蘇州河，長江支流黃浦江支流吳淞江上海段俗稱，河沿岸是上海最初形成發展的中心，近年來，工業汙水、生活汙水和農業汙水、畜禽汙水等隨意排放直接導致了蘇州河的河道自淨能力不斷減退。嚴重的有機汙染、底泥對水質的汙染、支流對幹流的汙染、不利的水動力條件加劇了對蘇州河水質的汙染和水上航運的影響。上海歷屆市委、市政府對蘇州河整治工作予以高度重視。
近期，由中科院合肥研究院固體所劉錦淮研究員課題組研製的智能保潔水面機器用於上海市蘇州河水面無人保潔服務。
團隊通過研發雷射雷達、雙目立體視覺相機、毫米波雷達等多模融合感知技術，準確地感知障礙物和識別橋梁等水面目標，解決了水面機器人的智能感知問題；研發衛星導航、慣性導航和電子羅盤融合的導航定位技術，解決城市複雜信號幹擾情況下的定位導航問題；為了解決無人狀態下系統的可靠性和冗餘度，分別採用了嵌入式和工業控制計算機雙作業系統並互為備份；採用了雙路通信鏈路並互為備份；採用了無縫切換的混合動力系統；採用了完全物理隔離的多模操作方式，確保控制系統的安全性。
該水面機器人具有在多種河道運行的通用性，可以根據需求進一步擴展用於水質移動監測、水生態修復和治理、水文地質探測和測繪、應急救援、重要水域安防等，有望在上海和全國推廣應用。
保潔水面機器人
「智能保潔一號」是由中科院合肥智能研究所研製成功的無人駕駛高智能水面機器人，最大排水量超過5噸，一次作業能清掃3m3以上的水面漂浮物。智能機械研究所研究人員通過數年的研究和技術攻關，研製出國內首艘能在B級航區運行的水面機器人，其功能和關鍵技術包括：具有全自主巡航、遠程駕駛和遙控三種操作模式。該產品的研製成功，可取代人工進行高效的水面清潔作業，實現無人駕駛保潔船舶的產業化。該機器人具備在複雜水域和狹窄河道的自動路徑識別和自動避障能力，採用新能源混合動力技術，具備船舶專用的新型動力驅動和能源管理系統。
針對黃浦江潮汐變化梯度大、流速快和岸壁效應水體環境，船體和推進系統採用協同優化設計和動態仿真，能在高速紊流B級航區適航，並研發了針對欠驅動系統的多餘度、多參數和多自由度自適應控制系統，確保船體在複雜水域中巡航的敏捷性、可靠性和魯棒性。
機器視覺相機
是將通過鏡頭投影到傳感器的圖像傳送到能夠儲存、分析和(或者)顯示的機器設備上。機器視覺相機的目的是將通過鏡頭投影到傳感器的圖像傳送到能夠儲存、分析和(或者)顯示的機器設備上。可以用一個簡單的終端顯示圖像，例如利用計算機系統顯示、存儲以及分析圖像。
照晶片類型可以分為CCD相機、CMOS相機；按照傳感器的結構特性可以分為線陣相機、面陣相機；按照掃描方式可以分為隔行掃描相機、逐行掃描相機；按照解析度大小可以分為普通解析度相機、高解析度相機；按照輸出信號方式可以分為模擬相機、數字相機；按照輸出色彩可以分為單色(黑白)相機、彩色相機；按照輸出信號速度可以分為普通速度相機、高速相機；按照響應頻率範圍可以分為可見光(普通)相機、紅外相機、紫外相機等。
毫米波雷達
是工作在毫米波波段探測的雷達。通常毫米波是指30～300GHz頻域(波長為1～10mm)的。毫米波的波長介於微波和釐米波之間，因此毫米波雷達兼有微波雷達和光電雷達的一些優點。同釐米波導引頭相比，毫米波導引頭具有體積小、質量輕和空間解析度高的特點。與紅外、雷射、電視等光學導引頭相比，毫米波導引頭穿透霧、煙、灰塵的能力強，具有全天候(大雨天除外)全天時的特點。另外，毫米波導引頭的抗幹擾、反隱身能力也優於其他微波導引頭 。毫米波雷達能分辨識別很小的目標，而且能同時識別多個目標；具有成像能力，體積小、機動性和隱蔽性好，在戰場上生存能力強。
電子羅盤
又稱數字羅盤，在現代技術條件中電子羅盤作為導航儀器或姿態傳感器已被廣泛應用。電子羅盤與傳統指針式和平衡架結構羅盤相比能耗低、體積小、重量輕、精度高、可微型化，其輸出信號通過處理可以實現數碼顯示，不僅可以用來指向，其數位訊號可直接送到自動舵，控制船舶的操縱。廣為使用的是三軸捷聯磁阻式數字磁羅盤，這種羅盤具有抗搖動和抗震性、航向精度較高、對幹擾磁場有電子補償、可以集成到控制迴路中進行數據連接等優點，因而廣泛應用於航空、航天、機器人、航海、車輛自主導航等領域。
智能感知
即視覺、聽覺、觸覺等感知能力。人和動物都具備，能夠通過各種智能感知能力與自然界進行交互。感知智能是指將物理世界的信號通過攝像頭、麥克風或者其他傳感器的硬體設備，藉助語音識別、圖像識別等前沿技術，映射到數字世界，再將這些數字信息進一步提升至可認知的層次，比如記憶、理解、規劃、決策等等。而在這個過程中，人機界面的交互至關重要。人工智慧的發展主要分為三個層次，即運算智能、感知智能和認知智能。
所謂運算智能，是指計算機快速計算和記憶存儲的能力。所謂感知智能，是指通過各種傳感器獲取信息的能力。所謂認知智能，是指機器具有理解、推理等能力。移動機器人環境感知技術是實現自主機器人定位、導航的前提， 通過對周圍的環境進行有效的感知，移動機器人可以更好地進行自主定位、環境探索與自主導航等基本任務的實施。環境感知技術是智慧機器人自主行為理論中的重要研究內容，具有十分重要的研究意義。隨著傳感器技術的發展，傳感器在移動機器人中得到了充分的使用，大大提高了智能移動機器人對環境信息的獲取能力。
新聞來源：中國科學院合肥物質科學研究院