换一批
换一批机器人移动视觉检测与识别关键技术及应用
项目年度编号：
2400100044
中图分类号：
TP242
成果公布年份：
2024
成果简介：
随着我国制造和建造能力的快速提升，机器人得到了应用和推广，在大型装备制造、安装、维护过程中的检测检验需求不断扩大。面向机器人智能检测的目标识别和定位跟踪成为了多个行业发展的关键技术需求，迫切需要实现检测、识别、定位和导航的高精度、高效率。该项目以国家863计划、国家公益性行业（质检）科研专项、江苏省重点研发计划等课题为基础，经过多年深入系统的研究，突破了机器视觉分类和辨识、深度学习智能检测、多传感器空间定位导航以及机器人路径识别和同步跟踪等多项创新性关键技术，成功研制了机器人识别和检测系统、机器人跟踪定位与导航系统等，已应用在大型装备制造、桥梁维护、石化装备检测等多个领域和场景。项目成果解决了复杂环境下目标识别、缺陷检测、空间定位、同步跟踪等一系列行业难题，填补了国内空白，达到了国际先进水平。
（1）复杂环境背景影响下机器人移动检测中缺陷的图像识别技术大型的桥梁、石化仓储装备经过长时间服役和使用后，其表面及内部有可能出现损伤，如大桥拉索的表面PE保护层损伤、球罐焊缝内部缺陷等问题，对生产、运输安全至关重要。为解决检测机器人在复杂环境背景下的目标识别和辨识难题，开发了背景分离与去噪技术，可以解决作业机器人在作业过程中对环境边界的识别难题；提出了基于机器视觉的缺陷识别和检测方法，实现机器人缺陷检测的自动化和快速化。
（2）基于卷积神经网络的机器人移动检测中的高效精准分类技术在自动化高空作业和维护过程中，快速、高精度的检测识别成为当前机器人检测应用领域的重要研究内容。针对机器人移动检测中缺陷分类、路径识别问题，提出了基于卷积神经网络、深度学习的快速检测和分类方法，实时对工况条件下待检装备表面缺陷等难以分辨的对象进行高精度的识别分类，对焊缝路径进行快速识别和路径拟合。并开发了机器人智能识别检测与控制系统，实现远距离下对机器人作业识别和检测状态的监控，大幅度提升高危环境下机器人检测与识别的适应性和实用性。
（3）基于多传感器融合的机器人移动检测中的精准定位技术为解决机器人在复杂作业空间（如高空、狭窄空间）下的定位和导航问题，提出了基于多传感器数据融合的测量和定位技术，解决机器人在复杂高空环境以及三维空间面移动检测中的定位难题，并提出地图快速构建和存储方法，实现机器人移动检测的高精度定位和路径规划。
（4）结构化环境中多机器人协同移动检测技术在结构化环境和特殊工况条件下，在大型装备的安装、检测和维护中，多机器人协同移动检测技术有助于解决单机器检测作业能力不足、范围限制的难题，提升多机器人在移动检测中的协作运行能力。
完成人：
王兴松 王蔚 涂春磊 魏鹏 郑鑫 李杰
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