序号

货物名称

是否为进口设备

单位

数量

是否属核心产品

1

多末端机电-传感-控制快换系统

否

套

1

是

2

多末端系统

否

套

1

是

3

多作物视觉识别定位开发试验模块

否

套

1

是

4

多场景导航算法开发试验模块

否

套

1

是

5

底盘-手臂高速协同运动控制试验模块

否

套

1

是

6

采摘机器人性能评估试验模块

否

套

1

是

7

采摘机器人本体

否

套

1

是

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

1

快换机构

定制多末端机电-传感-控制一体快换装置，支持与机械臂腕部的二维鳍条效应软体手、力反馈二指夹爪和力反馈多模双指末端等三类末端执行器的快速换接。

1、本体重量≤2kg。

2、静态电流≤ 200mA。

3、最大电流≤3.0A。

4、额定负载≥10kg。

5、支持通信接口：串口、USB。

6、主结构材料：铝合金。

2

系统功能

★

1、支持机械臂和末端自主完成坐标系校准。

2、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。

3、支持多末端系统自适应、上电自检，无需手动切换程序。

4、相关UI界面设计。

5、多末端快换时间≤10s。

序号

指标项

重要性

指标要求

关键指标理由

1

二维鳍条效应软体手

1、尺寸≤60x150x160mm。

2、重量≤400g。

3、抓取尺寸≥100mm。

4、抓取重量≥0.5kg。

5、供电电压：12-24v。

6、抓取频率≥30次/min。

7、含力反馈。

2

力反馈二指夹爪

1、采用铝合金材料，主体净重≤400g，尺寸不超过150mmx80mmx60mm（长x宽x高）。

2、额定负载≥2kg。

3、采用平行抓取机构，最大夹持宽度≥90mm，精度≤2mm。

4、支持USB串口控制，支持堵转保护。

5、关节最大速度≥80°/s。

6、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

1

In-Hand深度相机

1、安装于采摘机器人本体末端。

2、深度视野≥80°。

3、深度图像分辨率不低于 1280x720，输出帧率≥60fps。

4、RGB图像分辨率不低于1920x1080，帧率≥30fps。

2

To-Hand深度相机

1、安装于采摘机器人移动平台上。

2、高度≥0.5m。

3、深度视野≥80°。

4、深度图像分辨率不低于 1280x720，输出帧率≥60fps。

5、RGB图像分辨率不低于1920x1080，帧率≥30fps。

3

系统功能

1、融合RGB-D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。

2、可识别至少三种作物，提供算法接口支持二次开发。

3、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≤5mm。

4、图像处理：基于OpenCV实现颜色识别、手势识别、人脸识别、视觉巡线等10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。

5、3D立体视觉：装备立体相机，可用于对室内环境的三维模型重构；支持使用点云库，可获取三维图像传感器的数据在ROS中使用，实现机器人3D物体识别和三维重建。

6、机器学习实践：系统适配了MediaPipe 、 Yolo等开源机器学习框架，可实现人体姿态识别、目标检测、二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

1

硬件资源

1、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。

2、主体净重≤200 kg，尺寸不超过 1050mm*820mm*650mm（长*宽*高），防护等级IP22。

3、最大载重≥40kg，最大速度≥1.3 m/s，最大爬坡角度≥25°，越障能力≥130 mm，最小拐弯半径0m（原地自转）。

4、电池电压≥48V，容量≥29Ah，整机续航时间5~8小时，充电时间2~3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。

5、USB扩展接口数量≥3，电源扩展接口数量≥5，可提供5V、12V和24V的电源输出。

6、须搭载 IPS 显示屏幕，屏幕尺寸≥10英寸，分辨率不低于1024x600。

7、须搭载不少于2个交互功能按钮，可自定义按键功能。

8、车身需配备急停安全开关，可紧急制动无人车。

9、须搭载处理器不低于 Intel 酷睿 i7系列的工控机，工控机须具备独立显卡，且显卡显存≥4GB，内存≥16GB，安装有容量≥256GB的固态硬盘。此外，须配备高性能无线网卡，传输速率≥700Mbps，且支持蓝牙4.2。

10、须搭载不少于两个2D 单线激光雷达，激光雷达扫描角度≥270°，测量范围≥40m，角度分辨率≤0.35度，采样频率≥16000Hz，测距精度≤±35cm。

11、须配备不少于一个深度立体相机，深度范围≥3m，深度视场角度≥65°，深度图像帧率≥30fps，RGB视频支持1920x1080分辨率，且帧率≥30fps。

12、须搭载语音识别相关硬件，包含1套大功率立体扬声器和1套麦克风。

13、须搭载不少于6个超声波传感器，探测范围≥400cm，探测精度≤1cm，探测频率≥20Hz。

14、须搭载不少于两根防撞条，长度≥70cm。

15、需装配不少于一个3D多线激光雷达，雷达线束不小于16线，测量范围 ≥ 120m，采样频率≥320000Hz，扫描频率 ≥ 10Hz，测距精度 ≤ 0.5cm，垂直扫描视角≥30°，水平角度分辨率≤0.36°。

16、需安装5G网络模组， 双频，最高传输速率≥2000Mbps。

17、需配置RTK模块，RTK数据来源需为差分云共享，且支持北斗，GPS等卫星定位系统，数据更新频率≥10Hz，且需集成IMU。

18、须搭载姿态传感器，提供包括: 俯仰、滚转、 航向、旋转四元素航姿信息，传感器模块内部自带标定数据和数据处理, 可以直接输出三维姿态信息。

19、综合定位精度≤50mm/±5°。

2

软件资源

★

1、SLAM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HectorSLAM、Gmapping、Cartographer、Karto等算法实时创建环境地图。

2、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AMCL方法进行地图定位，结合ROS的move_base和DWA算法实现自主导航。

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

4、传感器融合：集成霍尔编码器减速电机、IMU、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，将立体相机三维点云和激光雷达SLAM二维地图进行融合，更好整合环境信息。

5、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。

3

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 SLAM 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

1

标定单元

1、尺寸 ≥60cm * 60cm。

2、固定ArUco码。

3、重量≤5kg。

2

系统功能

1、可实现Eye in Hand和Eye to Hand两种手眼配置方式的标定。

2、机械臂和末端外参标定误差≤±5mm。

3、基于MoveIt进行机械臂的运动规划控制，提供速度控制、位置控制的二次开发接口；

4、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二次开发。

5、仿真实验：提供二维环境和三维环境的仿真平台，支持Gazebo、Stage与ROS可无缝连接进行运动控制、自主导航仿真。

6、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 SLAM 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

1

数据采集模块

内置多传感器，可通过WiFi获取数据，实现性能评估接口参数的获取。

2

系统功能

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

2、基于Rviz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。

3、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

1

硬件要求

1、具备6个自由度，每个关节可独立控制。

2、重量≤13kg，末端负载≥5kg。

3、臂展≥690mm，有效工作半径≥680mm，重定位精度≤0.5mm。

4、末端最大速度≥1m/s，关节最大速度≥150º/s。

5、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。

6、配备1套控制盒，重量≤4.0kg，尺寸不超过280x200x116mm，支持 Ethernet通信接口。

7、机器人主控制器采用高性能工控机，预留RJ45、USB、RS232、CAN等接口。

2

软件资源

1、配置机械臂+多末端的外参标定。

2、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。

3、支持实体启动，仿真启动。

4、支持用键盘控制，笛卡尔规划路径，正向解算，逆向解算。

5、支持Python、C++、ROS编程。

6、基于ROS提供不少于10个机器人相关Python编程应用案例，包括对ROS部分功能的调用以及对机器人的控制。

7、提供一键安装脚本，通过一键安装脚本可快速搭建Ros开发环境和编译控制程序，脚本支持选择ROS Kinetic、ROS Melodic、ROS Noetic的任意版本搭建开发环境。

8、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。

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

10、须安装OpenRE运动控制系统和HandsFree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ROS开发、SLAM研究、机器视觉研究的需求。（投标时提供视频佐证）