點擊圖片上方藍色字體慧天地即可訂閱

在日前結束的第56屆中國高等教育博覽會上，由中國高等教育學會主辦，全國高校教師教學創(chuàng)新大賽——第六屆全國高校教師自制實驗教學儀器設備創(chuàng)新大賽落下帷幕。武漢大學衛(wèi)星導航定位技術研究中心、人工智能研究院聯(lián)合團隊研制的融合北斗和AI的智能導航軟硬件實驗教學系統(tǒng)榮獲商業(yè)路演賽道金獎、自由設計賽道二等獎。本次比賽全國有200余所高校、650余個自制實驗教學設備參賽，唯一一個商業(yè)金獎花落武漢大學。

國務院《人工智能發(fā)展規(guī)劃綱要》將自主智能系統(tǒng)計算架構、復雜動態(tài)場景感知與理解、實時精準定位、面向復雜環(huán)境的適應性智能導航列為我國人工智能領域亟待突破的共性關鍵技術。這也成為智能時代測繪、遙感、計算機、自動化、電子信息等多個專業(yè)共同的教學目標。然而傳統(tǒng)測繪學科和人工智能學科缺少融合性實驗設備及定制化跨學科課程，測繪類型的設備不能支持大算例的深度學習計算，而各類工控機、計算機設備則缺少測繪傳感器，難以支撐學科交叉和跨學科復合型人才的培養(yǎng)。

融合北斗和AI的智能導航軟硬件實驗教學系統(tǒng)依托武漢大學國家衛(wèi)星定位系統(tǒng)工程技術研究中心、國家多媒體工程技術研究中心及武漢大學人工智能研究院等多個高水平科研平臺，基于協(xié)同精密定位技術（2016YFB0501800）和基于視覺的機器人環(huán)境建模與定位導航（2018YFB1305000）兩個國家重點研發(fā)計劃項目研制。該系統(tǒng)以機器人實驗箱硬件搭配高精度北斗定位、語義建圖、協(xié)同控制等軟件，實現(xiàn)感知、規(guī)劃、控制一體化，疊加實操案例，強化科研育人。

系統(tǒng)的核心是團隊自制的感知規(guī)劃控制一體化智能終端，具有完全自主知識產權。終端融合北斗/GPS、視覺/雷達傳感器接口、慣性傳感器、ARM+GPU深度學習運算器、伺服電機控制器、FPGA可編程芯片及4G/5G網絡通信模塊，是實驗系統(tǒng)的核心。

▲ 自主研發(fā)的感知規(guī)劃核心控制智能終端

在此基礎上，集成了包含桌面小型設備到地面大型設備在內的4個型號標準化硬件設備，涵蓋桌面機器人、輪式機器人、足式機器人等多種形式，適合大地測量、導航制導與控制、電子與電路、計算機科學與技術、人工智能等學科開展實驗教學、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐教學及科研研究。在軟件方面，凝練北斗智能導航30余個實操案例，幫助各專業(yè)學生從零開始成體系地掌握定位、建圖、機器視覺、傳感器數據處理、路徑規(guī)劃、協(xié)同控制等技術。

▲ 融合北斗高精定位技術

▲ 語義理解與建圖技術

▲ 機器人手、腳、眼協(xié)同控制技術

▲ 各類智能導航實驗

同時項目團隊還提供包括自動駕駛、移動搬運、室內導航等10余個大型實驗場景，配備教程和實驗教學云系統(tǒng)，為高校、研究機構輸出北斗+AI人工智能實驗室整體解決方案。幾個標準化的實驗室目前已和中山賽伯坦、眾智繪云、武漢京天電器等公司合作，在中山工業(yè)技術研究院、浙江德清地理信息產業(yè)綜合體內搭建。計劃今年下半年開始面向各高校及社會公眾開放，滿足高校相關專業(yè)實習實訓及社會人員培訓的需求。

這套實驗教學系統(tǒng)先后授權專利9項、軟件著作權5項、編制課程講義1部，發(fā)表高水平科研論文20余篇、教學論文8篇，是一個具備科技硬核的科研成果。同時通過團隊成員的實踐教學方法的改革創(chuàng)新和市場產業(yè)化應用，也是一個創(chuàng)新型的教學成果和科技轉化成果，在測繪、遙感等專業(yè)大學生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)中發(fā)揮重要作用。近幾年來，武漢大學國家定位系統(tǒng)工程技術研究中心、測繪遙感信息工程國家重點實驗室指導了學校多個專業(yè)大學生的雙創(chuàng)活動，在互聯(lián)網+、挑戰(zhàn)杯等頂級比賽中獲得國家金獎2項、銀獎5項，省級金獎8項，在全國研究生創(chuàng)新實踐系列賽中獲得一等獎4項、二三等獎3項。以本次全國高校教師自制實驗設備大賽金獎團隊為核心的教學團隊獲得了2020年中國定位導航協(xié)會教學成果特等獎、2021年武漢大學教學成果特等獎。

劉經南院士評價該實驗教學系統(tǒng)有很高的先進性、通用性，在教學案例上具有系統(tǒng)化、專業(yè)化的特點，特別適合當前高校人工智能、導航機器人等專業(yè)的學生學習，是一個高水平的科研項目，也是一個高水平的研究成果，目前在很多高校正在推廣的一個優(yōu)秀作品。

內容轉載、商務活動、投稿等合作請聯(lián)系

歡迎關注慧天地同名新浪微博：

ID：慧天地_geomaticser

往期精彩推薦

認知AI的興起：2025年AI將會發(fā)生質的飛躍

《慧天地》敬告

《慧天地》公眾號聚焦國內外時空信息科技前沿、行業(yè)發(fā)展動態(tài)、跨界融合趨勢，探索企業(yè)核心競爭力，傳播測繪地理信息文化，為測繪、地信、遙感等相關專業(yè)的同學提供日常學習、考研就業(yè)一站式服務，旨在打造政產學研用精準對接的平臺。

——《慧天地》運營團隊

編輯：富裕  審核：馬冉冉

指導：萬劍華教授