PART 01 背景

       智能移動機器人是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)。隨著全球物流行業(yè)的高速增長和智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，移動機器人不僅可以在倉庫內(nèi)高效完成物料搬運任務，還可以在生產(chǎn)線上實現(xiàn)物流運輸自動化，并在醫(yī)療、零售、酒店、建筑、城市安全、國防和空間探測等領(lǐng)域帶來了革命性的變革。

       移動機器人技術(shù)涉及到傳感器技術(shù)、信息處理、電子工程、計算機工程、自動化控制工程以及人工智能等技術(shù)領(lǐng)域。目前，移動機器人領(lǐng)域的技術(shù)人才缺口較大。為了培養(yǎng)移動機器人領(lǐng)域的高素質(zhì)人才，高等學校機器人類、智能制造類、人工智能類專業(yè)開設了《移動機器人技術(shù)》、《自主移動機器人》、《移動機器人定位與導航》等課程。此類課程理論性和實踐性較高，具有較強的系統(tǒng)性和工程性。為了培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力，將理論知識應用到實際中，需要建設移動機器人實驗室，為移動機器人的學習與開發(fā)提供創(chuàng)新空間。

PART 02  簡介

       智能移動機器人實驗室是基于開源多傳感融合移動機器人平臺建設的“開放式綜合創(chuàng)新工程應用實驗室”，以深谷學院在線課程為主要教學資源，能夠滿足自動化專業(yè)、機器人工程專業(yè)、人工智能專業(yè)的移動機器人相關(guān)課程實踐?？梢酝瓿扇缫苿訖C器人建圖與導航、自主導航與避障、輪廓檢測、邊緣檢測、目標檢測、特征檢測、實時測距與定位等實驗內(nèi)容，能夠支撐發(fā)表移動機器人相關(guān)方向的高水平論文。

實驗室建設效果圖

PART 03  實驗教學安排

1、 移動機器人入門

       移動機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置。硬件本體包括執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、傳感系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四個部分，軟件組成包括ROS上位機軟件設計與STM32下位機。ROS作為適用于機器人的開源操作系統(tǒng)，通過對ROS基本概念介紹及編程練習，了解ROS工作空間構(gòu)建，學生在此基礎上進行實操，可完成對機器人的認知及通信、移動、服務等內(nèi)容。

2、 移動機器人的感知、決策和行動

       移動機器人的運動流程分為感知、決策和行動三個環(huán)節(jié)。通過多種傳感器標定及數(shù)據(jù)融合后，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)建立全局地圖，并做路徑規(guī)劃，后對機器人本體進行速度和轉(zhuǎn)向控制，使其按既定路線移動。

PART 04 支持教科研內(nèi)容

PART 04  支持教科研內(nèi)容

PART 05  產(chǎn)品介紹

       開源多傳感器融合移動機器人平臺是由移動底盤本體、控制系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)等組成。底盛內(nèi)置 ROS 和 MATLAB/Simulink 搭建的控制框架，采用差速控制模型，由基于 DSP 系列芯片自主開發(fā)的電機驅(qū)動器及輪轂電機作為動力來源。底盤本體安裝有防碰撞傳感器、20 激光雷達、九軸姿態(tài)傳感器、深度相機。

       控制系統(tǒng)由英特爾工控機提供高效的算力保障，結(jié)合車體顯示器，鍵鼠套裝，遙控手柄，可方便車體控制與調(diào)試，算法驗證。采用 DC24V 15Ah 可保障車體4個小時的充足續(xù)航。平臺支撐 MBD 開發(fā)方法，打通平臺底層驅(qū)動搭建、算法部署、仿真測試和功能樣機實地測試四大環(huán)節(jié)，為教學和科研提供優(yōu)越的開放性支撐。

產(chǎn)品特點

1、支撐機器人建模仿真、機器人操作系統(tǒng)、傳感器、機器人學、機器人控制以及科研領(lǐng)域的視覺算法驗證實驗和導航控制算法實驗等。

2、車體采用模塊化設計，易于安裝，人機交互友好，使用便捷。

3、控制系統(tǒng)采用MATLAB/Simulink軟件進行編程，用戶可以更好更便捷地研究控制算法，并可支撐更高級的控制算法驗證。

4、提供多傳感器感知周圍環(huán)境，2D激光、深度相機、超聲波等。