随着商旅出行需求升级与智能装备技术普及,可跟随型智能行李箱因解放双手、提升出行效率的核心优势,成为智能出行装备市场的核心增长点,2025-2030年全球市场规模年复合增长率预计达28.5%,亚太地区占比超40%。但当前可跟随型行李箱普遍存在核心技术瓶颈:复杂场景(机场、车站高密度人流)下跟随精度不足、动态避障误判率高、续航与轻量化难以平衡,且民航合规性适配不足,难以满足用户安全、可靠的出行需求。宁波相信科技有限公司深耕智能旅行用品领域,拥有旅行用品无人零售机相关专利,具备旅行用品研发与市场对接基础,聚焦可跟随型行李箱等智能出行产品开发,亟需通过核心技术升级突破现有产品性能瓶颈,抢占高端智能出行市场。
当前企业在可跟随型智能行李箱研发中面临核心技术痛点:一是单一感知方案(视觉或UWB)在复杂环境下易失效,多模态感知数据存在时空不同步、融合精度低问题,导致跟随偏差大;二是动态跟随控制算法适应性差,用户快速转向、变速时易出现跟驰滞后或姿态偏移;三是高密度人流、狭小通道等场景下,障碍物识别不全面,避障路径规划不合理,易发生碰撞;四是驱动系统功耗高,电池容量与箱体轻量化矛盾突出,续航时间难以满足长途出行需求;五是人机交互体验差,指令响应延迟高,防丢失预警不及时,且部分技术参数不符合民航、高铁等交通场景的准入标准。
研发可跟随型智能行李箱多模态感知融合与精准跟随控制技术,能够有效提升复杂场景下的跟随稳定性与避障可靠性,平衡续航与轻量化需求,实现交通场景合规适配,同时依托企业现有旅行用品研发基础与市场资源,快速推动技术产业化,填补企业在高端智能跟随出行装备领域的技术空白,增强市场核心竞争力。基于此,企业亟需开展相关技术研发工作。
(1)多模态感知融合协同难题:需解决视觉、UWB、毫米波雷达多源异构数据的纳秒级时钟同步问题,攻克自适应加权融合算法,提升复杂光照、电磁干扰环境下的定位精度,确保跟随基准数据可靠。
(2)精准跟随控制优化难题:需建立基于用户运动状态(速度、转向角)的动态轨迹预测模型,解决跟驰距离自适应调节与姿态稳定控制问题;攻克低速大转向场景下的轮速协同控制技术,避免跟随偏移或侧翻风险。
(3)复杂场景避障决策难题:需开发高密度人流群体行为预测算法,解决动态障碍物(行走人群、移动行李)的实时识别与优先级判定问题;攻克狭小空间(走廊、电梯口)的最短路径规划与紧急制动协同技术,提升避障安全性。
(4)续航与轻量化平衡难题:需优化高效电机驱动与制动能量回收系统,解决驱动功耗与续航里程的矛盾;攻克高强度轻量化材料的结构集成技术,在保证箱体承重的同时降低整体重量,适配交通出行便携需求。
(5)交通场景合规适配难题:需解决电池容量、电磁辐射等参数的民航/高铁合规性优化问题;攻克多模态人机交互(语音+APP+触觉反馈)的低延迟响应技术,实现防丢失、防碰撞的多级安全预警。
(1)技术储备:企业已组建由智能控制、传感器技术、机械结构等领域专业人才组成的研发团队,具备旅行用品相关专利技术积累;完成了可跟随型行李箱的市场需求调研与初步技术方案设计,积累了机场、车站等典型场景的用户运动数据与环境特征数据,对UWB定位、视觉识别等基础技术有初步研究,为核心技术研发奠定了理论与数据基础。
(2)设备基础:已购置多模态传感器测试平台、运动控制实验装置、电池性能检测设备、电磁兼容测试仪器及基础的机械加工设备,能够满足前期核心技术验证、原型产品开发、工艺参数优化及基础性能测试需求;企业拥有旅行用品供应链资源,具备技术成果产业化转化的生产衔接基础。
(3)市场与资源积累:已完成商旅人群、出行服务企业的需求调研,明确了可跟随型行李箱的跟随精度、续航时间、合规性等核心技术指标;与传感器供应商、轻量化材料企业建立了初步合作关系,可提供技术交流与材料支撑;同时与高校机器人学院、智能控制研究所开展了初步技术交流,具备产学研合作的良好基础。
(1)技术目标:开发完成可跟随型智能行李箱核心技术方案及原型产品,多模态融合定位精度≤±2cm,动态跟随偏差≤5cm;复杂场景下障碍物识别准确率≥99%,避障误判率≤1%;跟随速度适配0.5-5km/h,转向响应时间≤200ms;单次充电续航≥8km,箱体重量≤5kg(20英寸);电磁辐射、电池参数符合民航/高铁准入标准,安全预警响应时间≤300ms。
(2)应用目标:完成至少4个典型应用场景(机场出行、高铁通勤、商旅出差、日常购物)的适配验证,形成标准化生产方案;技术应用后,产品不良品率降低65%以上,用户满意度提升50%以上,核心性能指标达到行业领先水平。
(3)成果目标:获得相关核心技术发明专利2-3项(含发明专利至少1项)、实用新型专利3-4项、软件著作权1-2项;形成完整的技术研发报告、生产工艺文件、产品检测标准及使用手册;将技术成功应用于批量生产,实现至少8家出行服务企业、零售渠道商的长期合作。
(1)技术文档:包括可跟随型智能行李箱多模态感知融合与精准跟随控制技术研发报告、感知融合算法手册、运动控制方案设计文档、生产操作规程、产品性能检测标准及方法、专利与软件著作权申请文件、场景适配指南等。
(2)实物成果:可跟随型智能行李箱原型样品及量产产品、多模态感知融合模组、精准跟随控制模块、低功耗驱动系统样品、性能测试工装。
(3)知识产权:围绕核心技术获得的发明专利、实用新型专利、软件著作权等知识产权证书。
(4)应用成果:产品性能测试报告、典型场景适配验证报告、交通场景合规性认证报告、产业化生产可行性分析报告及市场推广方案。