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歷經十余年的技術攻關，天津大學在水下機器人設計與控制方面形成了具有自主知識產權的核心技術。自主研制成功新一代水下滑翔機，于2014年4月通過國家組織的第三方測評，是眾多參加測試單位中唯一順利完成所有測試項目的參評單位，創造了中國水下滑翔機航程最遠、剖面運動最多、工作深度最大等諸多航行紀錄。水下滑翔機最大深度1500米，最大航程1000公里，可自主規劃航行軌跡，并形成系列化產品。 2012年，自主研制成功深水自主水下航行器（AUV），最大工作深度3000米，4節航速下續航能力可達到22

本項目以戶外復雜環境為應用場景，以模塊化功能組件構建輪式割草機器人，搭載多種傳感器，研發了半封閉低速場景多源信息融合算法，解決了戶外場景機器人自動駕駛和作業對象自動識別問題，實現了割草機器人有序無人作業。 一、項目分類 顯著效益成果轉化 二、技術分析 本項目以戶外復雜環境為應用場景，以模塊化功能組件構建輪式割草機器人，搭載多種傳感器，研發了半封閉低速場景多源信息融合算法，解決了戶外場景機器人自動駕駛和作業對象自動識別問題，實現了割草機器人有序無人作業。形成I類自主知識產權7項。關鍵技術和創新點 1.復雜場景多傳感器融合整機自適應控制技術 基于絕對定位與相對定位相結合的宏微導航，視覺、慣導和四輪轉速轉矩的反饋模型構建了更加適應復雜工況的控制系統，使機器人更加適應陡坡、濕滑和坑洼路面，實現了低速場景下機器人高魯棒性連續作業。 2.自然環境下全域動態感知及自主避障技術 構建了光、感、圖像色彩非線性關系模型，自主開發基于深層神經網絡的立體視覺算法，生成高密度的高質量點云，用以準確估計地面形狀，檢測障礙物形狀和位置，并預判動態障礙物軌跡。實現動態避障，無需提前測繪，保障了機器人行走實時避障和環境感知能力。

1、打破國外技術壟斷，目前國內無同類產品 2、水下爬壁機器人+超聲探傷系統 3、獲得國家科技部立項支持

?  成果簡介：主要用于完成危險地區爆炸物品搜索、抓取、放置引爆物等任務。機器人具有突出的運動能力，適應復雜野外地面，可以適應軟土、沙地、草地等多種地形，越障能力強；具有防雨、防風沙、抗振、抗低溫、適應高溫等能力，適應野外工作環境。排爆機器人具有超長冗余自由度手臂，可以抓取深坑、排爆罐取放物體、探查車底等特殊場合的需要，適應多種應用場合的需求。具有超高、大范圍光學搜索系統與齊全的多角度光學抓取觀察系統,可以適應大范圍的搜索任務與實現精確的抓取動作。具有狀態實時監控、故障報警、命令

?  成果簡介：小型仿人機器人具備動作靈活多樣，安全輕便的特點。具有21個運動自由度，可實現穩定快速行走、翻倒起立、舞蹈表演等復雜動作，同時具備語音控制功能，能夠按人的語音指令執行動作，是一種理想的娛樂、教育、科研平臺。主要指標：身高 55cm；體重3.3kg；自由度21個；快速運動能力為步行、轉彎、倒地后站立；步行速度1km/h, 步行周期230ms；動力為鋰電池14V/2.2Ah/30A；感知為姿態傳感器、視覺傳感。?  

?  成果簡介：服務機器人具有人類外形特征，更容易適應人類生活環境，可以和人類進行友好的溝通與交流，可以幫助人類完成一定的工作，是未來與人類友好共處的先進機器人的重要代表，具有廣闊的應用前景。由北京理工大學研制的高仿真機器人在服務機器人關鍵技術的基礎上，采用硅膠制作機器人的頭部、面部表情和部分四肢，并配以語音交互、面部表情、多媒體娛樂、舞蹈動作設計與規劃等多項功能，使高仿真機器人從外觀到內在更接近人類，通過在工程化、可靠性及其產業化方面開展的有效工作，構建了滿足實際需要的模塊化高

（一）項目背景 隨著人工智能及機器學習等技術的不斷進步,智能應答和智能推送技術 及系統日臻成熟,達到了商用的水平。微軟、阿里巴巴、騰訊、移動、小 i、 蘋果、谷歌等國內外的公司都對該領域進行了深入的研究,發展了自己的產 品線,逐步向個人助理方向演進。 相比人工客服方式和網頁常見問題列表或者幫助文檔等方法，來處理 用戶的業務咨詢問題。客服聊天機器人可以 24 小時在線服務。而且客服聊 天機器人具備很多優點，比如回復快、降低了用戶解決問題復雜程度、同 時也可以采集用戶相關數據，為方便產品優化迭代提供幫助。而且客服聊 天機器人不會像人類一樣受主觀因素影響，比如突然心情不好，對客戶發 脾氣等。所以傳統的人工柜臺和電話咨詢還有網頁 FAQ 的方式已經逐漸不能滿足實際的需要，于是越來越多的企業選擇使用客服聊天機器人來替代 或者輔助人工客服。  目前，智能客服系統還不能完全取代人工全面實現智能化。其智能服 務主要體現在客戶服務自動化，智能輔助人工和智能客服管理幾個方面。客服機器人通過理解訪客詢問的內容，感受訪客的情緒，以及在工作中深 度學習來找到最準確的回答提供給訪客。如何提高智能機器人的理解能力 提升訪客解決率，是智能客服幫助企業提高工作效率的重要發展方向。建 立智能客服系統的方式主要包括兩種，一種是通過對原有的客服系統進行 改造實現智能化升級，另一種是將現有智能客服產品應用于客服場景。 （二）項目簡介 客服問答機器人采用分詞、詞向量解析、語義理解等技術理解咨詢用 戶輸入的問題，并通過后臺檢索出準確答案給予回復，支持常見問題問答、 任務型多輪問答服務。該項目支持企業自定義知識庫的方式管理后臺問答 數據，并引入向量搜索引擎實現百萬級數據量秒級響應，同時支持 License 效期鑒權認證和私有化部署，為企業打造實時性強、客服效率高的 24 小時 在線客服。 （三）關鍵技術 1.用戶管理。用戶管理功能設計提供新用戶注冊/登錄功能，每個用戶 有屬于自己私有的知識庫空間，通過部門這一字段設計知識庫分類，對部 門操作有增刪改查，還可以通過幫助中心查看用戶手冊和常見問題教程以 更好的使用該系統。 2.知識庫管理功能設計提供用戶對知識庫進行管理，可以新增單條知識 數據，也可以批量導入知識數據，問題的答案內容可以是純文字解答，也可以是表格、超鏈接、圖片、視頻等多媒體文件輔助解答，對已存在知識 庫中的知識，還可以進行修改、查找、刪除操作，還可以查看知識庫引擎 命中數以、問題點擊數以及設定閾值對輸入問題的答復進行限制。 3.智能問答功能設計提供用戶更有智能友好地問答服務，通過調研當今 主流的問答機器人如阿里小蜜、小 i 機器人等，為機器人加上更加人性化地 智能問答功能，如引擎調用達到秒級響應、智能提示、智能反問、無結果 拓展、拼音識別等功能，使得客服機器人更加智能。

下肢輔助步行康復訓練，是針對脊髓損傷患者進行康復治療的重要手段。團 隊研究和開發了一種下肢步行訓練機器人系統樣機及關鍵技術。它主要是利用安 裝在患者下肢的外骨骼系統，按照預先設置的行走步態，幫助產生或糾正患者的 行走步態，同時通過安裝在機器人機構中的傳感器和外部傳感器，取得患者步行 康復訓練的進程并安排康復計劃的改進。研究團隊結合人體工程學、仿生學和機 械設計等技術，設計了具有髖、膝和踝關節 6 自由度的連桿助行腿;構建了由跑 步機、減重支撐系統和下肢外骨骼系統的多機平臺;針對患者初期、中期和后期，

項目背景：解決雙足大仿人在行走過程中的不平衡問 題。雙足大仿人機器人只有雙足作為支撐點，在行走過程中 一條腿還需要抬起來，在控制過程中具有極高的難度。目前 平衡問題成為限制雙足大仿人機器人大規模應用的關鍵性 技術問題。與此同時，機器人還需要動態感知周圍環境，把 視覺和控制結合起來，讓機器人智能地完成任務，實現底層 運動控制、局部控制策略和頂層決策相結合，讓機器人可以 適應不同的地形。 所需技術需求簡要描述：1.機器人運動腦系統總體可以 支持力/觸覺、獨立運動和操作等功能，包括：（1）機器人 運動腦系統可以支持識別和接住拋扔的物體的能力；（2）可 以控制機械臂協作完成取放物體、關閉閥門等操作；（3）可 以和人進行交互協作傳遞工具物品等；（4）控制手部可以靈 活拾取抓握不同形狀和材質的物體；（5）末端可以固定在有 相應機械接口的平臺上，實現對系統整體的移動。（6）可將 新開發的感知和控制相關軟件算法進行快速部署，進行三維 運動仿真和物理試驗驗證。（7）機器人運動腦系統具備軟硬 件多層次的安全性設計，故障狀態下的管理功能。（8）可用 于智能學習和訓練，能加載虛擬數字環境下訓練好的感知和 運動控制相關智能模型，完成特定的任務，能夠把任務過程 中的狀態數據通過智能擴展接口實時反饋。2.系統性能指標 （1）CPU 運算性能：核數不少于 4，主頻達到 2265MHz；（2）AI 運算性能：大于 20TOPS；（3）內置運動傳感器，外部接 入設備數量大于等于 4 路；（4）底層控制驅動響應時間： ＜1ms；（5）伺服接口需求可提供≥8 路實時 CAN（波特率 不低于 2Mbps）；（6）傳感器處理響應時間小于 1ms；（7） 大小：≤30cm×30cm。  對技術提供方的要求:具有機器人研發基礎，擁有相關 國家專利或軟件著作權，具有相關領域實施案例。 

應用于商用服務和教育領域，身高1.2米，外形擬人討喜，動作流暢，交互自然，同時作為可編程平臺，支持定制開發。 商用服務方面，Pepper可應用于零售、大健康、政務等諸多行業； 教育方面，應用覆蓋K12、高校和特殊教育機構。