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新一代嵌入式智能移动机器人专用控制器及片上系统研发

发布时间: 2023-06-13
截止日期:2023-06-13

价格 4万

地区： 安徽省 芜湖市 鸠江区

需求方： 芜湖***公司

行业领域

高技术服务业,高新技术改造传统产业,新一代信息技术产业,高端装备制造产业,制造业,科学研究和技术服务业,人工智能

需求背景

        工业物流的无人化、智能化搬运和高效作业调度可帮助企业打通生产管控的全流程环节，加快在智能制造方向的转型升级，提升企业的核心竞争力。叉车是工业物流的一般运输方式，无人叉车控制器及片上系统是实现数字化驱动制造过程革新的重要抓手。目前，美国NDC控制器，在无人叉车行业处于技术领先地位，通过芯片硬件接口和片上系统协议封闭，形成技术壁垒，占据高端市场。国内，无人叉车控制大多采用上下位机控制架构，下位机控制器多用于底层控制接口和通信，无法融通定位和自然导航功能，控制模块与通信接口繁多，数据传输稳定性不够，市场占有率较低，在性能和成本之间难以平衡，推广困难。因此，改造传统叉车，实现无人化作业和智能化调度，推动无人叉车在智能制造方向的深度应用，是当前制造业、物流等产业界的迫切需求。

需解决的主要技术难题

本项目要突破无人叉车控制器及片上系统关键技术，需要解决：

1.如何打破在芯片底层架构层级的技术壁垒，通过一体化融合设计无人叉车控制器芯片架构与片上系统资源，构建底层边缘计算与感知模型，配置云调度高速通信接口，衔接无人工业车辆产业上下游的技术接口，满足无人工业车辆智能驾驶的迫切需求。

2.如何针对智能制造、仓储物流等典型应用场景，在无人叉车领域实现推广应用和产业化，丰富云制造和云服务应用场景，实现全过程数字化和云化调度作业，提升无人叉车等工业车辆的智能化水平，增强核心竞争力，在无人叉车控制器领域追赶国际技术差距，实现并跑

3.如何实现物流运输平台化，机电设备模块化，定位导航与底层运动控制系统一体化，调度系统云化。

期望实现的主要技术目标

1.设计低速工业场景下芯片架构与片上系统协议机制，融通车控硬件、运控算法、导航和调度全技术环节的通信接口，破解现有多模块链接，降低成本，提升整体性能和可靠性。

2.通过建立旋量运动控制算法，解决多型号无人叉车运动控制融合问题，向下兼容各类车型，包括单舵轮：堆垛式无人叉车、前移式无人叉车等，双舵轮：平衡重式电动无人叉车；四舵轮：起升移载全向重载无人叉车；麦克纳姆轮：全向重载AGV；以及四轮差速平台：包括单向/双向潜伏式AGV、全地形移动机器人等。同时，在运动旋量控制算法的基础上，提出一种误差预估的PID补偿算法，采用主从驱动方式对多轴车轮运动实现速度调节和偏差修复，实现无人工业车辆的多轴高精度协同运动控制。

3.建立激光定位与AGV运动瞬心的运动学转换关系，设计车载雷达安装位置误差的补偿方法，建立激光导航模块下发的定位坐标信息与AGV底层运动信息的关联关系，实现自然导航、调度系统与全向重载AGV多轴协同运动控制优化融合。通过在Ubuntu开源系统下，借助ROS软件工具包，构建激光雷达建图方法；设计激光2D标签和SLAM定位算法，融合轮速计和惯导信息，优化基于扩展卡尔曼滤波的定位补偿算法；优化基于A*或teb的自学习路径规划算法，借助QT跨平台设计调度界面，设计基于任务下发的消息对话机制，实现建图、定位和路径规划算法的软件封装，以及调度系统接口和通讯协议的高效融合。