和共融、快速部署、使用便捷等特點?；诙嗄陙淼乃欧姍C、伺服驅(qū)動、運動控制、運動學和高級動力學、3D視覺、人工智能與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方面的技術(shù)積累，開發(fā)了多種協(xié)作機器人、移動機器人、移動機械臂視覺作業(yè)機器人、特種機器人等產(chǎn)品，并沉淀了眾多關(guān)鍵技術(shù)。

多措并舉探索人才培養(yǎng)新模式

       面向當前人工智能、機器人重點領(lǐng)域新型技術(shù)人才的稀缺的情況，安徽省人工智能與機器人公共創(chuàng)新服務平臺聯(lián)合華為、訊飛、中科深谷、粵嵌等企業(yè)一起探索適應新需求和新變化的優(yōu)秀工程人才。

1、開源機器人賦能工程人才培養(yǎng)

       平臺通過深入研究不同層次高校機器人工程、人工智能、智能制造等專業(yè)（方向）的人才培養(yǎng)模式和教學規(guī)律及特點，開放相關(guān)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)與器件及裝備底層開源，融合人才培養(yǎng)和教學規(guī)律，形成系列成熟先進的實驗裝備和專業(yè)課程實驗教學解決方案。

2、深谷學院—平臺化學習打造學習新引擎

        公共創(chuàng)新服務平臺聯(lián)合深谷學院打造高品質(zhì)的免費開放的機器人專屬學習平臺，聯(lián)合國內(nèi)外多名教授、專家學者、資深工程師，提供線上線下專業(yè)的機器人、人工智能、智能制造相關(guān)課程。線上線下累計學習人次達50萬人次。

       打造機器人愛好者的開源社區(qū)。深谷學院致力于賦能開展人工智能與機器人產(chǎn)業(yè)化應用的中高端人才培養(yǎng)，搭建中高級產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)賦能生態(tài)，服務中國教育。

3、人工智能與線下培訓

       近年來，公共創(chuàng)新服務平臺舉辦了多期人工智能與機器人的實戰(zhàn)實操式課程培訓，采用的融理論與實踐于一體的綜合一體化高校工程性型人才培養(yǎng)模式，將理論教學、案例教學、項目實訓、企業(yè)實踐等多個內(nèi)容包含在內(nèi)，使學生真正理論聯(lián)系實際，學以致用，有效增強了學生運用知識解決實際問題、應對復雜工程問的解決能力。

國家軟件人才國際培訓基地

4、中國機器人操作系統(tǒng)（ROS）暑期學校

       ROS是世界上最先進、最通用的機器人與人工智能科研和教育平臺且ROS機器人在服務業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等行業(yè)具有廣泛的應用，公共創(chuàng)新服務平臺舉辦中國機器人操作系統(tǒng)（ROS）暑期學校全力推動ROS在中國的普及、助力科研和產(chǎn)業(yè)落地。

5、嵌入式人才培養(yǎng)

       融合嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)，自主研發(fā)行業(yè)產(chǎn)品，包含嵌入式工控板、汽車導航和定位終端、智能考勤終端、智能測溫終端、娛樂機器人等多款嵌入式人工智能模組，與2000多家企業(yè)達成長期穩(wěn)定的人才合作關(guān)系，為超過10000企事業(yè)單位輸送優(yōu)秀的嵌入式人才。

       截至目前，公共創(chuàng)新服務平臺通過“技術(shù)賦能，創(chuàng)新服務”已服務多家人工智能與機器人高質(zhì)量企業(yè)。

發(fā)揮優(yōu)勢平臺效果初顯露

        公共創(chuàng)新服務平臺是根據(jù)行業(yè)需求，組建行業(yè)內(nèi)頂尖學者及工程師研發(fā)機器人產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)，在高校科研院所科技成果轉(zhuǎn)化、初創(chuàng)型企業(yè)研發(fā)團隊孵化、項目合作賦能人工智能與機器人產(chǎn)品開發(fā)方面均已有所收獲。

高校公共創(chuàng)新服務平臺

       提供專業(yè)共建，教學、科研平臺及師資培訓、人才培養(yǎng)服務，加快高?？蒲许椖抗リP(guān)及工程人才培養(yǎng)。

       “和公共創(chuàng)新服務平臺聯(lián)合研發(fā)的四輪獨立驅(qū)動四輪獨立轉(zhuǎn)向移動機器人，技術(shù)達到國內(nèi)先進水平，滿足學校教學、科研需求，為我們學校培養(yǎng)工程技術(shù)人才和科研項目領(lǐng)先提供了基礎(chǔ)，目前我已通過該機器人申請多個專利。”

                                                                                                                                         ——安徽工程大學某知名教授

究所公共創(chuàng)新服務平臺

       在與研究所合作中，提供專業(yè)團隊和技術(shù)賦能，幫助研究所掌握核心技術(shù)并培養(yǎng)出技術(shù)團隊。

       “以往國內(nèi)核心驅(qū)動器大多依賴國外進口，產(chǎn)品成本和價格使得我們這些研究所和中小企業(yè)叫苦不迭，近幾年通過公共服務創(chuàng)新平臺的技術(shù)團隊合作研發(fā)的伺服驅(qū)動器已基本實現(xiàn)國產(chǎn)替代，目前我們的驅(qū)動器被廣泛應用在各種廠家多種規(guī)格型號的電機上，性能指標處于國內(nèi)領(lǐng)先、部分產(chǎn)品指標國際領(lǐng)先?！?

                                                                                                                                        ——安徽**智能科技有限公司

初創(chuàng)企業(yè)公共創(chuàng)新服務平臺

       在與上市企業(yè)的合作中，協(xié)助進行上游核心零部件的核心技術(shù)自主化開發(fā)，協(xié)助建立研發(fā)體系，加快新產(chǎn)品開發(fā)速度，擴大機器人市場占有率、增加收入。

       “當我們準備從事腹腔鏡手術(shù)機器人的研究時，發(fā)現(xiàn)缺乏機械臂用的伺服電機驅(qū)動器技術(shù)、EtherCAT運動控制器技術(shù)，公共創(chuàng)新服務平臺提供了開源的伺服電機驅(qū)動器和EtherCAT機械臂控制器，幫助我們搭建好第一臺功能樣機，使我們的研發(fā)團隊此次合作中，快速掌握相關(guān)技術(shù)，增加了項目實戰(zhàn)經(jīng)驗?！?

                                                                                                                                  ——杭州**醫(yī)學機器人有限公司

上市企業(yè)公共創(chuàng)新服務平臺

       在與上市企業(yè)的合作中，協(xié)助進行上游核心零部件的核心技術(shù)自主化開發(fā)，協(xié)助建立研發(fā)體系，加快新產(chǎn)品開發(fā)速度，擴大機器人市場占有率、增加收入。

       “我們目前已有的工業(yè)機器人等產(chǎn)品在國內(nèi)具有很強的核心競爭力，年銷售額數(shù)億元，但在協(xié)作機器人新產(chǎn)品開發(fā)中尚無核心技術(shù)，于去年底委托公共服務創(chuàng)新平臺開發(fā)兩款機型的伺服驅(qū)動器，在開發(fā)過程中，平臺其設計好對應功率和功能需求的開源EtherCAT伺服驅(qū)動器，功能強大、技術(shù)先進，將漫長研發(fā)周期縮短至數(shù)月。”

                                                                                                                                 ——東莞***機器人股份有限公司

項目申報公共創(chuàng)新服務平臺

       平臺依托多年前沿技術(shù)沉淀，擁有經(jīng)驗豐富的技術(shù)支持團隊，可與客戶聯(lián)合申報項目，申請科研經(jīng)費，進行研發(fā)項目攻關(guān)。目前已和江蘇高科、申洲針織(安徽)、中科大、合動智能、中科深谷等，聯(lián)合申請成功省重點研發(fā)項目、揭榜掛帥項目等多個省部級科技項目。

       截至目前，作為科技創(chuàng)新服務模式探索與實踐的先行者，安徽省人工智能與機器人公共創(chuàng)新服務平臺已累計以機器人技術(shù)賦能100多家企業(yè)和1000余產(chǎn)品項目。

       立足安徽，面向全國,安徽省機器人公共創(chuàng)新平臺目前已經(jīng)在產(chǎn)業(yè)上做了很深的沉淀，并非常樂意將已有的產(chǎn)業(yè)技術(shù)分享出來助力產(chǎn)教融合以及人工智能與機器人企業(yè)發(fā)展。

       未來，安徽省人工智能與機器人公共創(chuàng)新服務平臺也將致力于提供更多的創(chuàng)新技術(shù)和國際先進理念，不斷洞悉國內(nèi)外人工智能與機器人新技術(shù)動態(tài)。