全地形多用途移動機器人及其作業調度系統

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全地形多用途移動機器人及其作業調度系統蕪湖安普機器人產業技術研究院有限公司，由安徽工程大學和蕪湖市人民政府聯合建設，位於蕪湖國家機器人產業集聚區，是專門從事機器人及智能裝備研發與集成應用的高科技公司。擁有「智能機器人和機器人智能作業系統」安徽省創新團隊，「可穿戴型下肢外骨骼助力機器人」安徽省 115 產業創新團隊。建成「人機自然交互和高效協同技術研究中心」安徽省新型研發機構，「核環境下機器人作業系統環境感知」安徽省院士工作站，蕪湖市工程技術研究中心、蕪湖市重點研發創新平台等。安徽省戰略性新興產業技術領軍人2 人，安徽省「115」產業創新團隊創新工程帶頭人1 人。承擔安徽省科技攻關計劃等省市科技項目6項，具備承擔國家級科研任務和行業關鍵共性技術攻關能力。

目錄

簡介

全地形移動機器人及其調度系統包括三方面內容：(1)全地形移動機器人底層多軸運動控制系統；(2)多移動機器人邊緣計算模型及調度策略；(3)基於雲平台的多移動機器人任務調度系統。

（1）全地形移動機器人通用平台

基於多種典型作業環境特點，開發全地形移動機器人底盤、車身結構，設計四輪獨立驅動和四輪差速移動機器人底盤；研究車身一體化與減振機構的融合性以及車身剛度參數與減振機構相關參數的匹配性，探究強度與撓度匹配的車身、車架一體化優設計方法，開發具備地形匹配的車身懸架結構，配置與多路面譜激勵的能量單向衰減的減振系統，研發滿足複雜路面通過性要求的通用移動作業平台.

（2）全地形移動機器人底層運動控制與自主導航控制

實現全地形多用途移動機器人多軸高精度協同運動控制，設計的底層控制器具備多種標準接口，研究冗餘導航模式及運動控制算法，兼顧在結構環境下常規導航擴展接口，包括磁導航+RFID、慣導+二維碼、SLAM激光定位，同時具備北斗/GPS+慣導戶外自主導航模式，打造面向工場和農場環境下的通用導航平台，最大程度發揮其高靈活性特點，適用於機動性和柔性調度要求高的物料輸送場合，為全地形移動機器人提供運行穩定、高精度、高柔性的底層運動控制器。

（3）移動機器人邊緣計算模型構建及調度策略

構建多移動機器人的邊緣計算模型，根據邊緣節點資源情況，結合任務卸載算法將傳統雲平台處理的部分任務「下沉」至邊緣節點，並進行合理調度，縮短系統響應時間及減輕數據傳輸和處理壓力。

（4）雲平台下的多移動機器人作業調度策略

面向大規模智能物流和智慧農場應用場景，基於「雲平台+多移動機器人」的設計思路，利用雲平台強大的數據計算和存儲能力，研究基於雲平台的智能物流任務調度和路徑規劃策略，構建雲環境下高效多移動機器人智能調度系統。

本產品解決了移動機器人及其調度系統關鍵共性問題

（1）全地形多用途移動機器人多軸協同的高精度運動控制

隨着市場對大規模智能物流系統柔性控制需求以及全地形多用途移動機器人在物流行業應用的增多，針對全地形多用途移動機器人在特殊環境及複雜工況下高精度多軸協同運動控制的研究成為必須，項目採用冗餘導航配置及模糊PID和誤差預估補償算法，解決全地形多用途移動機器人多軸協同高精度控制問題，提高全地形移動機器人控制靈活度。

（2）多作業場景數字地圖重構與複雜路況下的高精度自主導航

具備多種路面衝擊譜的單向能量衰減與減振功能，以及多地形匹配性能，滿足複雜路面通過性的要求；同時，針對數字地圖構建精度與實時性要求，開發了北斗/GPS與慣導數據融合的導航算法，實現戶外自主導航。

（3）基於邊緣計算模型的多移動機器人云平台調度系統研究與構建

隨着全地形移動機器人使用數量及設備傳感器數量不斷增多，多移動平台運行產生的數據呈爆發式增長。傳統非雲結構及集中式雲平台調度技術均不能適應現有系統。採用基於邊緣計算模型的雲平台技術，將系統部分任務配置給邊緣節點，降低雲計算中心負載，提高系統可拓展性。