科创中国

成果简介：

在我国北部地区冬天路面积雪常常对人们交通出行造成阻碍，尤其是某些

弯道、交 叉路口以及坡道等地经常会导致交通事故的发生，为人们生产、生活、

出行带来很多不 便。如今城市道路除雪是市政部门的一个难题，目前主要靠

人工或者传统的扫雪车完成除雪作业。这样的方式不仅效率低，而且需要投

入大量的人力。因此，一款智能扫雪机器人应运而生。本机器人针对非完整

履带式移动机器人进行轨迹控制过程中存在的诸多不确定性，设计引入了滑

模控制算法；通过自适应模糊控制器来调整滑模控制器的增益值而得出在不

同情况下滑模控制增益的优化估计，用来消除滑模控制存在的抖振现象及克

服移动机器人系统 存在的参数与非参数不确定性；控制算法使非完整轮式

移动机器人对各种轨迹具有良好的跟踪效果，较普通 PID 控制算法具有明显

的优越性。

市场及经济效益分析：

中国北方地区以及北美（美国、加拿大）地区冬季气候寒冷，大范围雪灾

频繁。随着暴风雪的来临，其中 70%以上的路面被冰雪覆盖，经常因积雪堆积

路面，阻塞交通。 北美地区每年扫雪机械市场销售额约为 110 亿美元，目前智

能扫雪机器人产品非常稀少，市场前景巨大。随着机器人技术的发展，以及相

关产业链的完善，扫雪机器人需求将释放更大的活力。国家在政策方面也大力

支持，未来智能装备替换劳动力将成为不可避免的浪潮,我国机器人产业正迎来

蓬勃发展的态势。伴随着《中国制造 2025》的深入，各行业的“智造”变革需

求会逐步增加，中国机器人市场的发展将呈现上升趋势。总体来看，我国制造

业正处于转型升级阶段，以机器人为重点抓手的工业 *** 战略，将加速智能制

造的进程。未来随着产业转型升级，人力成本加大，国家政策扶持，扫雪机器

人的发展有望继续保持高速增长势头，增速或达 30%以上。按照这个增速估计，

2020 年，我国扫雪机产品的总产值将达到 10～16 亿元人民币，其中年出口额

将超过 *** 亿美元。智能扫雪机器人将在 2019 年进行小批量生产，投入市场

推广。预计该项目实施后，在 6 年内市场销售额逐年稳步增长。

团队介绍：

重庆大学智慧工程研究院主要以智能控制、智能无人机、智能机器人、基

于北斗卫星定位系列智能装备技术为核心，致力于高端智能制造装备的研究

院。研究院结合高校顶尖人才与企业市场导向资源，开启校企结合新模式，

引领科研开发新思路，促进成果转化，推动智能装备和北斗导航 产品向便

民惠民方向发展。团队主要项目包括车辆钥匙管理系统、中药智能配药系统、

智能扫雪机器人、智能迎宾机器人、轮胎自动生产线上下料机器人、智能书

法机器人、智能检测装备等。团队创始人宋永端教授现在为重庆大学自动化

学院院长，有多年的项目研发、设计经验。团队创始人在96年成为美国空军

飞行器飞行控制领域的研究员，相继任职美国国家宇航局研究员，负责美国

国防部空军科研办公室负责人、美国宇航局项目研发负责人；研发团队成员

由6名教授、4名副授、14名博士研究生组成。团队在控制器设计方面（在本

项目使用的自适应神经网络控制器）具有深厚的理论基础，已在TAC、TNNLS

和 Automatica等期刊发表了一系列成果。