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一、項目簡介 自動導航運輸車（Automated Guided Vehicle，AGV）是裝有自動導航裝置，能夠沿規定的路徑行駛，在車體上具有編程和停車選擇裝置、安全保護裝置以及各種物料移載功能的搬運車輛。廣泛應用于汽車制造、電子、紡織、食品、煙草、物流倉儲等行業和領域。 2016年中國AGV市場銷售量7350臺，市場規模達12.08億元，同比增長37.7%。2017年中國市場AGV銷量有望突破10200臺，同比增速超38%。特別是新一代完全柔性的AGV機器人將在各種場景下得到應用，新的AGV增量市場正在醞釀過程中。 當前AGV主要導航方式為有軌導航（固定路徑）和無軌導航（柔性路徑）。傳統有軌導航AGV主要采用有軌導航方式，雖然簡單易行、路徑跟蹤可靠性好，但靈活性和柔性差；新的激光導航方式，在應用時具有更高的柔性，但目前大多數是采用反射板和三角定位原理進行，其靈活性和柔性受到限制。 無軌導航AGV不需要任何場地施工、具備自由路徑導航和智能避讓能力的AGV，越來越受到行業的重視，是重要發展趨勢和研究熱點。這種無軌的自主導航系統（自由路徑規劃和決策）具有更高的引導柔性，能夠更高效、靈活地完成物料的搬運任務。隨著車間物流和生產流程日益復雜多變，對柔性供送、自主規劃決策的新一代AGV需求迫切。 本項目致力于開發面向柔性物料搬運、內部物流的AGV機器人平臺，具有效率高，易于操作、使用靈活且安全等特點。項目研究的這種AGV是第三代柔性移動機器人，綜合了激光、視覺、慣性定位和自主規劃決策技術，是未來的移動解決方案。(智能化工具化)，適應于巡檢和商城、賓館、醫院等場所的內部配送。 項目研究全新一代AGV屬于自主導航機器人，具備全柔性：無軌導航，不需要場地布設，全軟件化，應用更廣（內部物流、人機協作等）。具備自主性：自動路徑規劃、自動避障、自動跟蹤、相互協作、自動充電等智能決策。項目研究具有重要的現實意義和市場前景。 二、前期研究基礎 研究團隊已經開工研究面向柔性物料搬運和物流配送的新一代AGV機器人，服務于需混合導航與自由路徑功能的新興AGV市場，目前研發的這種AGV是第三代高級移動機器人，綜合了激光、視覺、慣性導航和自主規劃決策與人機交互技術，是未來的移動解決方案(智能化工具化)。累計完成投資150萬元，已和廈門萬久公司開展省高校產學項合作目(基于視覺與慣性定位的AGV裝置研發)，設計完成了AGV機器人樣機，正進行驅動系統、導航系統、控制系統可靠性與性能指標的測試。 當前正在的研究工作和目標是，進一步完善AGV基本機型設計，實現激光SLAM、里程/IMU慣性定位、自主路徑規劃與跟蹤；對AGV的RGB-D視覺系統進行開發設計，實現視覺引導與目標識別、跟蹤、避讓；進行終端控制軟件開發，形成產品應用解決方案。 已發表的與項目相關的主要論文SCI論文5篇，EI論文20余篇。主要發明專利有：1. 仲訓昱, 田軍, 龐聰, 彭俠夫, 曾建平. 基于前傾 2D 激光雷達移動掃描的路面與障礙檢測方法. 國家發明專利（受理中）2. 仲訓昱. 基于虛擬掃描與測距匹配的 AGV 激光 SLAM 方法. 國家發明專利（申請號：201710504910.7, 受理中）. 3. 仲訓昱, 李躍亮, 彭俠夫. 面向智能車自主充電的柔性對接裝置. 國家發明專利（申請號： 201710389598.1, 受理中）4. 仲訓昱, 王祥, 陳映冰, 彭俠夫. 基于 A*提取引導點的 AGV 路徑跟蹤與避障協調方法.國家發明專利（申請號： 201710043581.0, 受理中）5. 仲訓昱, 李躍亮, 劉嘉偉, 彭俠夫. 一種面向智能車自主充電的柔性對接裝 置. 國家實用新型專利, 專利號： 201720606992.1 三、應用技術成果 （一）導航控制系統設計 研究團隊開發了一種全柔性自主式AGV機器人, 其導航控制系統如下圖所示，特點有： 1）采用這種模塊化的系統平臺, 搭建激光導航AGV產品, 可實現降低制作成本30%-50%;  2）結合視覺/慣性定位和特殊運動機構, 支持各種場景下的使用、簡易且節省人工成本。 （二）地圖表示和基于A*提取關鍵路徑點的全局路徑規劃方法 以AGV半徑障礙進行膨脹，建立初始柵格地圖；通過風險評估函數對障礙周圍節點的風險等級進行評估，獲得帶有風險區域的安全柵格地圖。在安全地圖上通過A*算法規劃全局路徑，在得到的全局路徑上提取關鍵路徑點。 （三）基于位-姿交替控制的路徑跟蹤與避讓/運動協調方法研究了局部環境建模與自適應窗口的實時避障方法，同時還研究了基于復合速度障礙法的分布式運動規劃算法，在各種移動服務機器人與AGV搬運機器人 相互協調避讓的運動規劃中等具有很好的應用前景。 機器人以關鍵路徑點為引導點并不斷實時切換、更新引導點，進行路徑跟蹤與障礙避讓的協調統一。 （四）基于地圖匹配的AGV激光SLAM方法 虛擬掃描與測距匹配法：增量式創建柵格地圖，采用虛擬激光雷達掃描與基于測距的快速輪廓匹配。 LATTICE SLAM方法：綜合采用了高斯牛頓迭代法、地圖匹配表、概率地圖和高低兩層地圖等策略。 （五）AGV系統特色設計 1)雙層控制器系統結構，提高可靠性、實時性和靈活性。 2)基于ROS的軟件設計，采用NVIDIA 的TK1超級計算平臺作為主控計算機。 3)下位機功能模塊設計：處理實時性較高的任務，如里程計／IMU推算定位、安全速4)度控制、超聲波／防撞條避碰處理等。 5)運動機構及外觀設計：兩輪差動驅動＋兩輪隨動”的四輪運動機構，比六輪機構具有更好的地面適應性；采用橡膠輪，減震和靜音效果好。 6)自動充電對接裝置設計：通過柔性連桿的彎曲形變來實現充電接口和充電接頭的柔順對接。 四、合作企業 廈門萬久科技股份有限公司是一家集銷售、軟件研發、技術服務、加工技術整合為一體的高新技術企業。目前公司的經營范圍涉及CNC軟件開發及數控系統銷售、CNC控制零件銷售及專業維修；工藝優化、機臺升級與技術改造、工程配電與軟件優化、專用機控制系統開發、多軸機的設計與開發、機臺精度檢測與校正優化服務等。公司是國際知名生產制造企業——富士康的產品供應商和技術服務商。  

夾抱式AGV取代人力叉車搬運，實現了物料的智能倉儲管理。實現物料自動搬運入庫、出庫，倉儲信息管理。專用于EPS大板搬運機器人采用EPS大板豎向的運送方式，最大限度的縮小了運送通道、充分利用了生產和倉儲空間。填補了國內泡塑行業空白。

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技術成熟度：技術突破 本成套設備，以電供暖的各個電暖氣為控制對象，以建筑內不同房間不同區域的取暖溫度為控制參數，自下而上，組成了由單片機現場控制器（控制室單獨使用PLC控制器）、PLC中間層算法控制器、工控機為上位機構成監控界面的DCS控制系統，從而實現分散控制集中管理的控制系統。此系統的目的在于替換傳統水暖系統，利用合理科學的軟件算法，實現節能、環保、減排的效果。設備兼具教學、實驗、科研及實用的功能。 成果技術特點：本套裝置由四個單片機組成現場控制器，一個PLC組成的控制室控制器，與中間層面的S7-300PLC控制系統，以及頂層監控層的工控機裝置，統一安裝到了一個整體的平臺上。此平臺便于實地集中實驗、研究，也有利于集中編程與項目演示。 圖1 設備實物圖 圖2 為智能控制系統電腦操作界面

在物流系統中有三類典型的自動化傳輸設備：(1) 固定路徑傳輸設備，如傳輸帶；(2) 限定區域傳輸設備，如有軌小車；(3) 可變路徑傳輸設備，如自動導引車AGV。AGV是一種具有自動導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛和停靠在指定的站點，并通過各種移載裝置完成相關物料搬運任務的自動化運輸車輛。在自動化程度、智能化水平、路徑設置柔性及系統可重構性方面，AGV都要明顯優于前兩種傳輸設備，且易與計算機控制的全自動化生產系統有機結合。電磁感應導引和磁導引是AGV的傳統導引技術，需要在運行路徑地表埋

項目簡介： 近年來隨著電商發展，冷鏈物流行業發展迅猛。但是和冷鏈物流 相配套的相關材料和裝備發展嚴重滯后。本項目利用食品級原料研制 了一系列冷流物流配套的相變蓄冷劑及其產品蓄冷軟包材、蓄冷包、 蓄冷板等，已經在天津天樂研究院（南開大學津南研究院）試生產， 產品得到了冷鏈物流行業內高度關注。 技術特點：冷鏈物流蓄冷劑及其蓄冷軟包材等產品采用食品級原 料，一系列配方，無毒、無害、無污染、可循環多次使用。 進一步的研究集中在蓄冷劑的原材料研究，提高配方蓄冷劑的相 變潛熱、降低成本，優化生產工藝等方面。 該項目于 2015 年 7 月在南開大學津南研究院注冊成立天津冰利 蓄冷科技有限公司。目前，公司通過了 ISO9001:2015 質量管理體系 認證、ISO14001:2015 環境管理體系認證、SGS 產品菌群和毒性檢測、DGM 航空運輸條件鑒定，從配方到生產工藝到生產設備均有專利保 護。 公司目前年產食品冷鏈蓄冷劑 1.5 萬噸，擁有自動化制劑生產線 一條、自動化冰利膜灌裝生產線四條以及自動化冰利包生產線兩條。 已與阿里巴巴集團盒馬鮮生、大潤發集團、順豐集團、復華集團簽訂 了長期供貨協議。 所需條件支持：本項目擬在長三角地區建立分廠，需要廠房及資 金支持。 

湖南現代物流職業技術學院創建于1965年，是全國唯一一所以現代物流為主導專業的公辦全日制普通高等院校，地處長沙市遠大路和全國經濟發展百強長沙縣新安路間，毗鄰國家級長沙經濟技術開發區，有著得天獨厚的區位優勢和50余年辦學底蘊。我校是湖南省人民政府和中國物流與采購聯合會共建院校、湖南省示范性高等職業學院、教育部人才培養工作水平評估優秀院校、教育部指定的高職學徒制試點院校、國家物流職業教育人才培養基地，連續6年被評為“湖南省就業工作先進單位”。我校于2008年經省教育廳批準牽頭成立了湖南省第一家職教集團——湖南現代物流職業教育集團，該集團于2011年被評為湖南省示范性職業教育集團，被教育部職成司譽為“助力行業，引領產業”典型集團化辦學模式。我校2017年畢業設計抽查合格率為100%，排名全省第十。我校被抽中的電子商務專業學生技能抽查合格率為100%。 我校科研工作在物流行業和物流職業教育界享有較高聲譽，與國防科學技術大學共同承建的湖南省“物聯網感知技術與應用”工程研究中心，是湖南省發改委成立的十個工程研究中心之一，我校也是全省唯一一所躋身工程研究中心建設的高職院校。學校與國防科技大學、湖南大學一起承擔了湖南省重大科技專項——“超高頻電子標簽芯片研制與應用示范”，是全省唯一一所躋身湖南省重大科技專項研究的高職院校。 名專業：學校全方位對接物流產業打造現代物流大專業群。圍繞現代物流開設專業，設有物流管理學院、物流工程學院、物流信息學院、物流商學院、物流人文藝術學院和國際合作與繼續教育學院6個二級院，開設物流管理、物流工程技術、物流信息技術、物聯網技術、電子商務、物流金融管理、商務英語、國際經濟與貿易等27個專業，其中物流管理是湖南省首批示范性特色專業;物流信息技術是湖南省特色專業和中央財政支持的重點建設專業;物流工程技術是中央財政支持的重點建設專業;會計是省級精品專業。 名師資：學校擁有一支實力雄厚的雙師素質師資隊伍。擁有現代物流專業群、物流工程技術專業、物流信息技術專業3個省級教學團隊，有一批省級專業帶頭人、省級教學名師、省級青年骨干教師、湖南省物流業促進發展委員會專家委員和湖南省物流標準化委員會專家委員，參與了湖南省物流業振興實施規劃、湖南省“十二五”物流業發展規劃、長株潭物流規劃等產業發展規劃的制定工作，承擔了165項國家級、省級科研課題和一批企業項目的研發工作。 名學生：學生通過學校中央財政支持的實習實訓基地、湖南省現代物流重點實習實訓基地、湖南省物流管理專業教師專業教學技能水平認證培訓基地，學校與企業聯合創建的湖南省物流公共信息平臺，湖南省智能物流實訓中心、物流工程機械操作實訓中心等20多個校內實訓基地和230多家校外實習實訓基地進行強化實訓，通過在本校全國物流技能大賽標準化場地的得天獨厚的訓練與比賽，每年取得了不菲成績，練就了過硬的本領，畢業生直接進入中遠物流、中儲股份、中鐵五局、三一重工、德邦物流、安吉物流、一力物流和平安銀行等200多家企業穩定就業，待遇豐厚;在金霞物流園就業創業示范基地和校內大學生創業園真實創業，事業蒸蒸日上，成就了大批名學生。

由于現代物流代表了21世紀交通運輸現代化的發展趨勢，隨著現代物流業的發展，監控車輛和貨物追蹤成為迫切解決的問題。 研究成果通過GPS/GIS/GSM和網絡系統集成，研究開發了適用于物流企業的信息服務和配送路徑優化系統，GPS/GIS車輛調度監控救援系統。 可實現的主要功能有:物流指揮調度中心通過屏幕電子地圖實時監控車輛和貨物；車輛可報警和接受調度指令；貨主可實時查詢貨物位置和狀況；為指揮調度提供優化配送方案。主要技術指標是:w 控制范圍:     中國中東部地區w 監控車輛數量: 200精度:         小于15米

?  成果簡介：由于現代物流代表了21世紀交通運輸現代化的發展趨勢，隨著現代物流業的發展，監控車輛和貨物追蹤成為迫切解決的問題。研究成果通過GPS/GIS/GSM和網絡系統集成，研究開發了適用于物流企業的信息服務和配送路徑優化系統，GPS/GIS車輛調度監控救援系統。可實現的主要功能有：物流指揮調度中心通過屏幕電子地圖實時監控車輛和貨物；車輛可報警和接受調度指令；貨主可實時查詢貨物位置和狀況；為指揮調度提供優化配送方案。?  項目來源：自行開發