科创中国

高端装备制造产业

随着我国城市化的深入推进，高大建筑拔地而起，高空作业的需求日益增多。传统的高空作业方法多为人工方式，造成坠落事故频发，传统采用“蜘蛛人”的方式难以为继。目前的无人机产品由于缺乏机械臂，在发电输电领域仅可巡检，无法排障，也无法应用于景区悬崖清理垃圾、高楼玻璃幕墙清洗、工程建设和防凌爆破等领域。该智能飞行机器人瞄准这一行业痛点与市场机遇，力求尽快投入产业化运作，改善高空作业行业现状。

本团队解决了以下问题： (1)搭载机械臂的飞行器运动控制问题。机械臂的运动会影响飞行器的飞行姿态，本团队修改了原有的建模及控制环节，研发了更合适的飞行控制算法，形成了较为稳定的飞行运动平台； (2)冗余度机械臂的规划和控制问题。通过考虑关节极限、关节角速度极限等物理约束，结合最小化动能、最小化力矩范数等各种优化指标，规划出冗余度机械臂高效和协调的运动路径； (3)飞行机器人智能算法原理分析论证。针对基于神经动力学方法的控制器的稳定性与鲁棒性的理论性进行，针对自适应算法在该智能控制算法中的结合问题，分析该方法的可靠性； (4)新型的递归神经网络在飞行器控制上的应用问题。本团队将新型递归神经网络模型结合到机械臂控制及飞行控制上，实现更好的飞行控制效果，一定程度上优化了飞行器姿态和机械臂关节角的解算过程，提高解算速度； (5)动态复杂环境下的目标识别定位问题。通过机器视觉技术将双目摄像头获取的图像信号进行噪声处理、背景分离、物体分割等预处理，并提取图像特征与事先建立好的物品模型进行匹配，来获得目标物品的位置信息。

自动化科学与工程学院成立于2002年1月，其前身为1958年原华南工学院自动控制专业。学院设有3个系（控制与信息工程系、自动化与网络工程系、智能科学与技术系），3个中心（自动化教学实验中心、控制与优化中心、脑机接口与脑信息处理研究中心），1个系统工程研究所。6个省部及市级科研基地（自主系统与网络控制教育部重点实验室、精密电子制造装备教育部工程研究中心、广东省智能系统控制工程技术研究中心、广东省无人机系统工程技术研究中心、广东省高端芯片智能封测装备工程实验室、广州市脑机交互关键技术及应用重点实验室），1个国家级实验教学中心（电气信息及控制国家级实验教学示范中心（3个学院共建）），5个联合实验室（智能人机交互联合实验室，人工智能与数字农业联合实验室，智慧渔业校企联合实验室，“华南理工大学―易和医疗”智慧医疗联合实验室，华南理工大学-科大讯飞脑机协同混合智能技术及应用联合实验室）。