一 、研究方向
围绕人工智能和智能机器人基础理论 、控制芯片 、操作系统 、智能装备以及智能机器人生态系统等方面 ，开展泛在智能机器人基础理论研究与关键技术攻关 ，打造自主进化 、协同智联 、全息群智的新一代泛在智能机器人理论技术体系 、核心技术和和系列化产品 。
二 、核心技术
泛在智能机器人技术体系 ，包括全息群智智能理论 、芯片 、智能互联操作系统 、机器人驱控 、数字孪生 、视觉感知 、脑机接口等基础关键技术及面向智能制造 、智慧城市 、智慧医疗等领域的实用泛在智能机器人终端与系统产品 。
三 、主要成果
主要成果包括数字孪生群智无人系统 、机器人智能互联操作系统 、泛在控制器 、一体化驱控系统 、AI自编程机器人 、智能焊接机器人 、双臂五觉特种机器人 、自主交互中医机器 、自主移动服务机器人等 。
1. 面向智慧园区的数字孪生安防巡检群智无人系统
针对园区 、车站 、机场 、商场等安防巡检场景的实际需求 ，以群体无人车 、无人机等为移动载体 ，在突破群智算法 、场景感知 、行为识别 、脑机交互 、智能芯片等共性关键技术的基础上 ，成功开发了基于数字孪生实时可视化管控技术 ，实现场景的无人化 、可视化动态智能监控 。可全面提升目标场景中的人 、机 、环境的数字化 、可视化 、智慧化 、无人化的管理与控制水平 ，大幅提高效率 ，降低人工需求 。
该系统在季华园区成功示范的基础上 ，将以产品化目标为导向 ，提升整套系统安装部署的便捷性 、长期使用的可靠性和易维护性等 ，服务于佛山市 、广东省乃至全国的智慧城市 、智慧园区 、智能工厂建设 。
图1 ：k8凯发(中国)园区的数字孪生三维可视化模型
2.面向机器人的智能互联操作系统
突破国外对我国高端实时操作系统的封锁 ，开发了具有自主知识产权的“机器人智能互联操作系统”及赋能引擎 。具有全面开源 、技术透明 、成本可控 、技术体系完整 、多范式编程模型 ，灵活自编程 、数字化接口 ，轻松实现上行下控等技术特点 。
系统采用软硬一体的硬实时内核技术使得中断响应性能可提高5~6倍 。不仅如此 ，以数字双胞胎为虚拟空间和物理空间的交互中介 ，形成智能制造系统的上传下控机制 ，实现了融合物料 、信息与工艺的三流融合进程 。应用AI与区块链技术 ，发挥云化群智智能的技术优势 ，构建了全息智联云操作系统 。还拓展了目前主控芯片对系统周边I/O的控制力度 ，增加了底层通讯外设端口 ，如SPI ，I2C ，UART等 。
图2 ：机器人智能互联操作系统架构
该系统适用于智能工艺单元站 、智能产线 、智能工厂等多种产业应用场景 。目前已在全球最大的汽车钢帘线生产大厂-江苏兴达进行示范应用 。在装备层 、管理层 、调度层三层都具备了实时控制性能 。
3 、机器人泛在控制器 、一体化智能机器人驱控系统
机器人泛在控制器是可嵌入到装备的高效 、快速的控制系统 ，为装备提供运动控制及逻辑控制功能 ，可用于作为机器人运动控制器 、AGV控制器及逻辑控制器 。它吸纳了ROS 、DDS等软件系统及模块的优点 ，为复杂多节点系统给出了一个稳定可靠的分布式控制解决方案 。
图3 ：机器人泛在控制系统
一体化智能机器人驱控系统RS60E是实验室独立自主研发 、具有完全知识产权的高性能的机器人驱控系统 ，解决了近年来机器人行业对驱控系统提出的高精度 、快响应 、高同步 、易整定 、体积小 、低成本等痛点与难点问题 ，其功能 、性能 、成本均超越了国内同类型产品 ，达到了国内领先水平 ，为国产替代进口提供了强有力的选择 。已申请17项以上的发明专利 。目前处于批量生产和市场推广阶段 ，已小批量提供用户试用和测试 ，具备了产业化落地条件 。参加了各类国际国内展会 ，获得一致好评 。
图4 ：机器人专用6合1伺服驱动器
4.AI自编程快速部署机器人
为实现生产制造向数字化 、智能化转型升级 ，针对传统自动化线柔性差 、换型难 、智能程度低的桎梏 ，成功开发了AI自编程快速部署机器人 。自编程机器人革新了工业机器人的使用方法 ，基于国际先进水平“元学习”算法 ，通过语言 、动作 、手势 、图像等多维度多模态人机共融技术 ，赋予了工业机器人的“大脑” ，形成了一种具有自主“思考”与“决策”能力的“拟人化”机器人 ，使工业机器人的上线部署周期从3至7天缩减到1个小时以内 。自编程机器人已在家电产业PCB柔性检测产线应用 ，已纳入美的集团电子车间智能化改造重点项目 。AI自编程快速部署机器人技术有望在家电 、3C等行业获得广泛的推广应用 。
图5 ：AI自编程快速部署机器人在美的电器现场测试
5.基于视觉和数模双驱的高效智能焊接机器人
基于视觉和数模双驱的高效智能焊接机器人 ，采用3D视觉和数字模型两种方式自动识别焊缝轨迹和焊枪姿态 ，实现自动避障和最优路径 ，结合焊接工艺专家数据库 ，自动生成机器人运行程序 。该系统最大优点是免编程 ，少调试 ，减少依赖专业技术人员 ，快速部署 ，提高了机器人系统集成应用的效率 ，极大促进了焊接工业机器人技术的智能化跨越式发展 ，可广泛应用于船舶 、桥梁 、重工 、石化等行业的大型钢结构焊接 。
图6 ： 地轨式智能机器人焊接工作站
6.双臂五觉特种机器人
针对突发性危险爆炸事故中执行爆破 、排障 、扫雷等危险 ，季华机器人中心研发的全息五觉双臂特种机器人 ，实现机器人替代人工在危险环境下执行多种侦测和救援任务 。
双臂五觉特种机器人具有拟人五觉（视觉 、听觉 、嗅觉 、味觉 、触觉） 、直觉控制 、双臂自主协同 、自主导航定位等特点 ，是国际首台集成拟人六觉（视觉 、听觉 、嗅觉 、味觉 、触觉和直觉）传感控制器和实现双臂自主协同控制的应急处置特种机器人 。
图7 ：双臂五觉特种机器人
7 、自主交互中医智能服务机器人及其系统平台
将机器人运动控制 、深度学习 、知识图谱 、大数据分析等人工智能技术应用和服务于传统中医诊疗 ，研发系列中医服务智能机器人及其系统平台 。包括研发全流程标准化 、智能化的现代化中医装置与设备 ，并建立中医辅助诊断技术体系与方法标准；构建以中医诊断为核心的表型特征规范化 、智能化信息体系 ，结合中医名家经验和大数据阐明辅助诊断机制；将每个中病 、西病 、表征 、疾病过程 、中医证素作为本体构建中医知识图谱 ，并构建中医诊断学数据库形成可搜索可推荐的知识体系
图8. ：仿生三部脉诊智能装备
8.产学研联合攻关
面向国家和地方的重大需求 ，季华机器人中心围绕泛在智能机器人核心技术 ，积极参与产学研联合攻关 ，目前研究课题还包括复杂环境多感知交互智能护理机器人 、新型自主移动服务机器人 、基于AI的在线智能视觉检测技术与装备等 。
k8凯发(中国)智能机器人工程研究中心自主研发的先进泛在智能机器人技术 ，不仅打破了国外对我们的核心技术控制和约束 ，而且还使我国解放了更多生产力 ，助力智能制造 、智慧城市 、智慧医疗等领域的科技进步 ，进一步改善了人民的生活水平和质量 ，推进社会繁荣与发展 。
四 、未来计划
研究新一代泛在智能机器人理论技术体系 、核心技术和系列化产品 ，成为智能机器人领域国内领先 、国际先进的高科技研发中心 。
智能机器人工程研究中心以“顶天立地 ，全面开放 ，以人为本 ，注重实效”为建设宗旨 ，针对我国机器人“缺芯少魂” 、核心技术长期受制于人的问题 ，聚焦新一代泛在智能机器人理论技术体系 、核心技术和系列化产品的研发 ，达到上可“顶天”解决高难度核心技术问题 ，下可“立地”推进复杂高新技术科研项目应用落地 ，引领中国智能机器人技术的发展 。