【金沙体育-在线注册】深兰新一代认知智能巡检平台 获辽宁创新创业大赛一等奖

2020-09-11 阅读

鞍山是东北地区最大的钢铁工业城市、中国第一钢铁工业城市,有着“共和国钢都”、“中国钢铁工业摇篮”的美誉。历经20多年改革开放的洗礼,鞍山老工业基地重新焕发了青春。而第四次工业革命的代表产物“人工智能”更为鞍山注入了能量,将传统工业引入了智能化轨道,开启了又一新篇章。

疫情高峰期,深兰科技仍未停下脚步,坚信中国必胜的同时,一边输出AI产品防疫抗疫,一边推进人工智能在全国各地的落地。新近成立的深兰科技(鞍山)有限公司,便是深兰在工业智能化布局上的重要战略举措之一。

日前,作为鞍山的新成员,深兰科技(鞍山)有限公司在鞍山市科学技术局举办的鞍山创新创业大赛中脱颖而出后,随即作为鞍山企业的代表,参加了“第九届中国创新创业大赛(辽宁赛区)暨第八届辽宁创新创业大赛行业赛”,深兰“新一代认知智能巡检平台”获得初创组第一名。

得知获奖之后,鞍山电视台第一时间赶到深兰科技(鞍山)有限公司,采访了本次项目负责人深兰科学院认知智能研究所所长曹东博士,鞍山全媒体以《深兰(鞍山) 用科技创新代表鞍山叫响全国》为题,进行了详尽报道。

该项目最适用的就是传统制造业这类厂区、园区较大环境较为复杂的场景,解决了人工巡检工作强度大、效率低、成本高,以及在恶劣气候条件存在的风险隐患的痛点,将为鞍山乃至辽宁工业带来可期的变革。

新一代认知智能巡检平台

在工业生产环境中存在广泛的巡检巡查需求,传统人工巡检方式存在劳动强度大、工作效率低等不足,同时人工检测的数据无法准确、及时地接入管理信息系统;在高原、缺氧、寒冷等地理条件或恶劣天气条件下,人工巡检存在较大安全风险,缺乏有效的巡检手段;巡视工作量大、巡检到位率无法保证;未来专业领域劳动力稀缺、成本高的问题日显突出。

在此背景下,本创新项目适用于全地形巡检巡查环境,如矿山、变电站、园区、化工厂、油气厂等特殊复杂和危险生产环境,也可以应用于国防,刑侦,消防等多个领域;围绕智慧园区、智能安防等领域,开发多模融合场景的视觉解决方案。实现新一代认知智能巡检平台,大幅提升人工智能行业应用领域的广度和深度,赋能工业智能化水平,以工业领域智能化升级改造为切入点推进“新基建”项目加速落地。

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新一代认知智能巡检平台,适用于全地形环境的巡检巡查,如矿山、变电站、园区、化工厂、油气厂等特殊复杂和危险生产环境,基于认知智能算法进行巡回检查,有效降低安全事故的发生。

使用四足机器人作为硬件平台,搭载多种传感器,基于5G/wifi远程控制,适应多种路况;既具有多场景复杂地形的行动灵活性,又具有实时场景视觉理解、认知推理的新一代机器智能。基于多目深度感知视觉系统,构建3D实时地图与导航系统,实现了动态障碍物感知、全局定位等功能。四足机器人结构紧凑、带有人机交互软件,使得操控变得非常简单。可以进行矿山、化工厂、油气厂等工业危险区域作业,包括温度/气体监测、声音异常感知、仪表扫描、未知区域探索、已知路线巡逻,并且能够辅助人工进行危险作业。

新一代认知智能巡检平台包括两方面技术支撑:认知智能算法平台,以及四足智能体运动学与动力学技术创新;自主创新的认知智能核心算法与技术创新包括:

1、3D视觉认知智能与推理算法;在智能感知基础上,实现视觉语义理解、知识表示、小样本学习和联想推理;以认知图谱为实现手段,实现决策和推理。

2、认知智能领域的视觉场景之语义理解、推理和自主学习,融合多模态学习;基于自然语言处理和TTS语音合成技术,实现流畅人机对话;认知智能无人值守管理系统,视觉检测智能感知与认知系统。

3、多目深度感知视觉系统,基于零样本学习的道路特征识别四足智能体高精度定位技术;实现了全景高精地图重建、道路特征识别,自动构建3D实时地图与自主导航系统;智能联动预警系统,5G实时远程通信系统。

4、实现零次/少次学习行为识别框架,通过以端到端方式结合知识图谱,直接和整体地建模行为、属性关系,使用图卷积网络建模依赖关系。

5、限定园区场景的可解释深度网络的三维场景感知与理解,利用深度强化学习技术分析三维场景内隐含先验知识,指导场景感知与理解。

技术创新

1、实现了四足智能体的小样本深度模型视觉推理与认知智能,利用行为-属性关系区分新的行为类别,实现了基于属性方法在实际场景中推广到任意零样本类别;

2、采用行为名称的知识表示建模语义空间中的行为--行为关系,解决了语义嵌入空以隐式方式表示行为-行为关系不足的问题,实现了从视频的辅助边信息获益的算法创新;

3、限定场景可解释深度网络的三维场景感知与理解,利用深度强化学习技术分析三维场景隐含先验知识,指导场景感知与理解,实现了场景语义分割、三维目标检测等复杂技术。

4、基于图空时网络关键技术,实现了动目标轨迹预测和行人行为预测关键技术的突破。

5、四足智能体力控技术对关节复合控制的技术创新,实现了3轴姿态与位置全控。

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产品结构创新

以四足智能体作为硬件平台,构造“认知智能四足智能体”,既具有多场景复杂地形的行动灵活性,又具有实时场景视觉理解、认知推理的新一代机器智能。设置有“多目深度感知视觉系统”和“视觉里程计相机”,构建3D实时地图与导航系统,实现了动态障碍物感知、全局定位等功能。四足智能体的产品结构创新,确保其在多种复杂地面环境显著优于轮式机器人。

产品工艺创新

我们通过自主研发电机、电机驱动器、减速器、主控、传感器等,显著提升四足智能体集成度及性能,降低整机成本及重量。使用力控技术对每个关节进行力和位置的复合控制,以实现对整机的力控而获得卓越的运动性能。采用精简的机械结构来降低制造难度,并且提高机器的可靠性。在结构、动力性能、运动性能等方面都取得较好水平。

产品性能

本产品运动电驱动仿生性能卓越,作为新一代足式机器人移动平台,整机由12台高性能伺服电机组成。使用力控技术对每个关节进行力和位置的复合控制,能实现3轴姿态与位置全控,能左右侧移、原地转弯、匍匐前行、上下坡或台阶,对不规则地形有强适应性。最大负载10㎏,最大行走速度2m/s,最大续航时间5h,抗干扰能力强。

使用效果的显著变化

1、本系统适用于全地形安保巡检环境,如园区、变电站、化工厂,油气厂等特殊复杂场景;

2、矿山巡检中的矿井现场环境复杂,足式智能体较传统的四轮式和履带式有着无与伦比的优势,其在复杂环境中具有更高的机动性;

3、在可解释性深度神经网络模型的支撑下,对认知智能场景进行白盒调试,有效提升认知智能场景智能分析的准确率;

4、解决了人工巡检存在较大安全风险、巡视工作量大、巡检到位率等突出问题。


1、重点应用于矿山巡检,矿井现场环境复杂,空气温湿度、瓦斯浓度等环境参数以及回采工作面状态直接影响矿井人员安全。人工直接作业造成事故频发,智能巡检平台进行巡回检查,有效降低安全事故的发生。

2、使用认知智能四足机器人进行化工厂、油气厂等工业危险区域作业,包括声音异常感知、仪表扫描、未知区域探索、已知路线巡逻,适应多种路况,可辅助人工进行危险作业。

3、巡逻预警,在事故和特殊情况下可实现特巡和定制性巡检任务,实现远程在线监测,实现运维智能化。可自由切换无轨导航和轨迹导航,大容量摄像内容本地储存,实时同步云存储,智能巡检及分析。

4、认知智能四足智能体可以用做全地形安保巡检机器人,未来还能用于地震火灾等危险场景下全地形勘探搜救,更可以作为家庭护理机器人。


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