AI在机器人运动控制领域应用盘点

2018-05-31 08:43

来源：亿欧网

3.环境感知类

主要的场景是服务机器人的路径规划、无人机目标追踪、工业机器人的视觉定位等，通过感知环境，给封装好的运动控制系统下达目标运动指令。

目标识别

环境感知过程中的目标识别，如无人机目标的识别和追踪等，有神经网络的帮助，可以识别的更准确，已经在大疆等无人机上应用。

定位导航和路径规划

目前机器人的定位导航，主要基于流行的vSLAM或激光雷达SLAM技术。主流的激光雷达方案大概可以分三步，中间部分环节可能涉及到一些深度学习，大部分内容并不涉及深度学习相关。

第一步：SLAM，构建场景地图，用激光雷达构建场景的2D或3D点云，或者重建出3D场景。

第二步：构建语义地图，可能会对物体进行识别和分割，对场景中的物体进行标记。（有的可能略过这一步）

第三部：基于算法进行路径规划，并驱动机器人的运动。

4.环境交互

典型应用场景：机械臂抓取目标物体等。与环境的交互，一直是传统自动控制难以解决的问题。近年来，以强化学习为基础，AI相关技术用在了这类问题上，取得了一定的研究进展，但是否是未来的主流方向，仍存在很大争议。

1）强化学习

强化学习框架中，有一个包含神经网络的Agent负责决策。Agent以当前机器人传感器所采集到的环境为输入，输出控制机器人的行动命令action，机器人行动后，再观察新的环境状态和行动带来的结果Reward，决定下一步新的行动action。Reward根据控制目标进行设置，并有正反向之分。例如，如果以自动驾驶为目标，正向的Reward的就是到达目的地，反向就是不能达到目的地，更不好的Reward就是出车祸。然后重复这个过程，目标是最大化Reward。

强化学习的控制过程，本来就是个正向反馈的控制过程，是AI用于机器人控制的基础。以此为基础，强化学习在机器人控制方面出现了一些研究成果。