智能跟隨機器人項目申請書

申請編號：入選編號：上海市研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)計劃項目申請書項目名稱：智能跟隨機器人所在高校：申請部門負責人：申請部門負責人職務(wù)、職稱：上海市大學生科技創(chuàng)業(yè)基金會制表填表日期： 年月日填表說明填寫本申請書前，應(yīng)仔細閱讀《上海市研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)計劃管理辦法》、《關(guān)于開展2017年上海市研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)計劃申報工作的通知》等有關(guān)文件，務(wù)必實事求是地填寫。本申請書作為上海市研究生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)計劃評審入選與培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)項目存檔備查之用，用A4紙打印，使用騎馬釘左側(cè)裝訂，封面之上不得另加其他封面。申請單位須在規(guī)定時間內(nèi)將本申請書一式2份及表格電子版光盤報送上海市大學生科技創(chuàng)業(yè)基金會。研究生申請書須經(jīng)研究生教育管理單位（部門）審核，本科生申請書須經(jīng)創(chuàng)業(yè)基金會分會審核，簽署明確意見并加蓋公章后方可上報。四、部分欄目填寫說明：1.封面上“申請編號”、“入選編號”由創(chuàng)業(yè)基金會填寫。2.學科門類名稱、學科名稱及其代碼按照國務(wù)院學位委員會頒布的《學位授予和人才培養(yǎng)學科目錄（2011年）》填寫。3.本表中涉及的人員均指人事關(guān)系隸屬本單位的在編人員，兼職人員不計在內(nèi)。除學術(shù)帶頭人簡況外，表中涉及的成果（論文、專著、專利、科研獎項、教學成果等）指本學科人員署名本單位獲得的成果，凡署名其他單位所獲得的成果不填寫、不統(tǒng)計。4.封面“申請部門負責人”一般應(yīng)為高校研究生教育管理部門或者分會負責人；申請內(nèi)容中的“項目申請人”應(yīng)為申請培訓的研究生或本科生，項目團隊成員不超過5人。5.本表填寫內(nèi)容不涉及國家秘密并可公開。6.本申請書所有信息必須全部填寫，空白處請一律填“無”。一、項目申請人信息申請人申請人聯(lián)系手機政治面貌群眾電子郵箱博士/碩士/本科年級博士三年級所在院系計算機就讀專業(yè)計算機應(yīng)用技術(shù)所屬一級學科計算機科學與技術(shù)擬創(chuàng)業(yè)項目所屬領(lǐng)域□新材料□新能源□通信技術(shù)□先進制造業(yè)□互聯(lián)網(wǎng)與移動技術(shù)?軟件和信息技術(shù)□生物醫(yī)藥□農(nóng)業(yè)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)□文化創(chuàng)意□其它擬創(chuàng)業(yè)項目情況擬創(chuàng)業(yè)項目擬創(chuàng)業(yè)項目成熟度?處在項目立項研發(fā)階段□已通過小試鑒定□已通過中試鑒定技術(shù)水平□國際先進?國內(nèi)先進□一般水平推廣范圍□國際推廣?國內(nèi)推廣□區(qū)域推廣□特定地區(qū)推廣知識產(chǎn)權(quán)狀態(tài)□授權(quán)國外有效發(fā)明專利□授權(quán)國內(nèi)有效發(fā)明專利□國內(nèi)有效實用新型專利□其它知識產(chǎn)權(quán)擬創(chuàng)業(yè)項目獲獎情況獎項名稱獲獎時間獲獎等第各類基金資助情況名稱資助時間資助金額是否已成立創(chuàng)業(yè)企業(yè)□是?否創(chuàng)業(yè)企業(yè)成立時間年月創(chuàng)業(yè)企業(yè)全稱申請人導師信息導師姓名導師姓名所在院系計算機工程與科學學院職務(wù)職稱職務(wù)職稱教授手機號碼項目團隊成員信息序序號姓名所在高校博士/碩士/本科專業(yè)電子郵箱聯(lián)系電話導師姓名1上海大學博士計算機應(yīng)用技術(shù)2黃宗文上海大學碩士計算機科學與技術(shù)3上海大學碩士軟件工程45申請人科研工作情況本課題組是上海大學計算機學院，智能信息處理實驗室。導師徐凌宇教授是上海大學計算機學院博士生導師，國家海洋局重點實驗室客座研究員。主持國家自然科學基金，國家“十二五”規(guī)劃支撐項目，參與上海市重點學科建設(shè)項目，上海“智慧城市”建設(shè)085項目等等。本人參與了兩項國家科技部重點攻關(guān)項目，一項上海市自然科學基金，一項“八六三”計劃。申請發(fā)明專利一項（已受理），已發(fā)表科研論文2篇。目前實驗室發(fā)表了20余篇信息融合科研論文，其中SCI檢索5篇，EI檢索7篇，ISTP檢索5篇，中文核心期刊多篇，國家發(fā)明專利（已授權(quán)）1項，軟件著作權(quán)2項。實驗室目前正在與中國科學院上海高等研究院機器人實驗室建立合作聯(lián)系，與上海三臨圖像技術(shù)有限公司就建立聯(lián)合研究實驗室基本達成一致，近期將成立。實驗室已經(jīng)進行了10余年的海量圖像數(shù)據(jù)處理研究，在多源傳感器信息融合領(lǐng)域有了新的研究成果，將柔性關(guān)系加入到融合模型中。目前實驗室擁有海量圖像處理數(shù)據(jù)，并初步探討形成了一系列研究方法，正努力向成果轉(zhuǎn)化。六、擬創(chuàng)業(yè)項目簡介一、項目背景：當前，中國正處在經(jīng)濟高速增長向中高速增長轉(zhuǎn)換的新常態(tài)下，“十三五”要解決制約經(jīng)濟新增長的軟硬件環(huán)節(jié)。中央政府推出“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家重大戰(zhàn)略展開投資。隨著我國勞動力成本日益增大，制造業(yè)面臨巨大的危機，轉(zhuǎn)型者能制造成為未來發(fā)展的大趨勢,在此背景下，“機器換人”成為制造業(yè)的必然選擇。日本早就提出《機器人新戰(zhàn)略》，2014年產(chǎn)值4470億日元，出貨量12.7萬臺,美國制定國家機器人安全新標準，提出《機器人技術(shù)路線圖》，2015年數(shù)量超26萬臺,歐洲啟動《“地平線2020”戰(zhàn)略》。韓國提出《機器人未來戰(zhàn)略2022》。2013年底，工信部出臺《關(guān)于推進工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》,到2020年，形成較為完善的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)體系,培育3-5家有國際競爭力的龍頭企業(yè)和8-10個配套產(chǎn)業(yè)集群。在《中國制造2025》規(guī)劃中明確我國未來十年機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點為兩個方向：一是開發(fā)工業(yè)機器人本體和關(guān)鍵零部件系列化產(chǎn)品，二是突破智能機器人關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)一批智能機器人,"十三五"期間，機器人發(fā)展必將迎來投資良機。上海地方政府出臺《關(guān)于上海加快發(fā)展和應(yīng)用機器人促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提質(zhì)增效的實施意見》,機器人產(chǎn)業(yè)政策紅包密集，市場潛力巨大,工業(yè)機器人高速增長，服務(wù)機器人成為新藍海。機器人是現(xiàn)代傳感器技術(shù)、人工智能技術(shù)和自動化技術(shù)發(fā)展的典型體現(xiàn)，機器人技術(shù)的發(fā)展水平也代表一個國家制造技術(shù)的先進性發(fā)展水平。其中，移動機器人的發(fā)展最為迅速，已經(jīng)大規(guī)模實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，基于工作中實際應(yīng)用領(lǐng)域的不同，各種類型機器人采用的技術(shù)也各不相同。本項目旨在開發(fā)一種基于引導節(jié)點位置的自主跟隨機器人，使得機器人跟隨引導對象自主規(guī)劃路徑避障前行，該機器人在高爾夫球場、病人看護、物流基地、超市購物、領(lǐng)路導航和軍事運輸?shù)确矫嬗兄匾獞?yīng)用。二、本項目開發(fā)過程中遇到的難點：1、即時定位與地圖構(gòu)建（SLAM）即時定位與地圖構(gòu)建（SimultaneousLocalizationAndMapping）指的是機器人在自身位置不確定的條件下,在完全未知環(huán)境中創(chuàng)建地圖,同時利用地圖進行自主定位和導航。SLAM問題可以描述為:機器人在未知環(huán)境中從一個未知位置開始移動,在移動過程中根據(jù)位置估計和傳感器數(shù)據(jù)進行自身定位,同時建造增量式地圖。定位(localization)：機器人必須知道自己在環(huán)境中位置。建圖(mapping)：機器人必須記錄環(huán)境中特征的位置（如果知道自己的位置）SLAM：機器人在定位的同時建立環(huán)境地圖。其基本原理是運過概率統(tǒng)計的方法，通過多特征匹配來達到定位和減少定位誤差的。圖圖5RaspberryPi。圖6機器人底盤。其次是外圍設(shè)備的選擇，和組裝。由于直流電動機的運行電流高于RaspberryPi可提供的電流，因此需要單獨的控制器，所以我們選擇Adafruit電機帽（見圖7）。圖7帶電機帽和相機的RaspberryPi為了獲取圖片，我們把相機連接到RaspberryPi，并提供可用于識別對象的實時視頻。在眾多攝像機中選擇提供夜視的紅外攝像機，以適應(yīng)夜間攝影的需求。我們添加了一個USB揚聲器，以便后面可以發(fā)出聲音，提醒并與用戶進行交互。圖圖84WD機器人（右）和2WD機器人。配置Nginx將攝像機圖像的請求直接傳遞到文件位置，并將其他所有內(nèi)容傳遞給網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。然后，建立了一個簡單的Python網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，根據(jù)遙控車輛提供的鍵盤命令來旋轉(zhuǎn)機器人的輪子。最后，安裝TensorFlow。從相機的圖像上推導tensorflow/contrib/pi_examples/label_image/gen/bin/label_image將輸出排名靠前的五個猜測。圖9連接在電腦上的機器人四、市場依據(jù)：2014年全球服務(wù)機器人市場規(guī)模為60億美元左右，而2015年達到85億美元左右。預計，2016-2020年全球服務(wù)機器人市場將以13%增長率成長，到2020年全球服務(wù)型機器人市場規(guī)模將近160億美元左右。2015年中國服務(wù)機器人市場規(guī)模為85億元人民幣，按照我國《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，預計到2020預計到2020年，服務(wù)機器人年銷售收入有望超過300億人民幣。跟隨機器人屬于服務(wù)機器人的一種，有廣闊的發(fā)展前景。目前國際上正在研發(fā)和測試跟隨型機器人，而國內(nèi)并沒有看到跟隨機器人產(chǎn)品。4.655.444.555.52014年2015年銷量單位：百萬臺銷量比較212220.52121.52222.52014年2015年單位：億美元銷售額比較3100110054027046519001000200030004000家庭服務(wù)機器人娛樂休閑機器人銷售量單位：萬臺服務(wù)機器人銷售量預測2016-201920152014圖10市場分析同類機器人比較：圖11沃爾瑪研究的機器人更智能采用信息融合技術(shù)，在盡可能降低設(shè)備造價的基礎(chǔ)上，提供盡可能快速智能的反饋。采用傳感器進行檢測躲避障礙的同時，識別出障礙，并通過揚聲器告訴使用者，這樣在導航或者跟隨的時候人機交互更友好，更智能。更便捷同樣是采用GPS跟隨機制，目前研發(fā)的機器人都需要在人身上穿戴設(shè)備，而且設(shè)備比較笨重，不美觀。而我們設(shè)計的機器人，以手機代替穿戴設(shè)備。只需要在手機中安裝對應(yīng)程序，機器人就可以進行跟隨了。在幾乎人人都有手機的社會中，這樣的做法，不但節(jié)約了設(shè)備造價，而且更加美觀便捷。五、經(jīng)濟和社會效益：本項目產(chǎn)品推廣后，節(jié)約了用戶的時間，方便了用戶的出行。使廣大人民共享科技發(fā)展紅利，提升人民幸福感，有利于社會的可持續(xù)發(fā)展和長治久安。另外改變生活方式，激發(fā)人民創(chuàng)造性，推動社會的進步。在經(jīng)濟上，我們擬售價2000-3000元每臺機器人，推廣階段預計每月銷售30臺，創(chuàng)造收入6萬元。帶動就業(yè)和相關(guān)領(lǐng)域行業(yè)的發(fā)展。六、擬采用商業(yè)模式：產(chǎn)品的推廣采用以線下推廣為主，網(wǎng)上推廣為輔，相結(jié)合的推廣方法。網(wǎng)絡(luò)宣傳和推廣，首先搜索引擎是最大的宣傳平臺，因此把自己的網(wǎng)站做好，并做好產(chǎn)品關(guān)鍵字和增加產(chǎn)品關(guān)鍵字權(quán)重；其次在網(wǎng)絡(luò)上：新浪、網(wǎng)易、騰訊、搜狐、鳳凰網(wǎng)、CCTV、新華網(wǎng)、人民網(wǎng)等投放軟文廣告；同樣的可以發(fā)布產(chǎn)品供求信息，選阿里巴巴、慧聰網(wǎng)、環(huán)球資源等；還可以在嘜網(wǎng)發(fā)布，專注新產(chǎn)品宣傳的網(wǎng)站；另外在百度知道跟蹤問答關(guān)鍵字。以上這些都是比較有效的網(wǎng)絡(luò)宣傳推廣手段。線下宣傳和推廣包括印發(fā)傳單、媒體宣傳、搞宣傳活動、口碑推廣、印名片、印塑料帶、和當?shù)叵嚓P(guān)產(chǎn)品銷售點合作、企事業(yè)單位或政府合作推廣、大客戶直接定制整套解決方案、下游代理商加盟等等。之后是穩(wěn)定的發(fā)展，穩(wěn)定的發(fā)展說得直白一點就是在基本推廣方法基礎(chǔ)上不時的結(jié)合公司新產(chǎn)品搞促銷活動，不定期的發(fā)送優(yōu)惠卷，參與行業(yè)內(nèi)的排行評比等活動，以期獲得新聞價值，媒體的曝光。相對于推廣的多樣化，要將相關(guān)產(chǎn)品長期穩(wěn)定的發(fā)展，有效的向市場上推廣的話，那么就要合理的安排線下跟網(wǎng)上推廣方法相結(jié)合，進行長期的相關(guān)推廣。最后推廣效果，對產(chǎn)品推廣的效果進行跟蹤，定期從使用人群中分析，改進或者取消效果不佳的推廣手段，在效果明顯的推廣策略方面加大投入比重。這樣才有利于產(chǎn)品長期穩(wěn)定的發(fā)展。七、項目團隊：成員介紹：博士1人，碩士2人，人員配置較好目前本項目已有3名成員，各個階層人員比例較好，由一名教授帶頭，1名博士與2名碩士參加，從理論到技術(shù)實現(xiàn)了完美的搭檔。徐凌宇教授負責整個項目的全局管理，XXX負責整個智能跟隨型機器人的核心技術(shù)設(shè)計，XXX、XXX碩士負責用兩個月去相關(guān)機器人行業(yè)進行調(diào)研，大部分時間用于業(yè)務(wù)開展，以滿足用戶需求。本人對創(chuàng)業(yè)的看法：本人認為創(chuàng)業(yè)帶動就業(yè)，1、一個好的團隊。事情的成敗的決定因素在人，所謂謀事在人，只有人才能把事情做出來，所以一個好的創(chuàng)業(yè)團隊是創(chuàng)業(yè)成功的關(guān)鍵，這個團隊的成員也許不都是最優(yōu)秀的，但一定要是能互補的，不論從性格上還是能力上，中國講究的是中庸之道，其意就是這個世界本沒有好壞之分，只有合不合適，何不合理，合適的，合理的就是最好的。2、一個好的項目。一個好的項目，可以收到出其不意，先發(fā)制人的效果，讓人以最快的方式賺到人生的第一桶金，并為以后的事業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。3、好的執(zhí)行力。這個很重要，有了執(zhí)行力，你才能說你是在真正的創(chuàng)業(yè)，否則就是趙括將兵，紙上談兵了。就算你手上有一個好的項目，也只是幫別人鋪路而已，佳人年年忙紅裝，為她人做嫁衣裳。4、及時有效的溝通。有道理是話不說不清，理不辨不明，在這個信息化爆炸輻射的時代，及時有效的溝通變得尤為重要，只有溝通才能增強團隊的凝聚力，才能發(fā)揮團隊的集體智慧，才能統(tǒng)一團隊的目標，才能集中團隊的全部力量，才能消除團隊的不和諧的聲音，才能提高團隊的執(zhí)行能力。創(chuàng)業(yè)實踐申請經(jīng)費預算項目申請人承諾事項本人承諾在創(chuàng)業(yè)項目培育期間遵守規(guī)章制度，積極參與各項活動（包括且不限于創(chuàng)業(yè)培訓、本人承諾在