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服務(wù)機器人區(qū)別于工業(yè)機器人的關(guān)鍵技術(shù)是可以

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和社會需求的變化，服務(wù)機器人市場需求強勁，將超越工業(yè)機器人的增速，成為機器人行業(yè)的下一個風(fēng)口，而服務(wù)機器人區(qū)別于工業(yè)機器人的關(guān)鍵技術(shù)是，可以自主定位、自主路徑規(guī)劃和自主避障。當(dāng)我們身處某地，可以通過眼睛觀察周邊環(huán)境，如果想要去另一個地方，需判斷最佳路徑，當(dāng)然也會同時避開障礙物，順利到達目的地。那么對于移動機器人來說，如何實現(xiàn)這樣的定位與導(dǎo)航呢？以機器人的同步建圖與定位技術(shù)為前提近年來，一種在確定自身位置的同時構(gòu)造環(huán)境模型的方法，常被用來解決機器人定位與建圖問題。這種被稱為SLAM （Simultaneous Localization And Mapping）的方法，是移動機器人智能水平的最好體現(xiàn)，是否具備同步建圖與定位的能力被普遍認為是機器人能否實現(xiàn)自主的關(guān)鍵前提條件。目前，常用的SLAM技術(shù)主要分為兩類，一類是基于視覺傳感器的VSLAM，另一類是基于激光傳感器的激光SLAM。視覺SLAM專指利用攝像機、Kinect等深度像機來做室內(nèi)導(dǎo)航和探索。到目前為止，室內(nèi)的視覺SLAM仍處于研究階段，遠未到實際應(yīng)用的程度，一方面，編寫和使用視覺SLAM需要大量的專業(yè)知識，算法的實時性未達到實用要求，另一方面，視覺SLAM生成的地圖（多數(shù)是點云）不能用來做機器人的路徑規(guī)劃，需要進一步探索和研究。與視覺SLAM不同的是，激光SLAM技術(shù)已較為成熟，也是目前為止最穩(wěn)定、可靠的高性能SLAM方式。與其投入大量成本不少公司更愿意選擇打包解決方案隨著激光雷達價格進一步降低，核心傳感器低成本化成為可能，不少服務(wù)機器人廠商也開始著手研發(fā)SLAM算法，但實際進展并不理想。我們采訪了幾家服務(wù)機器人廠商，起初他們選擇采用ROS（Robot OpraTIon System）實現(xiàn)定位與建圖，雖然是開源系統(tǒng)，可以快速入門，但系統(tǒng)對于硬件要求較高，這無形中也提高了用戶成本。此外，對于服務(wù)機器人來說，與用戶開展實時互動是很重要的一項應(yīng)用，而ROS自身的系統(tǒng)設(shè)計無法保證實時性，目前還不適合于真正的產(chǎn)品開發(fā)。在嘗試采用ROS后，他們轉(zhuǎn)而研發(fā)SLAM算法，但整體系統(tǒng)非常復(fù)雜，算法編程需要大量的專業(yè)知識積累，開發(fā)難度大，周期長。對于服務(wù)機器人廠商來說，與其投入巨大的精力去研發(fā)SLAM算法，他們更愿意選擇提供打包解決方案的公司，而自身只需專注于開發(fā)機器人上層結(jié)構(gòu)，這樣可以節(jié)約大量成本。據(jù)了解，目前國內(nèi)思嵐科技在激光SLAM方面已有成熟的產(chǎn)品，利用其自主研發(fā)的激光雷達作為核心傳感器，通過SLAMWARE內(nèi)置的先進算法驅(qū)動，可在未知環(huán)境中實時提供定位。并構(gòu)建最高達5cm分辨率的環(huán)境地圖。在實現(xiàn)定位與建圖外，同時采用D*動態(tài)即時路徑規(guī)劃算法，可自動搜索前往目標(biāo)的最短路徑并控制機器人行動。縱觀全球，能提供定位導(dǎo)航方案的公司并不多，思嵐科技作為國內(nèi)首屈一指的機器人定位導(dǎo)航方案提供商，在國內(nèi)已占據(jù)70%以上的市場，目前優(yōu)必選、新松等知名機器人企業(yè)均為思嵐科技的合作伙伴，思嵐科技的出現(xiàn)為機器人帝國的擴張鋪平了道路。在我國發(fā)布的《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》中，特別指出在智能型公共服務(wù)機器人中，“導(dǎo)航方式采用激光SLAM，最大移動速度0.6m/s，定位精度±100mm，具備自主行走、人機交互、講解、導(dǎo)引等功能”?？梢?，激光SLAM的技術(shù)優(yōu)越性，加上政策層面的鼓勵與支持，未來的發(fā)展?jié)摿善凇?/section>

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