提到服務(wù)機(jī)器人,你腦海中出現(xiàn)的會(huì)是什么?《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》中的“萌神”大白?《星球大戰(zhàn)》中的“BB-8”?還是《機(jī)器人瓦力》中的掃地機(jī)器人瓦力?" T" p% `5 c L! k, X" y( K0 x* [
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電影中的機(jī)器人,雖然炫酷,滿足了我們想象與期望,但是關(guān)上電視,似乎還是和我們家居生活距離很遠(yuǎn)。
; b! D% _+ _" @6 V8 Y/ J6 w回頭看看目前我們家里有的掃地機(jī),每天在家里風(fēng)風(fēng)火火,一會(huì)卡住地毯,一會(huì)卡住鞋帶,一會(huì)卡在床底下,家里的桌椅板凳腿讓它撞的遍體鱗傷,動(dòng)不動(dòng)還玩消失,找也找不到…… - G5 i$ C& h @& k: X' a5 `% l8 d) F
突然走紅的除了網(wǎng)紅,還有機(jī)器人餐廳,開業(yè)的時(shí)候吸引眼球,大批人圍觀,過段時(shí)間就會(huì)發(fā)現(xiàn)“機(jī)器人只能沿著固定線路送餐,加上餐廳人員走動(dòng)大,機(jī)器人不懂得躲閃,上菜容易灑落打翻,甚至造成安全事故”,機(jī)器人服務(wù)員最終被老板“炒了魷魚”。
" B0 B; z2 x6 A先不談人臉識(shí)別、語音交互這些功能,現(xiàn)在市面上常見的服務(wù)機(jī)器人連最基本的自主行走都無法實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然,這里的自主行走指的是可以進(jìn)行路徑規(guī)劃與自動(dòng)避障,靠人為控制、埋設(shè)預(yù)定軌道與隨機(jī)碰撞尋路,完全算不上自主行走。
8 o. }) z% u1 N* G: p對(duì)于服務(wù)機(jī)器人來說,實(shí)現(xiàn)自主定位導(dǎo)航是它可以被稱為“機(jī)器人”的前提,這也是我們對(duì)于機(jī)器人的基本要求。 2 t5 C$ [; k6 G! @4 d( L
我們理想中的機(jī)器人應(yīng)該是什么樣的呢?掃地機(jī)器人知道哪里掃過了,哪里沒有掃,哪個(gè)是房間,并以房間為單位進(jìn)行清掃;送餐機(jī)器人可以隨意在餐廳里行走,當(dāng)然也不會(huì)撞到客人;在商場迷路時(shí),隨意在服務(wù)機(jī)器人的屏幕上點(diǎn)擊目的地,它可以自動(dòng)帶領(lǐng)你過去。 * S5 q% {1 ?5 G% ]) X n5 F
這些看上去很簡單,卻又非常實(shí)用的功能,單靠機(jī)器人的“眼睛”(如激光雷達(dá)、攝像頭等)顯然無法實(shí)現(xiàn),還需要額外的算法和傳感器配套。 ' H1 w* i% D" h, C+ g% A
一直以來,我們對(duì)于機(jī)器人的設(shè)計(jì)研發(fā)都是借鑒人類本身,很多公司做機(jī)器人的眼睛、大腦(主要是語音、視覺交互),當(dāng)然還有機(jī)器人整機(jī),也就是身體。是不是還少點(diǎn)什么?
5 @8 V4 d7 A7 D8 g, s在人類的身體結(jié)構(gòu)中,小腦占整個(gè)腦部神經(jīng)元的50%,而它的主要作用就是為了幫助人類實(shí)現(xiàn)行走。那么在機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)中,是不是也需要這樣的小腦呢?
' h2 O$ J5 m& K. \) Q/ J) {* j: }答案顯然是肯定的。 / ^* W9 }" U% Q" {9 z/ }$ k
對(duì)機(jī)器人來說,小腦可以繪制環(huán)境地圖來指導(dǎo)自身行動(dòng),而如何在環(huán)境中找到一條從起點(diǎn)到終點(diǎn),同時(shí)避開障礙物的最優(yōu)路徑顯得更為困難。 . x) d5 ~! y' U R7 ?* S* J
為了幫助服務(wù)機(jī)器人更好實(shí)現(xiàn)自主行走,一個(gè)控制運(yùn)動(dòng)的核心中樞尤為重要。 在實(shí)際應(yīng)用時(shí),除了利用SLAM構(gòu)建環(huán)境地圖與實(shí)時(shí)定位外,我們還希望機(jī)器人在未知環(huán)境中自動(dòng)避開障礙物,實(shí)現(xiàn)自主移動(dòng)。SLAMWARE采用D*算法(即動(dòng)態(tài)啟發(fā)式路徑搜索算法),可以讓機(jī)器人不需要預(yù)先錄入地圖,就可以在陌生環(huán)境中行動(dòng)自如,躲避動(dòng)態(tài)障礙物。 4 \8 C! p* r1 W6 D( t& _; z5 z0 {
通常來說,服務(wù)機(jī)器人的工作環(huán)境都比較復(fù)雜,自主定位導(dǎo)航系統(tǒng)還需支持超聲波傳感器,防跌落傳感器、碰撞傳感器和深度攝像頭的數(shù)據(jù),利用多種傳感器信息融合,實(shí)現(xiàn)更加智能、實(shí)用的自主運(yùn)動(dòng)。 2 ]- s7 B. E0 g# q( r# b- x0 m0 v
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