提到服務(wù)機器人,,你腦海中出現(xiàn)的會是什么,?《超能陸戰(zhàn)隊》中的“萌神”大白,?《星球大戰(zhàn)》中的“BB-8”,?還是《機器人瓦力》中的掃地機器人瓦力,?
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3 X l# U4 s2 q- `電影中的機器人,,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,。 2 E2 F. x1 g; K: _6 H& ]# B
回頭看看目前我們家里有的掃地機,每天在家里風(fēng)風(fēng)火火,,一會卡住地毯,,一會卡住鞋帶,一會卡在床底下,,家里的桌椅板凳腿讓它撞的遍體鱗傷,,動不動還玩消失,找也找不到……
; P( j; f; z0 v' I, N G突然走紅的除了網(wǎng)紅,,還有機器人餐廳,,開業(yè)的時候吸引眼球,大批人圍觀,,過段時間就會發(fā)現(xiàn)“機器人只能沿著固定線路送餐,,加上餐廳人員走動大,機器人不懂得躲閃,,上菜容易灑落打翻,,甚至造成安全事故”,機器人服務(wù)員最終被老板“炒了魷魚”,。 / P( C' Z$ C+ E0 n
先不談人臉識別,、語音交互這些功能,現(xiàn)在市面上常見的服務(wù)機器人連最基本的自主行走都無法實現(xiàn),。當(dāng)然,,這里的自主行走指的是可以進行路徑規(guī)劃與自動避障,靠人為控制,、埋設(shè)預(yù)定軌道與隨機碰撞尋路,,完全算不上自主行走。 : [. ^1 M: m8 p) w: _( N
對于服務(wù)機器人來說,,實現(xiàn)自主定位導(dǎo)航是它可以被稱為“機器人”的前提,,這也是我們對于機器人的基本要求。
: C, j3 s b; O我們理想中的機器人應(yīng)該是什么樣的呢,?掃地機器人知道哪里掃過了,哪里沒有掃,,哪個是房間,,并以房間為單位進行清掃;送餐機器人可以隨意在餐廳里行走,,當(dāng)然也不會撞到客人,;在商場迷路時,,隨意在服務(wù)機器人的屏幕上點擊目的地,它可以自動帶領(lǐng)你過去,。 # x, K4 i2 d9 W2 N6 w' z3 M
這些看上去很簡單,,卻又非常實用的功能,單靠機器人的“眼睛”(如激光雷達,、攝像頭等)顯然無法實現(xiàn),,還需要額外的算法和傳感器配套。 7 o9 k: Z; E5 @2 L
一直以來,,我們對于機器人的設(shè)計研發(fā)都是借鑒人類本身,,很多公司做機器人的眼睛、大腦(主要是語音,、視覺交互),,當(dāng)然還有機器人整機,也就是身體,。是不是還少點什么,?
8 c' i$ p) D9 G% u" o* t在人類的身體結(jié)構(gòu)中,小腦占整個腦部神經(jīng)元的50%,,而它的主要作用就是為了幫助人類實現(xiàn)行走,。那么在機器人的整體結(jié)構(gòu)中,是不是也需要這樣的小腦呢,?
, K/ {( H) u- V W" U- j答案顯然是肯定的,。
( v. t2 @2 @- t/ E* i/ D對機器人來說,小腦可以繪制環(huán)境地圖來指導(dǎo)自身行動,,而如何在環(huán)境中找到一條從起點到終點,,同時避開障礙物的最優(yōu)路徑顯得更為困難。 8 l& i/ H& T0 M+ @7 {
為了幫助服務(wù)機器人更好實現(xiàn)自主行走,,一個控制運動的核心中樞尤為重要,。 在實際應(yīng)用時,除了利用SLAM構(gòu)建環(huán)境地圖與實時定位外,,我們還希望機器人在未知環(huán)境中自動避開障礙物,,實現(xiàn)自主移動。SLAMWARE采用D*算法(即動態(tài)啟發(fā)式路徑搜索算法),,可以讓機器人不需要預(yù)先錄入地圖,,就可以在陌生環(huán)境中行動自如,躲避動態(tài)障礙物,。
3 x( j2 Y( i9 J1 T" I& c; \/ z3 m通常來說,,服務(wù)機器人的工作環(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,實現(xiàn)更加智能,、實用的自主運動,。
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