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机器人技术及应用四川省高校重点实验室
发表于 2017-10-14 | 4697次阅读 | 作者 | 来源

一、实验室概况
    机器人技术及应用四川省高校重点实验室于2001年由四川省教育厅批准建立,并与西南自动化研究所机器人研究室联合共建,重点开展机器人应用技术研究及智能化工程机械装备的研究。实验室现有固定人员34人,其中博士5人,硕士27人,高级职称9人,中级职称16人。实验室现有科研实验用房约1500平方米,设备价值500多万,其中包括“天府一号”工业机器人、Brokk拆除机器人、小车-多级摆系统和机器视觉测量系统等20余套先进的仪器设备。本实验室覆盖博士点1个——控制科学与工程,硕士点 6 个——控制科学与工程、信息与通信工程、电路与系统、控制工程、电子与通信工程、集成电路工程。实验室在模式识别与图像处理、机器视觉与三维测量、特种机器人技术三个主要研究方向开展产学研用结合的科研及成果推广工作。
二、发展目标
    实验室以国家和四川省科技发展规划为指导,紧紧围绕三个主要研究方向建立高效的“开放、流动、联合、竞争”的运行机制,加强与中国工程物理研究院、西南自动化研究所、中国空气动力研究发展中心、长虹、九洲等企业和科研院所协同创新,加大科研成果的转化力度,并开展高新技术、重大科技攻关和应用基础研究,使机器人技术及应用领域有较多的研究成果达到国际国内先进水平,部分成果达到国际领先水平,为我国经济社会的可持续发展做出重大贡献。经过若干年努力,形成本领域应用基础和应用技术研究以及高级人才培养的产学研用协同创新体系,力争把本实验室建设成为多学科交叉的、特色鲜明的特殊环境机器人技术的国家级研究基地。
三、特色方向
    1、模式识别与图像处理
    近年来,采用统计模式识别、深度学习、压缩感知等现代机器学习方法,在数字图像自动修复理论与算法、图像恢复与填补的新模型、动态摄影测量及风洞试验技术、复杂背景下快速目标检测、光谱信号定性定量分析等方面取得了一系列的研究成果,并在对复杂工业过程控制对象、非线性系统、大工业过程的深入研究基础上,将图像处理的研究成果成功应用于复杂工业环境下的智能控制系统中,实现了高精度工业视觉的在线检测;综合了机器视觉技术、智能自动化技术和集群协作处理技术的高精度工业视觉在线智能检测系统已成功应用到南车集团的生产线上,保证了产品质量,创造了较好的经济效益和社会效益。针对核环境监测与场景重建问题,研究辐射、高温、真空等恶劣环境下图像增强、降噪与校正算法和基于图像序列的场景三维重建技术,提出了基于变分偏微分方程模型的强辐射场景图像修复算法,建立了具有核辐射剂量率信息的增强现实三维可视化场景,研究成果已应用于核反应堆退役工程。


基于面片的多视图立体视觉三维重构

      

    2、机器视觉与三维测量

    本方向以逆向工程、大型工件尺寸和形状的精密测量、自然环境中机器人视觉导航为主要应用领域。重点研究双目视觉检测、摄像机标定技术、立体匹配技术、3D全景建模及双目注视障碍物检测建模等关键技术和测量仪器。三维光学测量技术已经成功开发了“维龙三维光学测量系统(TN3DOMS)”(软件著作权登记号2005SR13652)及特征点测量系统(CPOMS)在2005年推向市场,获得市场认可,逐步成为可以与国外一流品牌竞争的产品。在复杂空间曲面测量和大型工件加工的在线测量,生物内部组织实时监测方面已经取得重要的进展。已为九洲集团、浙江中兴、成都九鼎及电子科技大学等10余家单位提供了成熟的三维光学测量系统;为中国工程物理研究院提供了特定对象高精度面形检测解决方案;为中国空气动力研究与发展中心提供了大型航空器外形测量及变形分析解决方案;为攀钢集团及二重提供了红热件实时测量解决方案。

    3、特种机器人技术
    在核辐射环境机器人方面,研究了用于强辐射、高温、潮湿等特殊环境下的多传感器融合探测与三维重建技术,机器人机电装置的优化设计与电气系统的抗核加固,以及自主控制与人机交互控制相结合的危险作业机器人的高可靠控制方法。2009年8月,河南杞县发生的14万居里钴-60卡源事故,在事故现场国外机器人无法完成作业的情况下,利用自主研制的抗核加固机器人系统,成功处理卡源事故。2009年10月,再次成功处理广东番禺98万居里钴-60板源重大卡源事故。中央电视台、人民网、新浪网等媒体对此进行报道;国家环保部和广州市委市政府等部门给予充分肯定。在电力机器人方面,集成红外线热成像检测技术、图像模式识别技术、实时数据库技术、多传感器信息融合技术、无线通信技术,研制出“重电超人1号”变电站巡检机器人,完成变电站室内外设备的自动和遥控巡检,可监控500千伏变电站的各类设备。


智能化核应急机器人

四、实验室学术委员会主任
    林祥棣院士:生于1934年,浙江大学光学仪器专业本科毕业,研究员。1997年11月当选为中国工程院院士,曾任中国科学院长春光学精密机械研究所室主任、工程系统总体组组长,中国科学院光电技术研究所副所长、中国科学院成都分院院长。曾任中国光学学会常务理事、副秘书长、四川省光学学会理事长、中国宇航学会测控专委会副主任等职,并任四川省政协常委、四川省政协科技委副主任、四川省科技顾问团副主任。林祥棣院士长期担任863-409直属主题专家,是我国光学和光电跟踪测量系统工程研究的主要开拓者之一,其科研成果曾获国家科技进步特等奖、光华科技二等奖、中国科学院科技进步一、二、三等奖共7次。
五、实验室主任
    张华教授:生于1969年2月,毕业于重庆大学控制理论与控制工程专业,博士、教授,美国德州农工大学博士后,四川省自动化与仪器仪表学会机器人技术与应用专业委员会秘书长。近年来承担和主研科研项目20余项,其中国防重点专项1项,国家自然科学基金4项,国防基础科研项目2项。对“仿人智能控制”有深入的研究与实践,研究论文获第五届全球智能控制与自动化大会最佳应用论文奖。2005年教育部主持对“倾斜轨道上小车二级摆摆起倒立实时控制”项目的鉴定中,研究成果被评价为“应用自己建立的原创性方法完成的一项进入世界领先行列的科研成果”。2006年,主研的成果“基于动觉智能图式的仿人智能控制理论”获重庆市自然科学二等奖。2009年河南杞县14万居里钴-60卡源事故和广东番禺98万居里钴-60卡源事故机器人处置,技术总负责人。长期从事创新实践方面的教学科研工作,多次指导各类大学生科技竞赛并获奖,作为项目负责人所指导的竞赛机器人小组连续在国内外取得优异成绩,2004年获全国冠军和最佳技术奖,亚太地区亚军和最佳技术奖。作为负责人主持的以创新实践能力培养为主的教学改革成果多次获得四川省优秀教学成果奖。

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