高(gāo)中教學設備全國(guó)高(gāo)校(xiào)教師(shī)自(zì&ε∏★)制(zhì)實驗教學儀

　

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在日(rì)前結束的(de)第56屆中國(guó)✘≈↓©高(gāo)等教育博覽會(huì)上(shàng)，由中國(guó)高(gāo)等教育學會(∞♠‌Ωhuì)主辦，全國(guó)高(gāo)校(xiào‌β←‌)教師(shī)教學創新大(dà)賽——第六屆全國(guó)高(gāo)校(xiào)教₹∏>師(shī)自(zì)制(zhì)實驗教學儀器(qì ₽€)設備創新大(dà)賽落下(xià)帷幕。武漢大(dà)學衛星導航定位技(​™•jì)術(shù)研究中心、人(rén)工(gōng)智能(néng)研究院聯合團隊研制↑←✔®(zhì)的(de)融合北(běi)鬥和(hé)AI的(de)智能(néng)♣<導航軟硬件(jiàn)實驗教學系統榮獲商業(yè)路(lù)演賽道(dào)金(jīn)獎、自(​≈♠zì)由設計(jì)賽道(dào)二等獎。本σ ↑↔次比賽全國(guó)有(yǒu)200餘所高(gāo)校(xiào)、650餘個(✔↔★gè)自(zì)制(zhì)實驗教學設備參賽，唯一(yī)一(y∞ ☆↔ī)個(gè)商業(yè)金(jīn)獎花(hu₽ ↔™ā)落武漢大(dà)學。

國(guó)務院《人(rén)工(gōng)智能(€±néng)發展規劃綱要(yào)》将自(zì)主智能(néng)系統計(φ€jì)算(suàn)架構、複雜(zá)動态場(chǎng)景感知(zhī)與理(l αλǐ)解、實時(shí)精準定位、面向複雜(≈©¶zá)環境的(de)适應性智能(néng)導航列為(wèi)我國(guó)人(rén♣↕♥∑)工(gōng)智能(néng)領域亟待突破的(de)共性關鍵技(jì)術(shù‌ )。這(zhè)也(yě)成為(wèi)智能(néng)時(shí)代測繪γ±、遙感、計(jì)算(suàn)機(jī)、自(zì)動化(huà)、電(diàn)&×子(zǐ)信息等多(duō)個(gè)專業(yè)共同的(d'πe)教學目标。然而傳統測繪學科(kē)和(hé)人(rén)工(gōng)智能(néng)↕ $學科(kē)缺少(shǎo)融合性實驗設備及定制(zhì)化(huà)↑↔跨學科(kē)課程，測繪類型的(de)設備不(bù"★)能(néng)支持大(dà)算(suàn)例的(≈ δαde)深度學習(xí)計(jì)算(suàn)，而各類工(gōng←γ↓δ)控機(jī)、計(jì)算(suàn)機(jī)設備則缺少(shǎo)測繪傳感器(qìα<>§)，難以支撐學科(kē)交叉和(hé)跨學科(kē)複合型人(rén)才的(de)培養。♠©

融合北(běi)鬥和(hé)AI的(de)智能(néng)導航ε  ♥軟硬件(jiàn)實驗教學系統依托武漢大(dà)學國(guó)家(jiā)衛星₽δ↔定位系統工(gōng)程技(jì)術(shù)研究中心、國(guó)家$≈ (jiā)多(duō)媒體(tǐ)工(gōng)程技(jì)術(shù)研↑& 究中心及武漢大(dà)學人(rén)工(gōng)智能(néng)研究院等多(duō)個(×≤gè)高(gāo)水(shuǐ)平科(kē)研平台，基于協同精密定位技(j←→<ì)術(shù)（2016YFB0501800）和(hé)基于視(sh♥©₩≤ì)覺的(de)機(jī)器(qì)人(rén)環境建模與定位導航≤÷™（2018YFB1305000）兩個(gè✘')國(guó)家(jiā)重點研發計(jì)劃項目研制(₹≤πzhì)。該系統以機(jī)器(qì)人(rén)實驗箱硬件(jiàn)×♠搭配高(gāo)精度北(běi)鬥定位、語義建圖、協同控制(zhì)等軟件(jiàn)，實♣€β現(xiàn)感知(zhī)、規劃、控制(zhì)一(yī)體(tǐ)化(h"♠₩uà)，疊加實操案例，強化(huà)科(kē)研育人(∞÷☆♦rén)。

系統的(de)核心是(shì)團隊自(zì)•✘制(zhì)的(de)感知(zhī)規劃控制(zh§₹ ì)一(yī)體(tǐ)化(huà)智能(néng'σ)終端，具有(yǒu)完全自(zì)主知(zhī)識産權。終端融合≤<北(běi)鬥/GPS、視(shì)覺/雷達傳感器(q∞™λ★ì)接口、慣性傳感器(qì)、ARM+GPU深度學習(xí)運算(suàn)器(qì)、伺服電®☆(diàn)機(jī)控制(zhì)器(qì)、FPGA可(kě)編程芯片及γ♠×4G/5G網絡通(tōng)信模塊，是(shì)實驗系統的(de)核心≠•。

▲ 自(zì)主研發的(de)感知(zhī)規劃核心控制(zhì)智能(n±± ‌éng)終端

在此基礎上(shàng)，集成了(le)包含桌面小(xiǎo)型設備到(↕<βdào)地(dì)面大(dà)型設備在內(nèi)的©•¥φ(de)4個(gè)型号标準化(huà)硬件(ji ≈àn)設備，涵蓋桌面機(jī)器(qì)人(rén)、輪式機(jī)器₽©αγ(qì)人(rén)、足式機(jī)器(qì)人(rén)等多(duō)種形式，φ¶Ωδ适合大(dà)地(dì)測量、導航制(zhì)導與控制(zhì)、電(diàn)子(zλ‍​αǐ)與電(diàn)路(lù)、計(jì)算(suàn)機(jī)科©₹(kē)學與技(jì)術(shù)、人(rén)工(gōng)智能(nén→→g)等學科(kē)開(kāi)展實驗教學、創新創業(yè)實踐教™↑學及科(kē)研研究。在軟件(jiàn)方面，凝練北(běi)鬥智能(nén& ×↑g)導航30餘個(gè)實操案例，幫助各←≠專業(yè)學生(shēng)從(cóng)零開(kāi)始成體(tǐ)系地(dì)掌握定位φ✔Ω÷、建圖、機(jī)器(qì)視(shì)覺、傳感器(qì)數(shù)據處理(lǐ)、路(l₩'∏ù)徑規劃、協同控制(zhì)等技(jì)術(shù)。

▲ 融合北(běi)鬥高(gāo)精定位技(δ™∑jì)術(shù)

▲ 語義理(lǐ)解與建圖技(jì)術(shù)

▲ 機(jī)器(qì)人(rén)手、腳、眼協同控制(zhì)技(jì)術(¶←↓÷shù)

▲ 各類智能(néng)導航實驗

同時(shí)項目團隊還(hái)提供包括自(zì)動駕駛、移動搬運、室內(nèi)導航等1₹§0餘個(gè)大(dà)型實驗場(chǎα ng)景，配備教程和(hé)實驗教學雲系統，為(wèi)高(gā≤✘o)校(xiào)、研究機(jī)構輸出北(běi)鬥+AI人(∑‍§×rén)工(gōng)智能(néng)實驗室整體(tǐ)解決方案。幾個( §≠÷gè)标準化(huà)的(de)實驗室目前已和(hé)中山(shān)賽伯∑  坦、衆智繪雲、武漢京天電(diàn)器(qì)等公司合作(z​≥‌uò)，在中山(shān)工(gōng)業(yè)技(jì)術(shù)研究院₽εφ、浙江德清地(dì)理(lǐ)信息産業(yè)綜合體(tǐ)內(nèi)搭建。計(jì)劃今年✘σ(nián)下(xià)半年(nián)開(kāi)始面向各高(gāo)校(xiào‌<")及社會(huì)公衆開(kāi)放(fàng)，滿足高(gāo)校(xiào)相(x☆÷iàng)關專業(yè)實習(xí)實訓及社會(huφγ≥ì)人(rén)員(yuán)培訓的(de)需求。

這(zhè)套實驗教學系統先後授權專利9項、軟件(jiàn)著作(zuò)↓×>權5項、編制(zhì)課程講義1部，發表高​¥®(gāo)水(shuǐ)平科(kē)研論文(wén)2Ω₹0餘篇、教學論文(wén)8篇，是(shì)一(yī)個(gè)具備科(kē✔¥€)技(jì)硬核的(de)科(kē)研成果。同時(shí)通(tōng)過團隊成員(‍≥≤÷yuán)的(de)實踐教學方法的(de)改革創新和(hé)市(shì)場(chǎng)産業(yè•>☆)化(huà)應用(yòng)，也(yě)是(shì)一(yī)個&≠ ₹(gè)創新型的(de)教學成果和(hé)科(kē)技(φε¥jì)轉化(huà)成果，在測繪、遙感等專業(yè)大(dà★λε¥)學生(shēng)科(kē)技(jì)創新能(néng)力培養中發揮重∏δ≈₽要(yào)作(zuò)用(yòng)。近(jìn)幾年(nián)來(lái)，武漢‌☆大(dà)學國(guó)家(jiā)定位系統工(>↑  gōng)程技(jì)術(shù)研究中心、測繪遙感信息工(gō£&₹•ng)程國(guó)家(jiā)重點實驗室指導了(l‌≈∑e)學校(xiào)多(duō)個(gè)專業(yè)大(dà)€↑β學生(shēng)的(de)雙創活動，在互聯網+、挑戰杯等頂級比賽中獲得(de)國✔‌×(guó)家(jiā)金(jīn)獎2項、銀(yí≠ ±★n)獎5項，省級金(jīn)獎8項，在全國(guó)研究生(shē∏πng)創新實踐系列賽中獲得(de)一(yī)等™≤獎4項、二三等獎3項。以本次全國(guó)高(gāo)δ♥₹校(xiào)教師(shī)自(zì)制(zhì)實驗設備大(dà)賽金(jī×♦n)獎團隊為(wèi)核心的(de)教學團隊獲得(de)了(le)2020年(nián)中≥♥‍國(guó)定位導航協會(huì)教學成果特等獎、2021年(n₩εián)武漢大(dà)學教學成果特等獎。

劉經南(nán)院士評價該實驗教學系統有(yǒu)很(hěn)高(gāo)的(de)先進性、通(t'♠πōng)用(yòng)性，在教學案例上(shàng)具有(yǒu)系統化(huà)€&&δ、專業(yè)化(huà)的(de)特點，特别适合當前高(€♥¥gāo)校(xiào)人(rén)工(gō→&ng)智能(néng)、導航機(jī)器(qì)人(rén)等專©✘≈業(yè)的(de)學生(shēng)學習(xí)，是(sh"& ì)一(yī)個(gè)高(gāo)水(shuǐ)平的‌★±(de)科(kē)研項目，也(yě)是(shì)一(yī)個(gè)高(gāo®​σ®)水(shuǐ)平的(de)研究成果，目前在很(hěn)多(d↑↑×↕uō)高(gāo)校(xiào)正在推廣的(de)一(yī)個(gè)優秀作(✔↔β§zuò)品。

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編輯：富裕  審核：馬冉冉

指導：萬劍華教授