1、1 第二届全国人工智能应用技术技能大赛 江苏省选拔赛竞赛平台主要设备技术标准 人工智能训练师 （服务机器人人工智能技术应用） 学生组 江苏省选拔赛组委会技术工作委员会 二二一年十月 2 一、技术平台简介 服务机器人人工智能技术应用平台对接主流人工智能应用技术， 覆盖服务人多种典型应用场景，展现服务机器人在日常生活和工业生产的真实场景业务需求和教学实训需求。平台采用模块化的架构，选用人工智能服务机器人本体作为载体，搭载不同的上装功能模块，组合成公共服务、物流载运、智能巡检等多种典型应用场景的智能服务机器人平台，硬件平台具有通用性和扩展性，软件平台具备开源性和开放性，既能满足大赛平台持续拓展升级的
2、需求，也能满足教学实训平台通用性、开放性以及模块化的要求。平台涵盖数据采集及标注、模型训练及优化、模型部署及应用等全栈人工智能应用技术，融入服务机器人技术、物联网技术、5G+技术、数字化技术、多机器人协同技术等跨学科技术，借以提升参赛选手对人工智能技术、服务机器人技术的综合应用能力，为尽快培养本领域知识性、复合型、技能型人才提供支撑。 二、技术平台结构图 服务机器人人工智能技术应用平台采用模块化架构，包含服务机器人上装模块、服务机器人应用场景以及服务机器人竞赛实训配套设备等，包括通用巡检服务机器人本体、服务机器人巡检模块、通用物联网模块、智能巡检任务场景。竞赛实训配套设备包括智能编程训练平台、
3、可视化终端等。具体系统框图如下图所示。 3 图图1 服务机器人人工智能技术应用平台结构布局图服务机器人人工智能技术应用平台结构布局图 三、技术平台主要设备配置 服务机器人人工智能技术应用平台主要配置清单见表1。 表表1 机器人人工智能技术应用平台主要配置清单机器人人工智能技术应用平台主要配置清单 序号序号 设备名称设备名称 数量数量 单位单位 备注备注 1 通用巡检服务机器人本体 1 台 参考具体技术参数 2 服务机器人巡检模块 1 台 参考具体技术参数 3 通用物联网模块 （闸机门） 1 套 参考具体技术参数 4 智能巡检任务场景 1 套 参考具体技术参数 5 智能编程训练平台 2 套 参考
4、具体技术参数 6 可视化终端 1 套 参考具体技术参数 7 服务机器人人工智能应用软件 1 套 参考具体技术参数 四、技术平台主要设备技术参数 服务机器人人工智能技术应用平台主要设备技术参数如下： （一）通用巡检服务机器人本体 1. 控制器 4 （1）CPU 主频1.6GHz； （2）内存8G； （3）固态驱动器：容量32GB； （4）采用 Ubuntu+机器人元操作系统架构，提供机器人硬件抽象、底层设备控制、常用函数的实现、进程间消息传递、包管理等服务以及跨计算机运行代码所需的工具和库函数； （5）外部接口：USB2.0 接口1 个，USB3.0 接口4 个，HDMI 接口1 个；紧急停止按
5、钮1 路、压敏开关1 路、超声波测距传感器接口3 个、数字输入2 路； （6）通信协议：支持 USB、TCP/IP 等协议。 2. 通用移动平台 （1）驱动类型：直流电机+轮式驱动； （2）底盘结构：3 轮； （3）负载能力：150kg； （4）主动跃障轮胎外径170mm； （5）主动跃障轮胎开槽宽度42mm； （6）电机动力系统： 1) 电机数量：2 个； 2) 电机类型：直流有刷； 3) 电压：24V-48V； 4) 额定输出：200W； 5) 额定扭矩：8Nm； 6) 额定转速：200rpm； 7) 编码器类型：霍尔效应。 （7）电机伺服驱动器 5 1) 电源输入：18V60V； 2)
6、速度控制精度：2rpm； 3) 位置控制精度：1pulse。 3. 电气系统 （1）电池 1) 数量：1 个； 2) 电压：12V； 3) 容量：10AH； 4) 电池类型：锂电池； 5) 充电温度：045； 6) 放电温度： 045； （2）激光雷达 1) 功耗：12W； 2) 测量半径：12m； 3) 帧率：20Hz； 4) 角度分辨率：0.451.35； 5) 接口类型：USB 或 TCP/IP。 （3）超声波传感器 1) 数量：2 个； 2) 工作频率：40KHz； 3) 测量角度：15； 4) 探测有效距离：0.02m4m； 5) 探测分辨率：0.5cm； 6) 探测误差：0.5%；
7、 7) 接口类型：TTL； 6 8) TTL 脉冲：10us； 9) 供电电源：3V24V。 （4）陀螺仪传感器 1) 通信方式：IIC/SPI/RS422； 2) 尺寸：15mm15mm； 3) 供电电源：3V5V 或 9V36V； （5）安全触边传感器 1) 触发力值：1050N； 2) 触发距离：5mm9mm； 3) 弯曲半径：50mm； 4) 颜色材料：黑色 EPDM； 5) 承受电压：36V； 6) 承受电流：1A； 7) 盲区范围：单边 20mm30mm。 （6）紧急停止按钮 1) 数量：1 个。 （7）电信号转声信号换能器件 1) 数量：1 个； 2) 声道：2.0； 3) 净重
8、：0.5kg。 （8）温湿度传感器 1) 工作电压：3.3V5V； 2) 湿度测量范围：20%95%（050范围）； 3) 湿度测量误差：5%； 4) 输出形式：数字输出。 7 （9）接口 1) 预留接口：光耦隔离输入8 路、光耦隔离输出4 路； 2) 通信接口：支持通讯总线 RS232、RS485、CAN、Canopen 等通讯协议。 （10）工作环境：性能温度为 040。 4. 机械结构 （1）最大载重：15kg； （2）外形尺寸：885635560mm； （3）底盘形状：方型。 5. 软件功能 （1）集成多传感器融合 SLAM 的解决方案，包含激光雷达、相机、超声波、里程计； （2）提供
9、底盘运动学模型控制调试接口，包含运动学控制模型中的轮子到底盘中心的距离和轮子的夹角； （3）具有可视化交互软件，能够通过可视化软件完成建图、导航、语音唤醒、离线命令词识别、语音交互； （4）提供控制接口实现模块化安装。 （二）服务机器人巡检模块 1. 云台相机 （1）工业级车载电源，供电电压范围：DC11VDC24V； （2）采用隔离电源设计，具有低压保护和过流过压保护； （3）全天候环境设计，高强度铝合金精铸外壳，抗冲击、防腐蚀； （4）水平 360无限位旋转，仰视角度（+90-90）无盲点； 8 （5）可设定自动巡航、水平扫描，摄像机模式和标题显示等； （6）云台坐标，镜头放大倍数显示功能
10、； （7）快速捕捉目标，红外夜视距离5m； （8）云台添加除雾装置，解决云台镜头起雾难题，适用于各种场合； （9）工作温度-3555； （10）支持 TCP/IP、TCPROS/UDPROS 应用层数据协议； （11）支持开始、完成、安全等语音提示；采用语音合成、语音唤醒、语音识别等语音处理技术，实现语音交互与控制功能； （12）具有 SLAM 导航数据交互接口,支持 TCPROS 或 UDPROS 应用层数据协议； （13）提供控制接口，实现模块化安装。 （三）通用物联网模块（闸机门） 1. 支持通用串行总线 RS485 或 CAN，定时器7 个，ADC1 路； 2. 电源：12V。 3.
11、采用 HTTP 或 MQTT 网络通信协议。 4. 提供数字量 IO 或 TCPROS/UDPROS 控制接口，通过接口即可控制设备的状态。 （四）智能巡检任务场景 1. 电气系统 （1）操作指示灯：1 套； （2）手动式切换开关2 套； （3）检修接线柱3 套； （4）电压/电流检测表1 套； 9 （5）温度控制器1 套； （6）液晶显示屏 1 套。 2. 机械结构 （1）尺寸：800mm500mm1600mm。 3. 功能特性 （1）模拟指示灯典型状态，模拟数量3 个。 （2）一键恢复故障功能，将模拟故障复位。 （3）模拟开关通断操作功能。 （4）模拟电压检测功能。 （5）模拟电流检测功能
12、。 （6）故障状态自诊断显示功能。 （五）智能编程训练平台 1. 智能编程设备主要提供给实训学生完成编程任务 （1）可视化终端：22 寸； （2）中央处理器：Inteli5 或同等以上处理器； （3）内存：8G； （4）硬盘：1TB 可用空间； （5）显卡：独立显卡，显存2GB； （6）系统为 Ubuntu64 位版本，能流畅使用相关工程软件； （7）主要用于编程任务的实现及机器人软件的使用； （8）配套工位编程桌。 （六）可视化终端 1. 功能要求：实时呈现感知和规划运行过程等； 2. 显示终端参数要求：终端显示采用55 英寸。 （七）服务机器人人工智能应用软件 10 1.提供可视化标注软件，支持图像的可视化标注； 2.提供可视化模型训练软件，支持模型调参、模型训练、模型验证； 3.支持开源机器人操作系统 ROS，各模块兼容标准的 ROS 通信协议； 4.提供可视化界面，支持动态设备状态显示、屏读数显示和指针读数显示； 5.提供可视化建图导航软件，支持可视化地图显示和导航点设置； 6.支持 Ubuntu16.04 及以上版本，提供二次开发接口。