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环卫机器人运动控制及垃圾识别关键技术研究

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瞿静吴作清李军

1长沙中联重科环境产业有限公司，湖南长沙，410221

2中汽研汽车检验中心（武汉）有限公司，湖北武汉，430050

摘要：对环卫机器人运动控制及垃圾识别关键技术进行了研究，该技术突破了环卫机器人复杂场景

智能驾驶运动控制技术和全场景图像垃圾识别技术，应用于多款环卫智慧作业机器人产品，并以长沙、

深圳福田区作为环卫机器人集群作业的典型示范点，成为AI赋能传统环卫行业的行业技术新标杆。

关键词：环卫机器人；运动控制；垃圾识别

中图分类号：U467.4收稿日期：2023-04-23

DOI：1019999/jcnki1004-0226202308019

1前言性高的行业痛点。同时环卫行业还存在招工难，员工老

近年来随着信息化水平的大幅提升和人工智能政龄化严重的问题，环卫机器人及智能化环卫设备的推广

策的不断推动，人工智能已成为新一轮产业变革的核心和普及促使环卫工人由人力工种转变成技术工种，有利

于提高行业待遇水平，吸引年轻人就业，推动整个行业

驱动力，对世界经济、社会进步和人类生活产生极其深

变革和进步。

刻的影响。

据统计，全球人工智能市场规模在2015-2025年将3复杂场景智能驾驶运动控制技术

保持平均507%的复合增速，2025年规模有望达到36931研究目标

亿美元。2022年中国人工智能市场规模2022年达到1在获取目标位置、作业任务等信息后，基于当前位

958亿元。置，从全局层面确定机器人运动策略，结合视觉、激光雷

未来人工智能发展将进入大规模商业化，认知能力达等传感器采集的环境信息和局部度量地图，并结合强

指数提高，由产品向智慧服务迈进并对劳动密集型产业化学习建立运动控制方法，设计混杂运动控制器模块，

产生巨大冲击。环卫机器人作为人工智能应用的重要生成动态避碰的运动轨迹，并通过多模态感知的运动控

领域，将人工智能技术赋能传统环卫作业，通过人工智制实现自主导航。

能使现有环卫装备具有更灵活、更智能、更具精度作业32主要研究内容及方案

的能力，从而进一步将现有环卫工人从繁重、单调且危复杂多场景下的环境实时认知与运动控制模块如

险的传统环卫工作中解放出来。图1所示。

2环卫机器人简介

环卫机器人是指应用于环卫领域，具有清扫、清洗、

垃圾收集及垃圾转运等一种或多种作业功能的机器人，

主要适用于城市辅道、非机动车道、人行道、步行街、风

光带、公园、学校、景点、居民生活小区、商场、高铁站等

狭窄或相对封闭区域的清扫保洁作业。

环卫机器人一方面通过机械化智能化设备作业提

升清扫保洁效率和效果，提升环卫服务调配能力和智能图1环境实时认知与运动控制方案

化水平，创造巨大经济利益；另一方面，可以有效解决目321多目标约束下的机器人实时运动控制

前环卫工人工作量大，工作条件恶劣，社会地位低，危险在环境融合和认知的基础上，确定机器人的运动控

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