关于我们

About us

同济大学机器人与人工智能实验室(RAIL)始于1990年,是国内最早从事机器人与人工智能方面研究的实验室之一。主要从事工业机器人、自主移动机器人(不依赖磁导航的全自主智能移动机器人)、仿人机器人、无人驾驶(包括适合各类复杂场景的低速无人驾驶如物流车、巡航车、无人码头等技术)、基于视觉的缺陷检测、3D视觉抓取、视觉/激光/超声等多传感器信息融合等。实验室承担过包含国家863、国家科技支撑、国家自然科学重点、国际合作、上海市科技攻关重大重点在内的系列科研项目,并与著名跨国公司(如三菱电机、西门子、安森美等)和国内工业界(如中车、上汽、华为、振华重工、弘讯科技、科博达等)保持长期的合作和交流的关系。获得过包括国家科技进步奖、上海市科技进步一等奖、上海市自然科学一等奖、教育部自然科学二等奖等在内的系列荣誉。仿人机器人连续8年获ROBOCUP标准组冠军,并于2018年获ROBOCUP世界杯季军。

陈启军
联系方式: qjchen@tongji.edu.cn
个人主页: http://rail.tongji.edu.cn

陈启军,教授、博士生导师,1987年毕业于华中科技大学(原华中工学院)自动控制系,1990获西安交通大学人工智能与机器人研究所硕士学位,1999年获同济大学电气工程系博士学位。曾任同济大学电子与信息工程学院院长、控制科学与工程系主任。主要从事人工智能与机器人方面的研究。曾作为客座教授在德国University of Hagen做客座研究(2002)、美国UC Berkeley访问学者(2008)、瑞士苏黎世联邦理工学院访问学者(2010)、美国南加州大学访问学者(2012)、美国卡内基梅隆大学访问学者(2018)。全国专业标准化技术委员会委员,教育部自动化教学指导委员会委员,中国人工智能学会理事,中国自动化学会理事,中国自动化学会集成自动化技术专业委员会主任,中国自动化学会机器人竞赛工作委员会常委,中国自动化学会智能自动专业委员会副主任,中国人工智能学会智能机器人专业委员会常委,上海市自动化学会副理事长。科技部重点研发计划首席科学家,教育部新世纪优秀人才,上海市优秀学术带头人,上海市曙光学者,上海市领军人才,获国务院政府特殊津贴。主持国家自然科学基金重点项目、面上项目、中日政府间国际合作项目、中美NIH国际合作项目、国家863计划项目、国家科技支撑计划项目及各类省部级重点项目10余项。出版编著2本,专著1本,发表论文200多篇,获上海市科技进步一等奖2次,上海市自然科学一等奖1次,上海市技术发明一等奖1次。教育部科技进步一等奖1次,教育部自然科学二等奖1次。

同济大学电子信息与工程学院   机器人与人工智能实验室
3+
研究领域
14+
开发与应用
50+
科研人员

同济大学机器人与人工智能实验室(RAIL)始于1990年,是国内最早从事机器人与人工智能方面研究的实验室之一。主要从事工业机器人、自主移动机器人、2D/3D视觉、仿人机器人等方向的科学研究与开发应用。

科学研究

scientific research
一、移动机器人自主智能控制器
应用场景:工业AGV、物流运输、无人驾驶、无人叉车、安防巡检、迎宾导览、家庭服务等
GPS/IMU/视觉/激光/超声波多传感器融合
  • 适配主流激光雷达与伺服电机,适应各种车型
  • 支持扩展传感器,开放多种通信接口
自主地图构建与定位(SLAM)
智能轨迹规划与动态避障
  • 核心SLAM算法与轨迹规划策略,适应动态复杂环境,定位精准,运动平稳,轨迹流畅
多功能高速高精度跟踪控制
  • 高速高精度导航
  • 包含跟随、巡航、地图编辑、虚拟墙等功能
  • 友好人机界面及编程系统,方便二次开发
自动回桩充电
  • 大功率无线快充
  • 低电量自动回充
二、工业机器人高速高精度控制器
应用对象:工业六轴机器人、SCARA机器人、DELTA机器人、协作机器人、特种机器人等;
应用场景:搬运、抓取、焊接、切割、打磨等
多轴高速高精度控制、 动态轨迹规划与避障
  • 最多支持32轴运动控制,实现多机器人协作
  • 包含常见工业机器人运动模型和轨迹规划算法
  • 支持多种机器人结构,满足各行业机型定制
  • 智能安全防护
模块化机器人功能包与工艺库
  • 内置多种常见功能包及工艺库
  • 支持多场景二次开发
  • 友好人机界面及编程系统,易于快速开发
视觉检测与视觉计算
  • 内置视觉检测系统
  • 视觉自动标定
拖动示教
  • 支持拖动示教
  • 低电量自动指令系统丰富,易用性强
三、2D/3D视觉
应用场景:表面缺陷检测、工件抓取、物料计数等
高实时性高精度表面缺陷检测
  • 可实现0.1mm级多种形态表面缺陷的实时检测
  • 可迁移性强,可针对不同应用快速开发
高实时性高精度物体姿态解算
  • 同时实现多种目标的位姿解算
  • 精度高、速度快、硬件成本低
高实时性高精度目标抓取
  • 适应无纹理特征工件的识别与抓取
  • 适应多种工件散乱堆叠情况
  • 硬件成本低,抓取精度高,响应速度快
高速高精度目标分类与识别
高速高精度目标计数
  • 充分应用深度学习与图像处理技术
  • 在低成本硬件平台上实现高准确率识别与计数

开发与应用

development and application

自主巡检机器人

应用场景:化工厂、数据中心、仓库、配电站、机场、图书馆等
高精度自主建图、定位、导航
  • 搭载服务机器人自主智能控制器
自主智能巡逻、检测与预警
  • 具有自主巡逻、视觉检测、错误报警、报表生成、人脸识别、人体跟踪等
  • 可识别指示灯、仪表度数、机柜门状态等
  • 可搭配可燃气体传感器、有毒气体传感器、温度传感器等,对环境异常发出警告
环视夜视无死角
  • 配备红外摄像头,支持夜视与温度可视化
  • 搭载摄像头云台,可俯仰巡检及环视
云操控,更简便
  • 支持远程图传及远程操控
  • 配备用户界面,支持二次开发

迎宾引导机器人

应用场景:机场,酒店,公司前台,政府接待等
主动交互,宾至如归
  • 智能巡航,人体识别,主动迎接宾客
智慧沟通,高效服务
  • 具备人脸识别、语音识别与交互功能
引导跟随,伴您同行
  • 搭载服务机器人自主智能控制器,精准定位,精准引导
  • 具有人体跟随与伴行功能
记录行为偏好,数据驱动商业
  • 实时记录顾客路线与喜好,驱动商业决策

工业AGV

应用场景:3C制造工厂、物料转运、工序衔接等
激光、视觉互补的定位导航
  • 可利用激光、视觉感知周围环境,即便在大型仓库的开阔区域,依然能够精准定位,正确导航
功能强大的车队运行管理系统
  • 优化作业分配,优化充电决策
  • 根据交通流量、作业优秀级,智能生成最优调度
柔性制造,可扩展性强
  • 可为机器人定义和配置不同的技能
  • 可利用控制器向附加设备发送指令
生产工艺工序可追溯
  • 记录产品每道工艺流程参数及生产资料,改善产品可追溯性

无人驾驶汽车

多信息融合室内外精确低成本定位
  • 融合激光雷达、毫米波雷达
  • 高精度地图自动构建
自动泊车
  • 车道线路识别,安全行驶线路
  • 融合超声波环视的库位识别,自动倒库停车
  • 车辆行人等物体识别,安全避让与紧急停车
实时灵敏车辆控制
  • 配备交通标志识别摄像头、停止线摄像头
  • 动态车辆轨迹规划,保证安全舒适驾驶
可交互性与可集成性
  • 配备智能人车交互系统,方便操控
  • 开放智能停车场接口,方便商业集成

无人叉车

自主标定,精准定位
  • 自动校正叉车传感器安装误差
  • ±10mm的重复定位精度
多机调度,高效工作
  • 实现了多台无人叉车的高效、灵活调度,助力工作效率达到最高
安全防护
  • 融合激光、碰撞条、超声等传感器,灵敏反应,保障货物及人身安全
低电量报警,自动充电
  • 低电量时发出警报,自动回桩充电

轨道标记机器人

智能全自动
  • 自动/手动运动控制
  • 自动喷涂位置定位
高精定位、高速标记
  • 轨道标记一次性喷涂完成,定位精度±1mm
安全防护
  • 融合碰撞条、超声等传感器,灵敏反应,保障设备及人身安全
简单易用操作界面
  • 实时数据修改与设定
  • 傻瓜式操作

低速物流车

应用场景:快递运输、仓储物流、
多传感器融合系统
  • 融合了9轴IMU、五目大广角相机、多线激光雷达,系统高度集成,无需配置分立元件
适应各种天气、路面
  • 适应白天、黑夜,晴、雨、雾、霾各种天气
  • 适应轻度坡道、颠簸、结冰路面
5G远程遥控
  • 搭载5G通信设备,实时查看车身环境
  • 远程指令毫秒级传达,紧急情况立刻接管
搭载运营调度平台
  • 用户管理、园区管理、车辆管理、任务管理、状态监控、远程驾驶等

工业六轴机器人

应用场景:汽车、物流、化工、食品、制造等行业中的装配、搬运、喷涂、焊接等
承载能力强,工作空间大,定位精度高
  • 最大负载6Kg,工作空间1100mm
  • 重复定位精度±0.04mm
视觉标定,拖动示教
  • 支持视觉自动标定
  • 支持手动拖动示教
空间轨迹规划,碰撞检测,智能避障
  • 智能运动路径解算,自带碰撞检测,遇险报警,平滑避障
友好人机界面及编程应用系统
  • 带有机器人常用功能包,方便调用
  • 带有图像化编程系统,方便二次开发

SCARA机器人

应用场景:3C电子、食品、医药、3D打印、农业、建筑、物流仓储、生产制造以及运输等行业中的点涂胶、装配检测、搬运及上下料、钻孔、焊锡切割等
重复定位精度高
  • J1/J2关节重复定位精度:±0.01mm
水平运动速度快
  • 最大负载:3Kg
  • J1/J2关节工作范围:±135°
操作性强,易于维护
  • 示教器操作简便,二次开放简单
自动最优轨迹规划
  • 带有安全防护,智能规划工作路径

DELTA机器人

应用场景:生产线上轻小物件的分拣、理料、装箱等
动态性能强,运动速度快,重复精度高
  • 运动速度240次/分钟
  • 重复精度:±0.1mm
远程示教
  • 可使用手机进行远程在线示教
视觉自动标定
  • 基于低成本摄像头的高精度视觉自动标定
机器人结构配置灵活
  • 机器人配置可为2-4轴

灵巧操作协作机器人

应用场景:生产制造中的人机协作、科研教育、康复医疗等
自动轨迹规划与避障
  • 智能运动路径解算,空间路径最优化
灵巧运动,具备与人协同作业能力
  • 机器人可配置为6-7轴,运动灵巧
  • 配置视觉系统
  • 具有拖动示教功能
碰撞检测与智能安全防护
  • 动态碰撞检测,灵敏反应,保障人机安全
智能移动终端操控编程
  • 带有机器人常用功能包,方便调用
  • 带有图像化编程系统,方便二次开发
  • 支持远程示教与远程操控

汽缸表面缺陷检测

解决了细微、形态极不规则缺陷的检测问题
  • 表面缺陷:如划伤、磕伤、擦伤、异色不均等
  • 尺寸校验:如装配孔大小,圆整度等
实现了全维度复杂形状表面的全范围检测
  • 【汽缸尺寸】装配面的光滑接触面
  • 尺寸为【圆孔尺寸】的圆形孔洞
  • 所有尺寸在φ4-φ8的装配孔
高实时性,高准确率
  • 实时性效果:50fps(notebook gpu)
  • 正确率:mAP
成本低廉
  • 大面光源两块
  • 相机6个

复杂堆叠工件3D抓取

准确识别无纹理特征的金属工件姿态
  • 传统算法大多依赖颜色或纹理特征,对金属工件不能较好地进行识别与姿态估计
针对散乱堆叠工件设计识别抓取策略
  • 对堆叠工件进行可视工件识别,智能筛选最容易抓取的工件
成本低廉
  • 仅采用千元级RGBD相机,即可实现高精度位姿估计与抓取
支持各种形状工件,可移植性强
  • 仅需工件模型文件,无需预训练、预处理

NAO机器人

科学问题
  • 有限计算资源机器上目标识别与语义分割
  • 复杂路面上的鲁棒性稳定性仿生双足行走
  • 分布式协同控制与决策调度动态分配
  • 自然语言对话与理解
  • 小范围低精度传感器的建图与自主定位
应用场景
  • RoboCup机器人世界杯、中国机器人大赛
  • 世界机器人大赛 机器人接力赛
竞赛成绩
  • NAO机器人连续八年获得全国冠军
  • NAO机器人于2018年获得RoboCup世界杯季军
社会影响
  • 每年培养20余名本科生和5-8名研究生
  • 协助组织RoboCup中国赛、国际赛并对其进行技术支持
  • 为中小学生进行机器人及人工智能方向的科普

Pepper机器人

科学问题
  • 有限计算资源机器上目标识别与语义分割
  • 智能人机交互
  • 人物位姿与特征检测
  • 人物情感与行为识别
  • 位姿估计与抓取
  • 自然语言对话与理解
  • 小范围低精度传感器的建图与自主定位
应用场景
  • 服务型机器人
  • RoboCup机器人世界杯、中国机器人大赛
竞赛成绩
  • Pepper机器人于2019年首次参加RoboCup中国赛并获得冠军
  • Pepper机器人于2020年获得RoboCup中国赛冠军
社会影响
  • 每年培养20余名本科生和5-8名研究生
  • 协助组织RoboCup中国赛、国际赛并对其进行技术支持
  • 为中小学生进行机器人及人工智能方向的科普

开放式教育与研究机器人

通用平台,功能丰富
  • 平台搭载激光雷达、深度相机、室外定位标签、高性能计算机等设备
  • 开放底盘控制,机器人运动规划,视觉算法,SLAM算法等接口
  • 提供包括底盘控制,机器人运动规划与控制,视觉算法,导航建图定位算法等接口
  • 支持4G/5G/WiFi远程遥控,支持实时图像传输
  • 一键式操作,支持二次开发
适用于教学实践与科研实验
  • 涵盖机器人控制、导航建图定位、机器视觉、人机交互等多学科内容
  • 搭载近年来最具代表性、先进性相关领域算法
  • 支持深度网络运算、视觉里程计、SLAM算法、运动估计与预测等先进机器人技术
  • 最大负载100kg,移动速度0.85m/s,支持有线/无线充电

博士后招聘

recruitment
招收需求
具有控制、电气、通信、机械、计算机、数学以及物理等背景的理工科博士欢迎来询
薪资待遇
  1. 博士后在站期间,基本年薪不低于35万,职位有效期不限。
  2. 享受同济大学博士后的相关福利政策。
工作地点
上海市嘉定区曹安公路4800号,同济大学 嘉定校区 智信馆。

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2020-06-08

我院自主研发的基于云的多机器人智能协作平台在第19届中国国际工业博览会精彩亮相

2017-11-7

校友

Alumni
博士
硕士
韩云
博士
2015届校友

主要研究方向:动作识别,人体骨架,决策树,Kinect,SVIT

博士毕业论文标题:基于深度相机Kinect的人体动作识别研究

唐春晖
博士
2015届校友

主要研究方向:矩形特征,目标检测,多目标跟踪,客流计数,梯度方向直方图

博士毕业论文标题:单目俯视的行人检测和跟踪

荣智林
博士
2016届校友

主要研究方向:轨道交通,永磁同步电机,基波电压,死区补偿,参数在线辨识

博士毕业论文标题:轨道交通车辆永磁同步牵引系统控制策略研究

尹晓川
博士
2018届校友

主要研究方向:示教学习,轨迹生成,单目视觉里程计,深度学习

博士毕业论文标题:机器人示教轨迹学习与生成

宗文豪
博士
2019届校友

主要研究方向:无人驾驶,计算机视觉,单目视觉SLAM,自动泊车,架构设计

博士毕业论文标题:面向“最后一公里”的无人驾驶关键算法研究与实现

杜明晓
博士
2020届校友

主要研究方向:区块链,联盟链,共识算法,分布式系统,拜占庭容错

博士毕业论文标题:联盟型区块链的共识算法及应用研究

王鹤霖
博士
2020届校友

主要研究方向:双足行走,脉冲混杂系统,混杂零动态,稳定性分析

博士毕业论文标题:双足机器人行走控制与稳定性研究

2021
2020
2019
2018
2017
2016
邓修齐
硕士
2021届校友

主要研究方向:NLP,广告/搜索算法

硕士毕业论文标题:基于深度学习和激光SLAM的室内定位与地图构建

陈浩
硕士
2021届校友

主要研究方向:移动机器人SLAM技术

硕士毕业论文标题:融合激光与视觉感知的室内机器人多维建图与动态定位技术研究

张雪
硕士
2021届校友

主要研究方向:机器人自适应运动控制

硕士毕业论文标题:基于模糊控制的机器人自适应运动控制研究与实验验证

唐亮
硕士
2021届校友

主要研究方向:机器人控制系统设计开放、机器人轨迹规划及跟踪控制

硕士毕业论文标题:机器人通用控制系统及规划算法的研究与实现

孙浩然
硕士
2021届校友

主要研究方向:机器人

硕士毕业论文标题:机器人通用平台示教系统的设计与实现

孙晓娴
硕士
2021届校友

主要研究方向:移动机器人的路径规划,强化学习

硕士毕业论文标题:复杂环境下基于强化学习的移动机器人路径规划算法的研究

周浩然
硕士
2021届校友

主要研究方向:视觉SLAM

硕士毕业论文标题:仿人机器人自定位算法研究及实验验证

林立民
硕士
2020届校友

主要研究方向:机器人轨迹规划,中枢模式发生器(CPG),示教学习,模板匹配,轨迹学习与生成

硕士毕业论文标题:机器人轨迹的学习与生成方法研究

南浩
硕士
2020届校友

主要研究方向:移动机器人,路径规划,自主导航,避障,强化学习

硕士毕业论文标题:移动机器人复杂环境下路径规划与自主导航方法研究

魏鹏豪
硕士
2020届校友

主要研究方向:视觉里程计,激光SLAM,激光定位,路径规划,PID控制器

硕士毕业论文标题:移动机器人自主导航系统的研究与实现

雍浩浩
硕士
2020届校友

主要研究方向:控制器、示教器、遗传算法、时间最优化、避障

硕士毕业论文标题:多关节工业串联机器人轨迹规划研究及系统实现

周自强
硕士
2020届校友

主要研究方向:协作机器人,奇异规避,惯性参数辨识,拖动示教,柔顺控制

硕士毕业论文标题:七自由度协作机器人奇异规避及力控制研究与实现

曾志颖
硕士
2019届校友

主要研究方向:协作机器人,轨迹规划,动力学建模,碰撞检测,控制系统

硕士毕业论文标题:七自由度协作机器人控制系统的研究与实现

陈忠德
硕士
2019届校友

主要研究方向:机器人,控制器,参数辨识,单目视觉,绝对定位精度

硕士毕业论文标题:机器人运动控制及参数辨识系统的研究与实现

耿烷东
硕士
2019届校友

主要研究方向:协作机器人,轨迹规划,动力学建模,碰撞检测,控制系统

硕士毕业论文标题:机器人轨迹学习与生成方法研究及实验验证

韩俊强
硕士
2019届校友

主要研究方向:Delta机器人,轨迹规划,参数曲线轨迹,控制系统

硕士毕业论文标题:Delta机器人高速运动规划设计与实现

李代荣
硕士
2019届校友

主要研究方向:同时定位与建图,ORB特征,闭环检测,词袋模型,图优化

硕士毕业论文标题:融合ORB闭环检测的激光SLAM研究与实现

徐沁澄
硕士
2019届校友

主要研究方向:六轴机器人,机器人控制器,运动学,轨迹规划,仿真示教器

硕士毕业论文标题:工业串联六轴机器人的控制及其示教系统的设计与实现

杨静
硕士
2019届校友

主要研究方向:双足机器人,仿生控制,步态调制,自适应行走控制,被动行走

硕士毕业论文标题:基于仿生机理的双足机器人步态自适应调制方法研究

张芮溟
硕士
2019届校友

主要研究方向:移动机器人,室内动态环境,地图构建,自主定位与导航,定点巡航

硕士毕业论文标题:移动机器人室内自主定位与导航系统设计与实现

朱焱伟
硕士
2019届校友

主要研究方向:电梯系统,音视频系统,图像处理,行为分析

硕士毕业论文标题:电梯轿厢双向音视频及行为分析系统的研究与实现

陈玺
硕士
2018届校友

主要研究方向:多机协同,CODESYS,集中控制,视觉集成,OPC技术

硕士毕业论文标题:多类型工业机器人协同工作及远程监控

李勇奇
硕士
2018届校友

主要研究方向:RGB-D,目标检测,位姿估计,随机分拣

硕士毕业论文标题:基于RGB-D图像的三维物体识别算法的研究与实现

王志峰
硕士
2018届校友

主要研究方向:六轴机器人, 控制器架构, 运动学, 轨迹规划, 示教器

硕士毕业论文标题:工业串联六轴机器人的控制器系统设计与实现

夏力
硕士
2018届校友

主要研究方向:分层CPG,足式机器人,行走控制,环境适应性

硕士毕业论文标题:基于分层CPG的足式机器人适应性行走控制

张彤
硕士
2018届校友

主要研究方向:仿人机器人,鲁棒行走,落脚点补偿,上身姿态控制

硕士毕业论文标题:仿人机器人落脚点补偿算法设计及实验验证

韩新承
硕士
2017届校友

主要研究方向:绝对精度,运动学标定,单目视觉,分级测量模型,机器视觉

硕士毕业论文标题:基于单目视觉的工业机器人运动学标定方法的研究与实现

宁静
硕士
2017届校友

主要研究方向:仿人机器人,自平衡技巧,自碰撞避免,鲁棒行走控制,全身运动规划

硕士毕业论文标题:自平衡技巧在仿人机器人实时运动规划中的研究应用

孙旭
硕士
2017届校友

主要研究方向:机器视觉,缺陷检测,机器学习,图像处理

硕士毕业论文标题:基于机器视觉的工业产品识别与检测平台研究与实现

王继民
硕士
2017届校友

主要研究方向:机器人控制器,运动学,云平台,Android示教器

硕士毕业论文标题:机器人云控制平台的研究与实现

王悦
硕士
2017届校友

主要研究方向:机器视觉,场景识别,相关向量机,深度学习,卷积神经网络

硕士毕业论文标题:基于视觉的机器人场景识别

陈仲洋
硕士
2016届校友

主要研究方向:电梯,物联网,故障诊断,音视频

硕士毕业论文标题:基于物联网的电梯故障诊断和双向音视频系统

高硕
硕士
2016届校友

主要研究方向:车辆检测,目标跟踪,Haar分类器,车灯检测

硕士毕业论文标题:复杂工况下单目视觉车辆检测系统的设计与实现

马嘶鸣
硕士
2016届校友

主要研究方向:高速磁浮列车,实时仿真,定位测速,车载控制和诊断

硕士毕业论文标题:基于5分区的高速磁浮交通车辆实时仿真系统研制与测试

王韩彬
硕士
2016届校友

主要研究方向:机器视觉,交通环境感知,车辆识别,深度学习

硕士毕业论文标题:基于机器视觉的交通环境感知技术与工具平台

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