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机器人想要自主行走 它还缺个“小脑”

导读: 先不谈人脸识别、语音交互这些功能,现在市面上常见的服务机器人连最基本的自主行走都无法实现。当然,这里的自主行走指的是可以进行路径规划与自动避障,靠人为控制、埋设预定轨道与随机碰撞寻路,完全算不上自主行走。

  提到机器人,你脑海中出现的会是什么?《超能陆战队》中的“萌神”大白?《星球大战》中的“BB-8”?还是《机器人瓦力》中的扫地机器人瓦力?

  电影中的机器人,虽然炫酷,满足了我们想象与期望,但是关上电视,似乎还是和我们家居生活距离很远。

  回头看看目前我们家里有的扫地机,每天在家里风风火火,一会卡住地毯,一会卡住鞋带,一会卡在床底下,家里的桌椅板凳腿让它撞的遍体鳞伤,动不动还玩消失,找也找不到……

  突然走红的除了网红,还有机器人餐厅,开业的时候吸引眼球,大批人围观,过段时间就会发现“机器人只能沿着固定线路送餐,加上餐厅人员走动大,机器人不懂得躲闪,上菜容易洒落打翻,甚至造成安全事故”,机器人服务员最终被老板“炒了鱿鱼”。

  先不谈人脸识别、语音交互这些功能,现在市面上常见的服务机器人连最基本的自主行走都无法实现。当然,这里的自主行走指的是可以进行路径规划与自动避障,靠人为控制、埋设预定轨道与随机碰撞寻路,完全算不上自主行走。对于服务机器人来说,实现自主行走是它可以被称为“机器人”的前提,这也是我们对于机器人的基本要求。

  我们理想中的机器人应该是什么样的呢?扫地机器人知道哪里扫过了,哪里没有扫,哪个是房间,并以房间为单位进行清扫;送餐机器人可以随意在餐厅里行走,当然也不会撞到客人;在商场迷路时,随意在服务机器人的屏幕上点击目的地,它可以自动带领你过去。这些看上去很简单,却又非常实用的功能,单靠机器人的“眼睛”(如激光雷达、摄像头等)显然无法实现,还需要额外的算法和传感器配套。

  一直以来,我们对于机器人的设计研发都是借鉴人类本身,很多公司做机器人的眼睛、大脑(主要是语音、视觉交互),当然还有机器人整机,也就是身体。是不是还少点什么?在人类的身体结构中,小脑占整个脑部神经元的50%,而它的主要作用就是为了帮助人类实现行走。那么在机器人的整体结构中,是不是也需要这样的小脑呢?

  答案显然是肯定的。对机器人来说,小脑可以绘制环境地图来指导自身行动,而如何在环境中找到一条从起点到终点,同时避开障碍物的最优路径显得更为困难和重要。

  为了帮助服务机器人更好实现自主行走,一个控制运动的核心中枢尤为重要,思岚科技的SLAMWARE便充当了机器人的“小脑”。

  这是一款模块化的机器人自主定位导航系统,内置基于激光雷达的同步定位与建图(SLAM)及配套的路径规划功能。同时,它也是思岚科技推出的服务机器人自主行走的全套解决方案之一。相较于开源的ROS机器人操作系统,SLAMWARE内置的SLAM算法构建出的地图更加精确,即使受到外界干扰也可以保持较高的定位精度。在实际应用时,除了利用SLAM构建环境地图与实时定位外,我们还希望机器人在未知环境中自动避开障碍物,实现自主移动。SLAMWARE采用D*算法(即动态启发式路径搜索算法),可以让机器人不需要预先录入地图,就可以在陌生环境中行动自如,躲避动态障碍物。

 

  通常来说,服务机器人的工作环境都比较复杂,SLAMWARE还支持超声波传感器,防跌落传感器、碰撞传感器和深度摄像头的数据,利用多种传感器信息融合,实现更加智能、实用的自主运动。同时,SLAMWARE可以实现基于激光特征识别的回充对接技术,也就是说,机器人在移动后,可以认得自己的家,不会迷路。

  此外,针对扫地机器人等具体领域应用,思岚科技也提供完整的解决方案,整合了其特有的贴边清扫、往复式打扫、区域划分、断点续扫、自动回充等功能,方便扫地机器人厂家进行整合,不需要进行二次开发。

  实现自主行走一直是机器人研究领域的重点和难点,而从全球范围来看,可以提供这样打包解决方案的公司并不多。思岚科技作为一家提供机器人智能定位导航方案的公司,专注于帮助机器人实现自由行走,正不断引起行业内的关注与重视。

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