高速果实采摘机器人开发试验平台（项目）采购信息公示

序号

货物名称

是否为进口设备

单位

数量

是否属核心产品

*

多末端机电-传感-控制快换系统

否

套

*

是

*

多末端系统

否

套

*

是

*

多作物视觉识别定位开发试验模块

否

套

*

是

*

多场景导航算法开发试验模块

否

套

*

是

*

底盘-手臂高速协同运动控制试验模块

否

套

*

是

*

采摘机器人性能评估试验模块

否

套

*

是

*

采摘机器人本体

否

套

*

是

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

快换机构

定制多末端机电-传感-控制*体快换装置，支持与机械臂腕部的*维鳍条效应软体手、力反馈*指夹爪和力反馈多模双指末端等*类末端执行器的快速换接。

*、本体重量≤***。

*、静态电流≤ *****。

*、最大电流≤*.**。

*、额定负载≥****。

*、支持通信接口：串口、***。

*、主结构材料：铝合金。

*

系统功能

★

*、支持机械臂和末端自主完成坐标系校准。

*、支持多末端辨识与传感-控制通讯算法匹配，实现多末端的传感-控制自动通信。

*、支持多末端系统自适应、上电自检，无需手动切换程序。

*、相关**界面设计。

*、多末端快换时间≤***。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

*维鳍条效应软体手

*、尺寸≤************。

*、重量≤****。

*、抓取尺寸≥*****。

*、抓取重量≥*.***。

*、供电电压：**-***。

*、抓取频率≥**次/***。

*、含力反馈。

*

力反馈*指夹爪

*、采用铝合金材料，主体净重≤****，尺寸不超过***************（长*宽*高）。

*、额定负载≥***。

*、采用平行抓取机构，最大夹持宽度≥****，精度≤***。

*、支持***串口控制，支持堵转保护。

*、关节最大速度≥**°/*。

*、需具备力反馈传感器。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

**-****深度相机

*、安装于采摘机器人本体末端。

*、深度视野≥**°。

*、深度图像分辨率不低于 ********，输出帧率≥*****。

*、***图像分辨率不低于*********，帧率≥*****。

*

**-****深度相机

*、安装于采摘机器人移动平台上。

*、高度≥*.**。

*、深度视野≥**°。

*、深度图像分辨率不低于 ********，输出帧率≥*****。

*、***图像分辨率不低于*********，帧率≥*****。

*

系统功能

*、融合***-*信息的目标作物检测定位算法通用框架和多作物目标检测模型库。

*、可识别至少*种作物，提供算法接口支持*次开发。

*、融合深度传感器信息可测量被识别目标的空间坐标，坐标误差≤***。

*、图像处理：基于******实现颜色识别、手势识别、人脸识别、视觉巡线等**多个功能案例，提供相应的开源代码，学习机器视觉基础内容。

*、**立体视觉：装备立体相机，可用于对室内环境的*维模型重构；支持使用点云库，可获取*维图像传感器的数据在***中使用，实现机器人**物体识别和*维重建。

*、机器学习实践：系统适配了********* 、 ****等开源机器学习框架，可实现人体姿态识别、目标检测、*维码识别和跟随等功能，提供对应机器学习框架的开发应用案例。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

硬件资源

*、底盘需基于左右履带差速转向+克里斯蒂式独立悬挂+多组避震运动结构。

*、主体净重≤*** **，尺寸不超过 ******************（长*宽*高），防护等级****。

*、最大载重≥****，最大速度≥*.* */*，最大爬坡角度≥**°，越障能力≥*** **，最小拐弯半径**（原地自转）。

*、电池电压≥***，容量≥****，整机续航时间*~*小时，充电时间*~*小时，具有电池充放电保护、过流过压保护、电压显示、电量显示等功能。

*、***扩展接口数量≥*，电源扩展接口数量≥*，可提供**、***和***的电源输出。

*、须搭载 *** 显示屏幕，屏幕尺寸≥**英寸，分辨率不低于********。

*、须搭载不少于*个交互功能按钮，可自定义按键功能。

*、车身需配备急停安全开关，可紧急制动无人车。

*、须搭载处理器不低于 ***** 酷睿 **系列的工控机，工控机须具备独立显卡，且显卡显存≥***，内存≥****，安装有容量≥*****的固态硬盘。此外，须配备高性能无线网卡，传输速率≥*******，且支持蓝牙*.*。

**、须搭载不少于两个** 单线激光雷达，激光雷达扫描角度≥***°，测量范围≥***，角度分辨率≤*.**度，采样频率≥*******，测距精度≤±****。

**、须配备不少于*个深度立体相机，深度范围≥**，深度视场角度≥**°，深度图像帧率≥*****，***视频支持*********分辨率，且帧率≥*****。

**、须搭载语音识别相关硬件，包含*套大功率立体扬声器和*套麦克风。

**、须搭载不少于*个超声波传感器，探测范围≥*****，探测精度≤***，探测频率≥****。

**、须搭载不少于两根防撞条，长度≥****。

**、需装配不少于*个**多线激光雷达，雷达线束不小于**线，测量范围 ≥ ****，采样频率≥********，扫描频率 ≥ ****，测距精度 ≤ *.***，垂直扫描视角≥**°，水平角度分辨率≤*.**°。

**、需安装**网络模组， 双频，最高传输速率≥********。

**、需配置***模块，***数据来源需为差分云共享，且支持北斗，***等卫星定位系统，数据更新频率≥****，且需集成***。

**、须搭载姿态传感器，提供包括: 俯仰、滚转、 航向、旋转*元素航姿信息，传感器模块内部自带标定数据和数据处理, 可以直接输出*维姿态信息。

**、综合定位精度≤****/±*°。

*

软件资源

★

*、****环境建图：搭配激光雷达可实时扫描终端周围的障碍物分布状况，借助**********、********、************、*****等算法实时创建环境地图。

*、自主定位导航：支持将激光雷达扫描的距离信息与电机里程计数据进行融合，使用****方法进行地图定位，结合***的****_****和***算法实现自主导航。

*、***_****实践：集成整套***_****系统，包括视觉里程计、跟踪、回环检测、单目、双目、**** 相机的接口，提供相应的使用教程和应用案例。

*、传感器融合：集成霍尔编码器减速电机、***、高精度超声波矩阵、深度立体相机、激光测距雷达，传感器可提供最原始的数据，将立体相机*维点云和激光雷达*****维地图进行融合，更好整合环境信息。

*、语音交互实践：集成语音阵列模块，支持语音交互、语音播报、语音识别、语音控制以及语音导航等功能，提供语音开发的应用案例和使用教程。

*

系统功能

多场景导航算法开发试验模块利用激光雷达获取温室、果园非结构化环境的物体位置信息，并通过 **** 算法将位置信息转换为非结构化环境的导航地图。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

标定单元

*、尺寸 ≥**** * ****。

*、固定*****码。

*、重量≤***。

*

系统功能

*、可实现*** ** ****和*** ** ****两种手眼配置方式的标定。

*、机械臂和末端外参标定误差≤±***。

*、基于******进行机械臂的运动规划控制，提供速度控制、位置控制的*次开发接口；

*、底盘支持基于地图目标位置的控制模式，机械臂支持基于空间坐标的控制模式和基于图像的目标控制模式。底盘-机械臂提供独立控制接口，并支持协同控制，提供算法接口并支持*次开发。

*、仿真实验：提供*维环境和*维环境的仿真平台，支持******、*****与***可无缝连接进行运动控制、自主导航仿真。

*、机器人利用激光雷达获取温室、果园等非结构化环境位置信息，并通过 **** 算法将位置信息转换为非结构化环境的导航地图。紧接着，机器人系统通过视觉系统获取图像数据，通过深度学习算法对含有作物的图像数据进行处理，计算得出作物的大概位置。随后对当前位置与作物位置作比较，并向移动底盘发送运动指令，使其移动到果实附近。接下来结合视觉识别算法，通过视觉伺服算法实时修正误差，实现控制采摘机器人抓取作物的功能。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

数据采集模块

内置多传感器，可通过****获取数据，实现性能评估接口参数的获取。

*

系统功能

*、****模型描述：具备完整的****模型描述，包含了机器人所有元素的模型文件，可在***系统里直接加载。

*、基于****建立果实采摘机器人可视化开发试验平台，可直接观察机器人关节等元素。

*、提供机器人在实际采摘作业过程中各阶段的运行时间、运行次数、运动轨迹、传感器数据的获取接口，用于支持开展采摘速度、精确度、稳定性、适应性等综合评估。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

硬件要求

*、具备*个自由度，每个关节可独立控制。

*、重量≤****，末端负载≥***。

*、臂展≥*****，有效工作半径≥*****，重定位精度≤*.***。

*、末端最大速度≥**/*，关节最大速度≥***º/*。

*、支持独立关节的位置、速度、加速度控制，支持末端位置控制和速度控制。

*、配备*套控制盒，重量≤*.***，尺寸不超过*************，支持 ********通信接口。

*、机器人主控制器采用高性能工控机，预留****、***、*****、***等接口。

*

软件资源

*、配置机械臂+多末端的外参标定。

*、上位机支持键盘控制各个关节，实现对关节运动及姿态的自由控制。

*、支持实体启动，仿真启动。

*、支持用键盘控制，笛卡尔规划路径，正向解算，逆向解算。

*、支持******、*++、***编程。

*、基于***提供不少于**个机器人相关******编程应用案例，包括对***部分功能的调用以及对机器人的控制。

*、提供*键安装脚本，通过*键安装脚本可快速搭建***开发环境和编译控制程序，脚本支持选择*** *******、*** *******、*** ******的任意版本搭建开发环境。

*、集成远程协助系统，提供远程协助支持，实现远程操控、管理等操作，远程协助系统支持快速启动和长时间连接。

*、提供教程：包含套件组成、安装说明、演示****、操作说明，出厂预装系统，提供源代码。

**、须安装******运动控制系统和*********机器人软件系统，提供巡逻系统软件和惯性姿态解算软件，满足***开发、****研究、机器视觉研究的需求。（投标时提供视频佐证）

序号

货物名称

是否为进口设备

单位

数量

是否属核心产品

*

多末端机电-传感-控制快换系统

否

套

*

是

*

多末端系统

否

套

*

是

*

多作物视觉识别定位开发试验模块

否

套

*

是

*

多场景导航算法开发试验模块

否

套

*

是

*

底盘-手臂高速协同运动控制试验模块

否

套

*

是

*

采摘机器人性能评估试验模块

否

套

*

是

*

采摘机器人本体

否

套

*

是

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

快换机构

定制多末端机电-传感-控制*体快换装置，支持与机械臂腕部的*维鳍条效应软体手、力反馈*指夹爪和力反馈多模双指末端等*类末端执行器的快速换接。

*、本体重量≤***。

*、静态电流≤ *****。

*、最大电流≤*.**。

*、额定负载≥****。

*、支持通信接口：串口、***。

*、主结构材料：铝合金。

*

系统功能

★

*、支持机械臂和末端自主完成坐标系校准。

*、支持多末端辨识与传感-控制通讯算法匹配，实现多末端的传感-控制自动通信。

*、支持多末端系统自适应、上电自检，无需手动切换程序。

*、相关**界面设计。

*、多末端快换时间≤***。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

*维鳍条效应软体手

*、尺寸≤************。

*、重量≤****。

*、抓取尺寸≥*****。

*、抓取重量≥*.***。

*、供电电压：**-***。

*、抓取频率≥**次/***。

*、含力反馈。

*

力反馈*指夹爪

*、采用铝合金材料，主体净重≤****，尺寸不超过***************（长*宽*高）。

*、额定负载≥***。

*、采用平行抓取机构，最大夹持宽度≥****，精度≤***。

*、支持***串口控制，支持堵转保护。

*、关节最大速度≥**°/*。

*、需具备力反馈传感器。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

**-****深度相机

*、安装于采摘机器人本体末端。

*、深度视野≥**°。

*、深度图像分辨率不低于 ********，输出帧率≥*****。

*、***图像分辨率不低于*********，帧率≥*****。

*

**-****深度相机

*、安装于采摘机器人移动平台上。

*、高度≥*.**。

*、深度视野≥**°。

*、深度图像分辨率不低于 ********，输出帧率≥*****。

*、***图像分辨率不低于*********，帧率≥*****。

*

系统功能

*、融合***-*信息的目标作物检测定位算法通用框架和多作物目标检测模型库。

*、可识别至少*种作物，提供算法接口支持*次开发。

*、融合深度传感器信息可测量被识别目标的空间坐标，坐标误差≤***。

*、图像处理：基于******实现颜色识别、手势识别、人脸识别、视觉巡线等**多个功能案例，提供相应的开源代码，学习机器视觉基础内容。

*、**立体视觉：装备立体相机，可用于对室内环境的*维模型重构；支持使用点云库，可获取*维图像传感器的数据在***中使用，实现机器人**物体识别和*维重建。

*、机器学习实践：系统适配了********* 、 ****等开源机器学习框架，可实现人体姿态识别、目标检测、*维码识别和跟随等功能，提供对应机器学习框架的开发应用案例。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

硬件资源

*、底盘需基于左右履带差速转向+克里斯蒂式独立悬挂+多组避震运动结构。

*、主体净重≤*** **，尺寸不超过 ******************（长*宽*高），防护等级****。

*、最大载重≥****，最大速度≥*.* */*，最大爬坡角度≥**°，越障能力≥*** **，最小拐弯半径**（原地自转）。

*、电池电压≥***，容量≥****，整机续航时间*~*小时，充电时间*~*小时，具有电池充放电保护、过流过压保护、电压显示、电量显示等功能。

*、***扩展接口数量≥*，电源扩展接口数量≥*，可提供**、***和***的电源输出。

*、须搭载 *** 显示屏幕，屏幕尺寸≥**英寸，分辨率不低于********。

*、须搭载不少于*个交互功能按钮，可自定义按键功能。

*、车身需配备急停安全开关，可紧急制动无人车。

*、须搭载处理器不低于 ***** 酷睿 **系列的工控机，工控机须具备独立显卡，且显卡显存≥***，内存≥****，安装有容量≥*****的固态硬盘。此外，须配备高性能无线网卡，传输速率≥*******，且支持蓝牙*.*。

**、须搭载不少于两个** 单线激光雷达，激光雷达扫描角度≥***°，测量范围≥***，角度分辨率≤*.**度，采样频率≥*******，测距精度≤±****。

**、须配备不少于*个深度立体相机，深度范围≥**，深度视场角度≥**°，深度图像帧率≥*****，***视频支持*********分辨率，且帧率≥*****。

**、须搭载语音识别相关硬件，包含*套大功率立体扬声器和*套麦克风。

**、须搭载不少于*个超声波传感器，探测范围≥*****，探测精度≤***，探测频率≥****。

**、须搭载不少于两根防撞条，长度≥****。

**、需装配不少于*个**多线激光雷达，雷达线束不小于**线，测量范围 ≥ ****，采样频率≥********，扫描频率 ≥ ****，测距精度 ≤ *.***，垂直扫描视角≥**°，水平角度分辨率≤*.**°。

**、需安装**网络模组， 双频，最高传输速率≥********。

**、需配置***模块，***数据来源需为差分云共享，且支持北斗，***等卫星定位系统，数据更新频率≥****，且需集成***。

**、须搭载姿态传感器，提供包括: 俯仰、滚转、 航向、旋转*元素航姿信息，传感器模块内部自带标定数据和数据处理, 可以直接输出*维姿态信息。

**、综合定位精度≤****/±*°。

*

软件资源

★

*、****环境建图：搭配激光雷达可实时扫描终端周围的障碍物分布状况，借助**********、********、************、*****等算法实时创建环境地图。

*、自主定位导航：支持将激光雷达扫描的距离信息与电机里程计数据进行融合，使用****方法进行地图定位，结合***的****_****和***算法实现自主导航。

*、***_****实践：集成整套***_****系统，包括视觉里程计、跟踪、回环检测、单目、双目、**** 相机的接口，提供相应的使用教程和应用案例。

*、传感器融合：集成霍尔编码器减速电机、***、高精度超声波矩阵、深度立体相机、激光测距雷达，传感器可提供最原始的数据，将立体相机*维点云和激光雷达*****维地图进行融合，更好整合环境信息。

*、语音交互实践：集成语音阵列模块，支持语音交互、语音播报、语音识别、语音控制以及语音导航等功能，提供语音开发的应用案例和使用教程。

*

系统功能

多场景导航算法开发试验模块利用激光雷达获取温室、果园非结构化环境的物体位置信息，并通过 **** 算法将位置信息转换为非结构化环境的导航地图。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

标定单元

*、尺寸 ≥**** * ****。

*、固定*****码。

*、重量≤***。

*

系统功能

*、可实现*** ** ****和*** ** ****两种手眼配置方式的标定。

*、机械臂和末端外参标定误差≤±***。

*、基于******进行机械臂的运动规划控制，提供速度控制、位置控制的*次开发接口；

*、底盘支持基于地图目标位置的控制模式，机械臂支持基于空间坐标的控制模式和基于图像的目标控制模式。底盘-机械臂提供独立控制接口，并支持协同控制，提供算法接口并支持*次开发。

*、仿真实验：提供*维环境和*维环境的仿真平台，支持******、*****与***可无缝连接进行运动控制、自主导航仿真。

*、机器人利用激光雷达获取温室、果园等非结构化环境位置信息，并通过 **** 算法将位置信息转换为非结构化环境的导航地图。紧接着，机器人系统通过视觉系统获取图像数据，通过深度学习算法对含有作物的图像数据进行处理，计算得出作物的大概位置。随后对当前位置与作物位置作比较，并向移动底盘发送运动指令，使其移动到果实附近。接下来结合视觉识别算法，通过视觉伺服算法实时修正误差，实现控制采摘机器人抓取作物的功能。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

数据采集模块

内置多传感器，可通过****获取数据，实现性能评估接口参数的获取。

*

系统功能

*、****模型描述：具备完整的****模型描述，包含了机器人所有元素的模型文件，可在***系统里直接加载。

*、基于****建立果实采摘机器人可视化开发试验平台，可直接观察机器人关节等元素。

*、提供机器人在实际采摘作业过程中各阶段的运行时间、运行次数、运动轨迹、传感器数据的获取接口，用于支持开展采摘速度、精确度、稳定性、适应性等综合评估。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

*

硬件要求

*、具备*个自由度，每个关节可独立控制。

*、重量≤****，末端负载≥***。

*、臂展≥*****，有效工作半径≥*****，重定位精度≤*.***。

*、末端最大速度≥**/*，关节最大速度≥***º/*。

*、支持独立关节的位置、速度、加速度控制，支持末端位置控制和速度控制。

*、配备*套控制盒，重量≤*.***，尺寸不超过*************，支持 ********通信接口。

*、机器人主控制器采用高性能工控机，预留****、***、*****、***等接口。

*

软件资源

*、配置机械臂+多末端的外参标定。

*、上位机支持键盘控制各个关节，实现对关节运动及姿态的自由控制。

*、支持实体启动，仿真启动。

*、支持用键盘控制，笛卡尔规划路径，正向解算，逆向解算。

*、支持******、*++、***编程。

*、基于***提供不少于**个机器人相关******编程应用案例，包括对***部分功能的调用以及对机器人的控制。

*、提供*键安装脚本，通过*键安装脚本可快速搭建***开发环境和编译控制程序，脚本支持选择*** *******、*** *******、*** ******的任意版本搭建开发环境。

*、集成远程协助系统，提供远程协助支持，实现远程操控、管理等操作，远程协助系统支持快速启动和长时间连接。

*、提供教程：包含套件组成、安装说明、演示****、操作说明，出厂预装系统，提供源代码。

**、须安装******运动控制系统和*********机器人软件系统，提供巡逻系统软件和惯性姿态解算软件，满足***开发、****研究、机器视觉研究的需求。（投标时提供视频佐证）