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智能路障机器人

作品介绍 | 竞赛组委会| 2021-06-27 22:25:59

1、作品名称

智能路障机器人

2、作品分类

智能科技产品设计

3、作品描述

技术表现层面: 1.群智行为:智能路障会结合图像识别技术自行根据车流情况做出合理的分析判断,自行移动,实现自动的“可变车道”,与传统相比,省时省力。此外,未来它还将具有辅助功能:采集路面交通情况,如车速监测,电子拍照,是否发生交通事故等等,将这些数据情况通过物联网技术反馈给交警,无疑是交警的利器。 2.智能预测:现如今,交通拥堵问题越来越严重,我们不仅仅是发现发现交通问题迅速处理,更要预防交通问题的发生。智能路障机器人根据整段道路车流密度,时间变化,平均车速等相关数据运用机器学习等技术对未来交通情况做出预测,根据预测结果做出相应运动,提前进行自我转移扩宽将要发生交通拥堵的道路,有效预防交通拥堵,提高城市出行效率。 3.数据互通:我们的智能路障机器人将采用5G技术,一个机器人一个数据节点,利用网络拓扑原理实现机器人之间的有效沟通和控制。不仅如此,我们的机器人在和周边交通设备进行数据共享时,采用云端数据加密协议和最新自研终端动态加密算法共同作用,以此保证数据的稳定安全可靠。 宏观层面 1.城市大脑的组成成员 虽然现阶段看来智能路障的成本较拉链车等解决方案较高,但这是一个战略性亏损,随着智慧城市的不断深入,智能路障就会迭代,扩展更多的功能,与智慧城市建设形成正向循环,比如未来的自动驾驶,智慧体之间的交互更适用未来的交通运行方式,这看似是提高交通运行效率的一小步,却可能是智慧城市建设的一大步。 2.城市科技的体现,推动民生建设 交通体验关乎人民福祉,是一项民生工程,提高城市的好感度,影响力和吸引力,还能优化城市的形象,大型路段一般是城市的枢纽和中心,是城市风貌的集中体现,向外界传达出智慧城市理念,并从生活出发,更有效的普及人工智能教育。 3.响应国家倡导“智慧交通”,“智慧城市”以及新基建 国内多家巨头也早早布局此相关领域。例如关于交通数据方面,许多发达城市也运用大数据技术对相关交通数据整合利用,对于交通摄像头方面,智能化发展也是未曾停止过,如超远识别锁定车牌等,还有各种智能雷达监测设备,无人驾驶等等。但在智能化路障设备方面,我们是第一家研究,也是国内最早开始关注智能化路障的的公司。在这片空白区域面前,我们率先出击,抢占先发优势,一举拿下智能化路障市场。

4、创意来源

随着无人驾驶的日益推进,智慧交通正在被提上日程,交通运输本身就是一种群体交互的行为, 在智慧城市的建设中,群体智能是避之不及的话题, 通过调研,我们发现了一种叫潮汐路的交通手段,目的是提高早晚高峰路段的道路利用率, 但是目前的潮汐路解决方案存在一定的局限性,无法高效达到潮汐路的理想状态——随机应变。 针对目前潮汐路段的随机性,低效性,不可控等特点, 我们产生了对潮汐路障进行智能化升级的想法,就诞生了今天的作品

5、运行环境(所需操作系统、硬件、软件等)

算法组实践过程:初期实现了“领航跟随”算法控制多智能体的相互联系与运动,在后期准备结合“人工势场法”做到多智能体的避障设计。小组采取针对性论文学习,通过学习完论文后,逐步确定出智能体的运动模型,拟采用“PID控制模型”来作为控制器,之后算法组的工作是通过matlab实现算法的仿真结果。 硬件组实践过程:硬件组通过组内会议确定了可能用到的实验配件以及传感器。经过讨论决定采用激光雷达实现避障测距,地磁针模块精确制导方向,uwb模块实现定位功能。组长前期搭建焊接好的“模型车”由蓝牙控制完成了机器人的无障碍运动测试,同时经过全队协商构建了机器人各模块间的通信协议 。之后工作是完成并通过传感器测试, 仿真组实践过程:仿真组通过组内会议确定了组长,及项目周期检查方案等。会后从导师处获悉了webots机器人仿真软件,并拿到了大量学习资料。仿真组前期通过对webots教程的学习已经掌握了场景的简单搭建,并且通过对大量代码的研究掌握了机器人的简单运动控制,之后工作是构建出算法组所需要的实验环境。


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