车辆管理机器人

车辆管理机器人

 靳清鑫, ,于双全, ,范海琳, ,于昊

哈尔滨远东理工学院

摘要：就现在的时代发展，人工智能已经能替代很多人力的事情，现在很多高级酒店里面都没有工作人员，全部都是人工智能，在人们的生活中，智能家居也运用了很多。因此人工智能在人们的生活中已经普遍的使用了。在这个时代，基本上家家户户都有非机动车。机动车的普及量也是极其庞大的，现在停车位永远都是老旧小区头疼的大问题，乱停乱放现象也是十分严重，但这款机器人可以很好的缓解这种问题，随着小区的入住率上升，停车位也是越来越紧张，再加上有的业主乱停乱放导致物业不好管理。在现在的社会里，各个城市仍然存在一些老旧的小区，因为当时没有更好的进行管理和设计，所以遗留下了很多问题，例如老年人的三轮车，年轻人的汽车到处乱停乱放，有的时候电车乱停乱放导致早上上班的年轻人没有办法将电车退出来，而这次提出的这一项目“车辆管理机器人”可以尽可能的解决这些问题。

一、引言

车辆管理机器人是一款可以帮助物业人员更好的管理小区内车辆的智能机器人，机器人可以录入业主信息，识别车牌号，具有路径规划，联系功能，定时功能，及时提醒功能，监控管理功能等多种智能技术。在日常生活中，协助物业治理小区乱停乱放的生活问题，帮助物业解决非本小区车辆的临时停放问题。该机器人可以进行24小时巡逻，保障业主的车辆安全，减轻物业人员的工作压力。

二、相关技术介绍

机器人技术的发展已经有60多年历史，其发展动力主要来自两个方向：

1.新技术的推动，新的计算机技术、新的传感器技术、新的控制方法等，不断推动机器人技术的发展。

2.新应用的拉动，机器人的应用领域从最初的制造业、特别是汽车制造业发展到如今的3C产业，不断涌现服务机器人、医疗机器人，以及工业机器人等新的应用，从需求上拉动机器人技术的发展。在时代的引领下机器人技术走向了人们的生活中，服务机器人的应用也走向了高潮与热浪。

目前国内的机器人技术面临着很多难关比如：

1. 机器人编程困难性，关键技术Robot programming当然这部分对我国来说还是较为友好的。
2. 新应用出现，制造尺寸不断变小，对机器人精度要求不段提高，关键技术Robot Integration with sensors.

人口流经环境中导航的移动机器人是鉴于其准确的深度测量和大视野LIDAR传感器对移动机器人进行了一个关键任务。本研究现有的基于LIDAR的人探测器，特别关注移动机器人场景。与驾驶场景相比，服务机器人或社会机器人，观察到人员更频繁地观察到更频繁的范围。基于互联网可查最近发布的千斤顶数据集和基于3D或2D激光雷达传感器中心点和DR Spaam的最近发布的Jackrabbot DataSet和现有技术的状态进行了一系列实验。这些实验围绕了驾驶和移动机器人场景之间的域间隙，以及3D和2D激光雷达传感器之间的模态差距。对于域间隙，人们的目标是了解驾驶数据集上备用的探测器是否可以在移动机器人方案上实现良好的性能，目前没有培训的型号随时可用。对于模态差距，人们比较使用3D或2D LIDAR的探测器，从各个方面，包括性能、运行时，本地化准确性，鲁棒性与范围和拥挤。设计的实验结果提供了对基于LIDAR的人员检测的实用洞察，并促进相关的移动机器人设计和应用的知情决策。

车辆管理机器人需要在小区内移动巡逻，机器人智能巡逻管理系统是由开源的移动机器人AGV 交通控制软件系统，实现系统中车辆的优化控制及网络管理。机器人智能巡逻管理系统可以连通所有的车辆管理机器人，实现信息共享，信息传递。

网络管理系统的主要功能是管理、监控。一方面，机器人与上一级的信息管理系统主机进行通讯，产生、发送以及回馈识别作业任务，另一方面，通过无线网络系统与单台或多台AGV 进行通讯，按照一定规则发送信息以及图片还有需要完成的任务，进行智能化网络管理、自动调度AGV完成传输信息的任务，同时接受AGV 反馈的状态信息，监控系统的任务执行情况，并向上一级信息管理系统报告任务的执行情况，使得物业管理统一信息方便查询与检测。

三、设计与实现

在设计该机器人中首先使用SOLID WORKS设计软件对机器人的各个结构进行设计。其次还要运用到Python车牌识别、车牌抓取源程序，运行程序前需先导入CV2和Numpy包，通过以上的功能设计做到识别车牌，图像拍摄，根据轮廓点集切出车牌图实现该机器人的运行，还有数据库相关技术，当然，城市的“城市云计算+服务”也是必不可少的。

车辆管理机器人首先需要拥有小区业主的车辆信息，还需要有小区的设计图，尽可能的让该机器人掌握小区内的车辆分布准确情况。那么如何解决第一个问题呢？老旧小区的地方本就有限，因此应该对进入小区的车辆进行记录，非本小区的车辆就要限制进入小区时间，并对其停放的地方进行规划，“车辆管理机器人”可以将该车辆带到指定位置，防止进入小区的人们找不到停车位乱停乱放，将小区内的占地面积充分利用，对于非机动车辆的管理就更加的明显了。

“车辆管理机器人”在小区楼下巡查时智能识别非机动车辆车牌，将车牌对应于小区各业主非机动车辆，并判断该车辆停放位置是否合乎小区区域的规划设计，对无牌照的非机动车辆将通过机器人的摄像功能进行拍摄，保存并上传至物业群，提醒小区保安进行排查和驱离，对于停放不合规定的非机动车辆采取先联系业主将车辆放置在合理区域，如业主不配合或没收到消息可先发送信息至其手机，如果业主仍然没有将其车辆移动至规定区域，再由物业管理人员将其车辆移至规定区域通过短信通知业主车辆已被移走，业主可以通过机器人的显示屏看到自己车辆的位置。又或者发现有人破坏其他业主的私人物品或企图偷走，车辆管理机器人会拍照记录，触发报警系统并将信息上传云端，并通知物业管理人员。

四、应用前景

目前来说的话，车辆管理问题是小区面临的大问题，随着私家车数量的增加，各种不文明停车现象也愈加普遍。经常会看到道路两旁停满了私家车，严重时导致交通拥堵，不仅影响业主出行，也存在很大的安全隐患。这一部分其实是与业主自身素质挂钩，乱停乱放现象严重，有时甚至会影响到救护车和消防车等紧急车辆的通行导致不可挽回的严重后果，这对于其他业主来说是很不负责任的，这样就会存在严重安全隐患，可是若全权信任业主，物业不进行管理与引导那问题将会很难解决。

车辆管理机器人使用AGV 调度策略是在任务分配之后，系统自动选择最优停车位置供业主选择，实现停车位的有效利用。可同时调度多台车辆，遇到多辆车停车的情况，遵循先到先得原则。

能源储存是移动机器人技术的一个主要瓶颈。无人机、电动汽车和可再生能源对此的需求不断增长，推动了电池技术的进步，但多年来，根本挑战基本没有改变。这意味着，在电池开发的同时，要努力解决最小化机器人的用电需求，让它们从环境中获取能量并通过无线传输能量是值得研究的两种极具前景的研究方向。综上所述车辆管理机器人的服务器必然接入小区电网，为保证其在断电情境下的正常工作的需要，该服务器理应同时具备光学发电和机械能发电两种发电方式，服务器所控制的机器人也要采用大容量电池+充电桩充电+太阳能充电的设计方式，以保证机器人的长时间工作的任务。

五、结语：

物业是一份很需要人情味的工作，机器人只能用来辅助，并不能主导，采用机器人辅助可以很好的解决物业不能完成的任务，例如24小时巡逻。牢记每一位业主的信息等等。满足业主对物业的部分要求，合理管控小区内的车辆秩序。

在本次项目中我感受到物联网、python编程与互联网集成的难度这对于我们是一种挑战，对于我们这个时代也是一种挑战。机器人技术并不像我们常见到的一个开关那样简单，它包含了很多知识，更值得我们进一步深度学习。

参考文献：

[1]徐国华，谭民.移动机器人的发展现状及其趋势.机器人技术与应用,2001,(3):7-8.

[2]蒋新松，未来移动机器人将是 21世纪技术发展的热点.中国机械工程，2000,12(11)：58、60.

[3]蔡自兴，贺汉根，陈虹未知环境中移动机器人导航控制研究的若干问题决策与控制，2002,17(7):385、386.

[4]董胜龙，陈卫东，席裕庚多机器人编队的分布式控制系统.机器人，2002，11(6).

[5]邵长勉.动态环境下移动机器人定位及地图创建[D].南京邮电大学2014.

[6]李磊，叶涛，谭民等.移动机器人技术研究现状与未来.机器人,2002.24(5):475.477.

[7]杭州高新区建设市人工智能创新发展区对策思路研究[J].辛金国，刘昱，金洁.杭州科技.2021(05)

[8]关于客服机器人发展历程及未来趋势的思考[J].于焘,郭蒙.中国金融电脑.2022(03)

[9]人工智能背后的机器学习[J].罗晓慧.电子世界.2019（14)

[10]深度学习在图像处理领域中的应用综述[J].殷琪林，王金伟.高教学刊.2018（09)

项目类型:创新训练A类(省级一般项目)

项目来源:2022年黑龙江省大学生创新创业训练计划项目

项目名称:车辆管理机器人

项目编号:S202213301043

指导教师:李慧