【深度】运动机器人“智障”了吗?
而智能算法,也是近几年各大机器人厂商重点发力的部分。这其中,涉及到了环境感知、导航定位、避障、决策、视觉、语音、人机交互等多个关键技术。
同时于院长也表示,“现在各个厂商在智能算法方面还处于浅水区,只是做到了一些基本功能的应用。简单来说,就是现在的机器人还不够聪明。”
这里的“不够聪明”体现在三方面:第一,感知能力不够智能;第二、行为决策能力不够;第三,人机交互性差。
就目前的发展趋势看,多模态传感器和智能算法相结合是一种有效的解决方式。当机器人可以有效地感知环境变化、准确地推理和做出决策、结合用户需求提供针对性服务时,就是我们进入“深水区”的时候了。
驱动结构方面,则涉及了机械结构设计、有效驱动力、减速器等多个机械工程问题。而这些,都直接关系到机器人移动时的灵活性。
想必,谁也不想看到机器人要么不动,要么“嗖”地冲出去然后撞倒墙上的场面吧。
也正因为此,当前大多移动机器人应用都只局限于室内场景中。而市场所需要的机器人,应该拥有更多的能力,如自然地做着肢体动作,可以“端茶倒水”,甚至“翻山越岭”。
这就涉及到机器人的活动能力了。
活动的重点在“关节”,伺服舵机和运动算法成制胜关键
谈及“活动”机器人,最为常见的,就是舞台表演类机器人。
旋转、挥手、踢腿……这些都是跳舞机器人最为常见的动作。其中,以上过春晚的优必选机器人最为知名。而它们最大的优势在于技术——伺服舵机及步态算法等的自主研发。
优必选创始人&CEO周剑曾说过,“伺服舵机本身就是一个比较难的技术壁垒。尤其是大扭矩伺服舵机,在全球来讲都是机器人产业里一个很大的难题。”
和普通的电机相比,伺服舵机涉中还涵盖了减速、传感、电机、芯片、改进算法、旋转自由度等多种技术问题。也正因为此,伺服舵机能够极大的提升机器人活动时的关节灵敏度。所以优必选没有放弃研发伺服舵机,尽管他们花了近5年的时间,耗资半亿。
其实,伺服舵机并不是一个新概念,日本、瑞士等机器人研发大国早有“伺服舵机”相关产品。只是当时进口成本极高,即便是最低性能的成本价也需要50美元/个,且早期需求量不高,所以一直没有被广泛应用。
对此,周剑表示:“一般来看,仅伺服舵机的成本,就能占去机器人总成本的一半。这样一来,一旦量少,供应链就根本起不来,相应的芯片、CPU、电池成本也都降不下来。”
但随着用户对机器人活动灵敏度要求地提高,伺服舵机早已成为机器人厂商差异化竞争的关键,原本所说的“需求量不高”已经成为了一个伪命题。
然而,正如周剑所说,中小型企业在早期“量不大”且进口成本较高的情况下,自研不失为一条出路。
那么,机器人能动了,要怎么让它动起来呢?
举个例子,赶时间时,“人”的正常生理反应会让我们的步子会迈得很大,走路的速度和身体的摆动幅度等都会随之变化;而如果时间比较宽裕,你可能就会优哉游哉的颠着小碎步,头也跟着摇摇晃晃、双臂随意摆动。
机器人也应该是这样的。不同场景下,步态及身体的每个部分,都会表现出不同的运动状态。说的通俗点,机器人在活动时应该更接地气,而不是只会木讷的重复着单一或仅有的几个动作。
这需要一个同样接地气的算法。
什么时候动?动哪里?怎么动?频率如何?幅度多大?这些都是在做算法时必须考虑的事情。尤其在场景多样化且复杂时,算法开发的工程量将成倍增加。
徐凯强也说,“让机器人动动手脚,看起来很简单,但为了做好这一点,我们花了整整三年的时间。”
而张锐谈及的“如果人是可以广泛生存于这个世界的,那么机器人就应该能被广泛应用于各个领域,这需要不同的算法赋予其不同的功能。”
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