讲座回顾 | 陈勇全博士：无人系统赋能新型智慧城市建设：研究和应用探索

9月2日， AIRS 无人系统研究中心主任陈勇全博士为我们带来了主题为“无人系统赋能新型智慧城市建设：研究和应用探索”的讲座。以下为讲座回顾。

陈勇全博士的讲座报告从新型智慧城市中的智慧生活、智慧治理两个重点场景切入，重点介绍了 5G 技术、机器人技术在智慧出行和交通物流、设备运维巡检等方面的研究进展。

首先报告总结提炼出新型智慧城市建设部署下的技术挑战，AI、机器人/物联网将共融赋能智慧城市建设，其中深度理解、安全可控的人工智能，以及复杂、高动态场景的人机共融是当前面临的关键技术挑战。

随后，报告从智慧生活切入，梳理了社区医疗、社区出行、社区物流、社区物业等场景下的机器人需求以及课题组开展的相关研究工作。

社区医疗机器人部分重点介绍了面向今年新冠肺炎 COVID19 防疫的咽拭子采样机器人的研究开发。医护人员在与患者面对面近距离采集中存在巨大的感染风险，大量医护人员被感染的客观现状催生了对咽拭子病原标本采样过程自动化的迫切需求。

咽拭子采集机器人在国内国际都属于空白领域，因此面对着新的科学问题和技术挑战，包含1）自然/安全/高效的软体微型机械臂设计、建模和控制；2）口腔咽部图像实时语义分割和建模；3）口腔多约束环境下机器人自主精细化操作；4）人在回路的混合增强智能机制设计和系统构建。

陈博士的项目组深入攻关研究多源融合感知的咽拭子机器人关键技术，提出了将气动软体机械臂应用于口腔咽喉病原采集、建立了人体口腔模型的数据集、提出咽拭子机器人人机协同作业控制策略、提出基于口腔约束空间的咽拭子机器人自主控制策略、提出多源感知融合的多级安全保护系统等多个创新技术，开发了一套智能、安全、高效的咽拭子采集机器人系统。

项目机器人首先在 Abaqus、Matlab、Unity3D 等仿真平台上开展算法仿真验证，其次在医疗教学口腔模型上开展面向真实场景的硬件在环、人在回路的模拟测试验证，最后课题组在志愿者口腔内开展临床采集实验150余例，目前正在联合医疗企业开展临床实验研究。该项目成果系统适用于各类传染流感病毒、肺部呼吸道感染、咽部炎症病菌采集，如 COVID19、SARS 等流感病毒，具有良好的社会效应和广阔商业价值。

在社区出行场景方面，报告介绍了课题组在多传感器融合 SLAM 导航、5G 多源融合高精度定位、多注意力机制的目标检测网络 MA-SSD、恶略天气车道线识别等关键算法的研究进展，并展示了上述技术在一键召车（自动驾驶）出行服务、园区载客接驳、自主泊车、楼宇即时配送、无人超市拣货机器人等场景的机器人原型系统。

在智慧生活的交通出行研究方面，报告指出，目前道路交通挑战集中在城市交通场景，尤其是安全和通勤拥堵问题。国家新基建 ICT 新技术正在促进交通行业带来重大变革，我国的智能交通战略是“聪明的车”+“智慧的路”+“强大的网”三位一体的发展模式，国务院已统领国家多个部位布局实施智能网联交通战略，全面建设智能交通。

智能交通伴随 5G 新基建在全国如火如荼地铺开建设，但目前网联交通在传感数据精准感知、动态场景理解、车路协同控制、智能网联交通网络体系优化等方面存在诸多挑战。课题组提出了基于 5G 边缘计算的“交通智联网”创新方案，并构建了“1+2+N”交通智联网研究平台，深入开展交通互联网、自适应交互、多智体协同感知、多智体编队协同驾驶等关键技术研究。

截止目前，课题组研究开发了“基于 5G 和边缘计算的交通智联网研究平台”和“5G 远程驾驶研究平台”，基于 5G 特性全面构建智能交通，服务于深圳市智能网联示范区、香港生产力促进局，也荣获了中国信通院 2019 年度“英诺双推优秀案例”。

接下来，在人工智能和机器人应用到智慧城市治理方面，报告汇报了课题组前期研究开发的综合管廊巡检机器人、数据中心巡检机器人分别在深圳阿波罗综合管廊、港中大（深圳）及深圳供电局信息机房的应用示范探索。

最后，陈勇全博士对此次报告做了一个全面的总结，并回答了观众关于无信号灯交叉口如何实现网联交通调度的问题。

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