基于人-机-物共享空间的医疗服务机器人定位和导航关键技术研究

To meet the national development demand of intelligent robots, according to medical health service background and team advantage, this project studies a robust localization and navigation technique that adapts complex medical environment and human-robot-physics shared space to enhance the intelligence of medical service robots. To this end, the following topics will be studied: ①Intelligent environmental cognition of medical service robots;② 3D spatial semantic mapping with interaction of spatial relationship and scene semantics; ③ Spatial semantic localization by imitating human cognition in medical environment;④ Intelligent navigation under human-robot-physics shared space. The potential results of this project cannot only promote the application of service robots to medical service industry, but also emancipate medical staffs from heavy and boring work. This project will have great practical significance and economic value for improving the serious shortage of medical and nursing staffs in China.

面向国家智能机器人发展战略需求，结合医疗健康服务背景与团队优势，研究一种适应复杂医疗环境、人-机-物共享空间的稳健定位与导航技术，以提高室内医疗服务机器人的智能化水平和执行导航任务的主动性和友好性。为达此目标，拟研究：①医疗服务机器人的智能环境认知；②融合空间关系和景物语义的3D空间语义地图构建；③ 医疗环境下模拟人类认知的空间语义定位；④人-机-物共享空间的医疗服务机器人智能导航。本项目的预期成果可促进智能机器人在医疗服务领域的推广与应用，将医务人员从繁重的重复性劳动中解放出来，对改善我国医护人员严重短缺的国情具有重大的现实意义和经济价值。

面向国家智能机器人发展战略需求，结合医疗健康服务背景与团队优势，研究了一种适应复杂医疗环境、人-机-物共享空间的稳健定位与导航技术，提高了室内医疗服务机器人的智能化水平和执行导航任务的主动性和友好性。项目主要针对复杂动态医疗环境下移动机器人的语义地图构建、高性能定位、稳健导航与控制等关键问题展开一系列探索性和创新性研究，提出了一套关键性的人-机-物共享空间下医疗服务机器人室内定位与导航方法和具体技术方案，并且搭建了实验样机平台对所提方案进行验证。项目重点研究了：①医疗服务机器人的智能环境认知；②融合空间关系和景物语义的3D空间语义地图构建；③医疗环境下模拟人类认知的空间语义定位；④人-机-物共享空间的医疗服务机器人智能导航。本项目相关成果在重要学术期刊和会议上发表50篇有较高学术价值的论文，其中在IEEE汇刊等国际知名刊物上发表29篇。申请了国家发明专利16项，软件著作权9项。获得省部级科技进步二等奖1项。培养了博士研究生8名和硕士研究生33名。相关成果能够促进智能机器人在医疗服务领域的推广与应用，将医务人员从繁重的重复性劳动中解放出来，对改善我国医护人员严重短缺的国情具有重大的现实意义和经济价值。