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本發(fā)明公布了一種移動(dòng)機(jī)器人的多脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器導(dǎo)航控制方法，屬于移動(dòng)機(jī)器人目標(biāo)點(diǎn)趨近自主導(dǎo)航控制器所屬領(lǐng)域，用于移動(dòng)機(jī)器人的導(dǎo)航控制。其技術(shù)方案是：本發(fā)明包括目標(biāo)點(diǎn)趨近控制器、沿墻行走控制器、避障行為控制器，控制器中采用了脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)融入時(shí)空信息。本方法在不同條件下設(shè)定各控制器權(quán)值，并根據(jù)不同控制器的權(quán)值順序作為控制器激活與否的判別順序，通過(guò)控制器激活及轉(zhuǎn)換條件的使用,實(shí)現(xiàn)各控制器之間的相互轉(zhuǎn)換。本發(fā)明通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的在線(xiàn)訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的在線(xiàn)自主學(xué)習(xí)，與先前的基于模塊化的控制器相比，控制策略簡(jiǎn)便易行，通過(guò)各控制器之間的轉(zhuǎn)換，更加有效、高精度地控制移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)目標(biāo)點(diǎn)趨近導(dǎo)航控制任務(wù)。

本發(fā)明公開(kāi)了一種模塊化嵌入式多足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器，包括PC 模塊、機(jī)身控制模塊和分別位于各條足上的足單元控制模塊。PC模塊用于識(shí)別機(jī)器人所處環(huán)境，確定機(jī)器人的下一步動(dòng)作并將數(shù)據(jù)傳送給機(jī)身控制模塊。機(jī)身控制模塊用于將該數(shù)據(jù)處理成為具體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)通過(guò)機(jī)身總線(xiàn)分發(fā)到各足單元控制模塊。本發(fā)明采用分層式控制方式，由數(shù)據(jù)運(yùn)算層、機(jī)身控制層和關(guān)節(jié)控制層組成。數(shù)據(jù)運(yùn)算層建立在 PC 機(jī)上，根據(jù)機(jī)器人的正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算出機(jī)器人的步態(tài)數(shù)據(jù)。機(jī)身控制層以 ARM 處理器為控制核心。機(jī)身控制層有較大的存儲(chǔ)空間

南京大學(xué)電子智慧型服務(wù)機(jī)器人創(chuàng)新研究院融合AI+5G技術(shù)，研發(fā)出智慧服務(wù)機(jī)器人“小融”代替銀行大堂經(jīng)理，實(shí)現(xiàn)客戶(hù)業(yè)務(wù)辦理流程自動(dòng)化，與中國(guó)工商銀行合力開(kāi)展智慧銀行建設(shè)，在避免人人接觸同時(shí)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)快速辦理，提高了服務(wù)效率。智慧服務(wù)機(jī)器人“小艾”代替醫(yī)院導(dǎo)醫(yī)人員完成導(dǎo)診、分診等工作，有效避免了原有醫(yī)護(hù)人員與患者直接接觸而發(fā)生交叉感染的可能，降低病毒傳播的風(fēng)險(xiǎn)。2020年2月18日，智慧服務(wù)機(jī)器人“小艾”首先進(jìn)入南京市鼓樓醫(yī)院門(mén)診大廳，它不怕病毒，不需穿戴防護(hù)服及口罩，是新冠肺炎疫情防治期間鼓樓醫(yī)院的智慧導(dǎo)醫(yī)，也是醫(yī)護(hù)人員的最佳助手。在鼓樓醫(yī)院導(dǎo)醫(yī)臺(tái)，患者進(jìn)入病區(qū)時(shí)，南大電子機(jī)器人首先會(huì)通過(guò)人臉識(shí)別對(duì)未佩戴口罩人員進(jìn)行搜索，并向前溫馨提示；通過(guò)機(jī)器人視覺(jué)及語(yǔ)音交互，她還可以對(duì)病區(qū)內(nèi)發(fā)熱、咳嗽等癥狀患者進(jìn)行識(shí)別梳理，主動(dòng)向前詢(xún)問(wèn)及排查篩選，并引導(dǎo)至發(fā)熱門(mén)診；在判斷患者情況后，機(jī)器人可通過(guò)臉部大屏推送醫(yī)院科室導(dǎo)視圖，以語(yǔ)音加圖片的形式引導(dǎo)患者去相關(guān)科室就診，有效進(jìn)行分流，減少人流聚集；對(duì)于醫(yī)院概況、在班醫(yī)生、樓層分布及基礎(chǔ)設(shè)施等問(wèn)題查詢(xún)，機(jī)器人也可以通過(guò)語(yǔ)音交互幫助患者答疑解難，并精準(zhǔn)引導(dǎo)推送；除完成導(dǎo)診、分診等日常工作外，機(jī)器人更可以對(duì)當(dāng)天就診情況及患者情況進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)。除智慧導(dǎo)醫(yī)場(chǎng)景外，在防控期間，機(jī)器人還可以協(xié)助醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行病情診斷、隔離區(qū)查房、遠(yuǎn)程會(huì)診，更可以陪患者聊天進(jìn)行心理疏導(dǎo)，服務(wù)場(chǎng)景及功能可進(jìn)一步延伸。南大電子智慧型服務(wù)機(jī)器人創(chuàng)新研究院已迅速參與到科技抗疫的大軍中，除馳援醫(yī)療行業(yè)外，南大電子智慧服務(wù)機(jī)器人還在政府單位、銀行網(wǎng)點(diǎn)、街道社區(qū)等窗口單位上崗服務(wù)，用智慧力量共筑AI安全防線(xiàn)；同時(shí)，南大電子也將更好發(fā)揮人工智能賦能效應(yīng)，用最好的產(chǎn)品及最優(yōu)的技術(shù)支援抗疫，攜手各行各業(yè)打贏這場(chǎng)疫情防控的攻堅(jiān)戰(zhàn)。

“這臺(tái)醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人主要用于醫(yī)院物資的智能配送，承擔(dān)遞送化驗(yàn)單、送藥、送餐進(jìn)隔離區(qū)以及回收被服和醫(yī)療垃圾等工作。”該項(xiàng)目技術(shù)總工、國(guó)家973項(xiàng)目首席科學(xué)家張良培教授介紹，醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人可以針對(duì)疫情和醫(yī)院的復(fù)雜環(huán)境，依靠多傳感器融合的同時(shí)定位與地圖構(gòu)建，算法實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景建模與定位；還能自主規(guī)劃最優(yōu)路徑前往指定的位置，遇到障礙物時(shí)，回結(jié)合激光、視覺(jué)及聲吶等多傳感器融合實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)探測(cè)與跟蹤，從而自動(dòng)繞開(kāi)障礙物。“醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人可以24小時(shí)連續(xù)工作，進(jìn)行自主充電。”主要技術(shù)負(fù)責(zé)人羅斌教授介紹，由該團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)的基于WEB的遠(yuǎn)程部署交互接口可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程快速部署，向機(jī)器人下達(dá)指令。小珈外形平滑，沒(méi)有凹槽等容易滋生病毒的設(shè)計(jì)，外殼材質(zhì)設(shè)計(jì)為抗腐蝕的醫(yī)療材料，只需用酒精噴灑或消毒巾擦拭即可快速完成消毒。“因?yàn)閬?lái)自珞珈山，所以我們叫它小珈，明天一早小珈就要去危重病房工作了。”國(guó)家多媒體軟件工程技術(shù)研究中心副主任涂衛(wèi)平介紹，小珈運(yùn)送物資的過(guò)程無(wú)需人員操作，不怕病毒、不知疲倦，極大減少了醫(yī)護(hù)人員進(jìn)入隔離區(qū)的頻次，對(duì)醫(yī)護(hù)人員起到良好的隔離保護(hù)作用，減輕了前線(xiàn)工作人員的負(fù)擔(dān)。面對(duì)疫情，武漢大學(xué)張良培、羅斌、杜博，涂衛(wèi)平、趙青、張晉東等科技工作者從遙感、室內(nèi)定位、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、音視頻和工程技術(shù)等多個(gè)方面日夜攻關(guān)，克服疫情帶來(lái)的種種困難，爭(zhēng)分奪秒地進(jìn)行調(diào)試，順利完成預(yù)定任務(wù)。這臺(tái)機(jī)器人的小伙伴后期還將陸續(xù)抵達(dá)，為疫情一線(xiàn)的醫(yī)護(hù)人員和患者服務(wù)。

復(fù)旦大學(xué)工程與應(yīng)用技術(shù)研究院和華山醫(yī)院聯(lián)合組成攻關(guān)小組，用三天完成方案和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，不到三周就成功開(kāi)發(fā)出消毒機(jī)器人第一代樣機(jī)。樣機(jī)“出爐”后，這個(gè)“神速”的團(tuán)隊(duì)與復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院的醫(yī)務(wù)人員一起實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，在樓道等敞開(kāi)式空間和病房等較狹窄區(qū)域，自主無(wú)障礙行走，自動(dòng)消毒，效果和應(yīng)用前景得到了院方護(hù)理部的認(rèn)可，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，提出了升級(jí)版的建議。就像打槍一樣，指哪兒打哪兒。”復(fù)旦大學(xué)工程與應(yīng)用技術(shù)研究院副院長(zhǎng)甘中學(xué)解釋?zhuān)谝延幸苿?dòng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上增加視覺(jué)系統(tǒng)、消毒設(shè)備及過(guò)程控制系統(tǒng)，使機(jī)器人隔著幾重墻壁也能“聽(tīng)”到指令，自主運(yùn)動(dòng)到指示位置，實(shí)現(xiàn)人機(jī)遠(yuǎn)程融合控制的自動(dòng)消毒。“遠(yuǎn)程”能不能再“遠(yuǎn)”一些？研究人員采用云服務(wù)器作為中間代理，只要有4G信號(hào)，就可以控制。攻關(guān)小組還增加了判斷socket通訊連接機(jī)制，如果一方意外斷開(kāi)，則令小車(chē)停止；同時(shí)又加入心跳機(jī)制，控制端每隔一秒給小車(chē)發(fā)送一個(gè)“ok”，五秒沒(méi)有收到“ok”小車(chē)就自動(dòng)停止。消毒機(jī)器人的功能于2月21日在中山醫(yī)院進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試。無(wú)論是在候診大廳還是在病房中，消毒機(jī)器人都“游刃有余”。

項(xiàng)目的來(lái)源于國(guó)家863項(xiàng)目，并已經(jīng)申請(qǐng)專(zhuān)利和軟件著作權(quán)。 本成果應(yīng)用人工心理（Artificial Psychology，AP）和人工智能理論，集成多種技術(shù)，將人類(lèi)的情感、意識(shí)、智能賦予機(jī)器人。 AP人性化機(jī)器人具有以下功能：能聽(tīng)會(huì)說(shuō)，唱歌跳舞，知冷知熱，回避障礙，認(rèn)識(shí)主人，識(shí)別同類(lèi)，性格成長(zhǎng)，能夠用肢體動(dòng)作和面部表情表達(dá)機(jī)器人自身情感。該系列機(jī)器人可以應(yīng)用于科普?qǐng)鲳^，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室，家庭；在科普?qǐng)鲳^中能夠?qū)?chǎng)館進(jìn)行解說(shuō)并與觀眾互動(dòng)，在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室作為科研平臺(tái)，在家庭中可以作為一個(gè)智能管家。 AP人性化機(jī)器人是一個(gè)系列產(chǎn)品，現(xiàn)有產(chǎn)品： 1、迎賓機(jī)器人 2、高仿人機(jī)器人 3、智能爬蟲(chóng) 4、多功能機(jī)器人（迷宮、巡線(xiàn)、滅火） 5、火星車(chē) 6、機(jī)器魚(yú)

2月27日下午，在湖北省科技廳的積極協(xié)調(diào)下，由武漢大學(xué)國(guó)家多媒體軟件工程技術(shù)研究中心、測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合研發(fā)的首臺(tái)醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人小珈到達(dá)武漢雷神山醫(yī)院，開(kāi)始上崗工作。 “這臺(tái)醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人主要用于醫(yī)院物資的智能配送，承擔(dān)遞送化驗(yàn)單、送藥、送餐進(jìn)隔離區(qū)以及回收被服和醫(yī)療垃圾等工作。”該項(xiàng)目技術(shù)總工、國(guó)家973項(xiàng)目首席科學(xué)家張良培教授介紹，醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人可以針對(duì)疫情和醫(yī)院的復(fù)雜環(huán)境，依靠多傳感器融合的同時(shí)定位與地圖構(gòu)建，算法實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景建模與定位；還能自主規(guī)劃最優(yōu)路徑前往指定的位置，遇到障礙物時(shí)，回結(jié)合激光、視覺(jué)及聲吶等多傳感器融合實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)探測(cè)與跟蹤，從而自動(dòng)繞開(kāi)障礙物

南京大學(xué)電子智慧型服務(wù)機(jī)器人創(chuàng)新研究院融合AI+5G技術(shù)，研發(fā)出智慧服務(wù)機(jī)器人“小融”代替銀行大堂經(jīng)理，實(shí)現(xiàn)客戶(hù)業(yè)務(wù)辦理流程自動(dòng)化，與中國(guó)工商銀行合力開(kāi)展智慧銀行建設(shè)，在避免人人接觸同時(shí)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)快速辦理，提高了服務(wù)效率。智慧服務(wù)機(jī)器人“小艾”代替醫(yī)院導(dǎo)醫(yī)人員完成導(dǎo)診、分診等工作，有效避免了原有醫(yī)護(hù)人員與患者直接接觸而發(fā)生交叉感染的可能，降低病毒傳播的風(fēng)險(xiǎn)。

在已有移動(dòng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上增加視覺(jué)系統(tǒng)、消毒設(shè)備及過(guò)程控制系統(tǒng)，使機(jī)器人隔著幾重墻壁也能“聽(tīng)”到指令，自主運(yùn)動(dòng)到指示位置，實(shí)現(xiàn)人機(jī)遠(yuǎn)程融合控制的自動(dòng)消毒。 2020年2月12日，在新金博大廈進(jìn)行的噴灑測(cè)試中，從同樓層到相差十幾樓，在不同位置都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)器人的遠(yuǎn)程監(jiān)控。消毒機(jī)器人的這些功能均于2月21日在中山醫(yī)院進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試。

幾何機(jī)器人是在具有多邊形、多面體、回轉(zhuǎn)體等幾何形狀結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過(guò)安 裝動(dòng)力裝置和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的縮放變形、運(yùn)動(dòng)等功能，主要應(yīng)用于軍用后 勤運(yùn)輸和極端復(fù)雜環(huán)境的探測(cè)。通過(guò)把幾何機(jī)器人與 STEAM 教育、創(chuàng)客教育相結(jié)合， 開(kāi)發(fā)了系列教學(xué)用幾何機(jī)器人產(chǎn)品并編制了配套課程。創(chuàng)新性提出 MAEAP 教育理念， 即以幾何機(jī)器人為載體，融合數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、藝術(shù)和哲學(xué)，培養(yǎng)青少年數(shù)學(xué)家 的嚴(yán)謹(jǐn)思維、科學(xué)家的創(chuàng)新精神、工程師的實(shí)踐能力、藝術(shù)家的美學(xué)情懷和哲學(xué)家 的普世情懷。 項(xiàng)目特點(diǎn)： 320 1.完全原創(chuàng)的自主品牌：開(kāi)發(fā)的幾何機(jī)器人系列產(chǎn)品，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)， 已獲數(shù)十項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。 2.緊扣中國(guó)基礎(chǔ)教育：與中小學(xué)數(shù)學(xué)幾何、物理、生物等基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí)密切結(jié) 合，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，完全貼合我國(guó)基礎(chǔ)教育的國(guó) 情。 3.新技術(shù)和新概念的應(yīng)用：把軍用機(jī)器人技術(shù)、人工智能、人機(jī)互動(dòng)多項(xiàng)前沿 技術(shù)應(yīng)用到幾何機(jī)器人的課堂中，綜合培養(yǎng)青少年的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。 4.極具數(shù)學(xué)與藝術(shù)內(nèi)涵：幾何機(jī)器人將數(shù)學(xué)原理、知識(shí)和概念深度融合到產(chǎn)品 和課程設(shè)計(jì)中，巧妙的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了藝術(shù)美感，讓所有學(xué)生學(xué)習(xí)科技同時(shí) 感受數(shù)學(xué)的 美妙。 5.解決了國(guó)外教具昂貴、國(guó)內(nèi)教具靈活度差、有知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)等痛點(diǎn)。