自主移動(dòng)機(jī)器人的“智能化”表現(xiàn)在哪些方面？
發(fā)布時(shí)間：2021-06-18 18:02:45 作者：顯揚(yáng)科技
隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,智能機(jī)器人在近年來(lái)逐漸興起,除了具備人臉識(shí)別、語(yǔ)音交互等智能化功能,看似最基礎(chǔ)的行走能力同樣也是服務(wù)機(jī)器人價(jià)值實(shí)現(xiàn)的根基。當(dāng)前,自主移動(dòng)機(jī)器人已成為機(jī)器人領(lǐng)域的重要研究方向,自主移動(dòng)機(jī)器人具有對(duì)復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行感知及快速做出行動(dòng)決策的能力。
自主移動(dòng)機(jī)器人“智能化”的具體表現(xiàn)
1．自主移動(dòng)機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)自主定位建圖
對(duì)于機(jī)器人在已知環(huán)境中的地圖創(chuàng)建相對(duì)簡(jiǎn)單,但要在完全未知環(huán)境中做到自主定位建圖并非易事,在很多復(fù)雜環(huán)境中,如果機(jī)器人不能利用全局定位系統(tǒng)進(jìn)行定位,來(lái)獲取機(jī)器人工作環(huán)境的地圖是很困難的,甚至不可能。需要機(jī)器人在完全未知且自身位置不確定的條件下創(chuàng)建地圖,同時(shí)利用地圖進(jìn)行自主定位與導(dǎo)航,SLAM技術(shù)被認(rèn)為是解決該問(wèn)題的關(guān)鍵。
在未知環(huán)境中,機(jī)器人從一個(gè)未知位置開(kāi)始移動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中根據(jù)位置估計(jì)和傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行自身定位,同時(shí)逐步完善和構(gòu)建完善地圖,這便是一個(gè)SLAM的過(guò)程。在SLAM中,機(jī)器人利用自身攜帶的傳感器識(shí)別未知環(huán)境中的特征標(biāo)志,然后根據(jù)機(jī)器人與特征標(biāo)志之間的相對(duì)位置和里程計(jì)的讀數(shù)估計(jì)機(jī)器人和特征標(biāo)志的全局坐標(biāo)。這種在線的定位與地圖創(chuàng)建需要保持機(jī)器人與特征標(biāo)志之間的詳細(xì)信息。近幾年來(lái),SLAM技術(shù)的研究已取得了很大的突破,并被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、AR、VR、無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛等多個(gè)領(lǐng)域。
2．自主移動(dòng)機(jī)器人能做到自主路徑規(guī)劃
路徑規(guī)劃同樣也是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主移動(dòng)的重要環(huán)節(jié),指的是機(jī)器人在有障礙物的工作環(huán)境中,如何找到一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)路徑,使機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能安全、無(wú)碰撞地繞過(guò)所有障礙物。這不同于用動(dòng)態(tài)規(guī)劃等方法求得的最短路徑,而是指移動(dòng)機(jī)器人能對(duì)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)環(huán)境作出綜合性判斷,進(jìn)行智能決策。
根據(jù)對(duì)環(huán)境信息的掌握程度不同,機(jī)器人路徑規(guī)劃可分為全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃。
全局路徑規(guī)劃是在已知的環(huán)境中,給機(jī)器人規(guī)劃一條路徑,路徑規(guī)劃的精度取決于環(huán)境獲取的準(zhǔn)確度,全局路徑規(guī)劃可以找到最優(yōu)解,但是需要預(yù)先知道環(huán)境的準(zhǔn)確信息,當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化,如出現(xiàn)未知障礙物時(shí),該方法就無(wú)能為力了。它是一種事前規(guī)劃,因此對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的實(shí)時(shí)計(jì)算能力要求不高,雖然規(guī)劃結(jié)果是全局的、較優(yōu)的,但是對(duì)環(huán)境模型的錯(cuò)誤及噪聲魯棒性差。
而局部路徑規(guī)劃則環(huán)境信息完全未知或有部分可知,側(cè)重于考慮機(jī)器人當(dāng)前的局部環(huán)境信息,讓機(jī)器人具有良好的避障能力,通過(guò)傳感器對(duì)機(jī)器人的工作環(huán)境進(jìn)行探測(cè),以獲取障礙物的位置和幾何性質(zhì)等信息,這種規(guī)劃需要搜集環(huán)境數(shù)據(jù),并且對(duì)該環(huán)境模型的動(dòng)態(tài)更新能夠隨時(shí)進(jìn)行校正,局部規(guī)劃方法將對(duì)環(huán)境的建模與搜索融為一體,要求機(jī)器人系統(tǒng)具有高速的信息處理能力和計(jì)算能力,對(duì)環(huán)境誤差和噪聲有較高的魯棒性,能對(duì)規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋和校正,但是由于缺乏全局環(huán)境信息,所以規(guī)劃結(jié)果有可能不是最優(yōu)的,甚至可能找不到正確路徑或完整路徑。
全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃并沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別,很多適用于全局路徑規(guī)劃的方法經(jīng)過(guò)改進(jìn)也可以用于局部路徑規(guī)劃,而適用于局部路徑規(guī)劃的方法同樣經(jīng)過(guò)改進(jìn)后也可適用于全局路徑規(guī)劃。兩者協(xié)同工作,機(jī)器人可更好的規(guī)劃從起始點(diǎn)到終點(diǎn)的行走路徑。
自主移動(dòng)機(jī)器人已在多個(gè)領(lǐng)域“嶄露頭角”
如今,自主移動(dòng)機(jī)器人已在餐廳、商場(chǎng)、酒店、銀行、醫(yī)院等各大服務(wù)場(chǎng)所中“嶄露頭角”,尤其在本次疫情抗擊中,自主移動(dòng)機(jī)器人更是站上了“風(fēng)口浪尖”。一時(shí)間醫(yī)護(hù)助理機(jī)器人、清潔消毒機(jī)器人、運(yùn)輸配送等機(jī)器人出現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域的前線,減少了人與人之間的近距離接觸,最大程度的保證了相關(guān)人員的安全。
自主移動(dòng)是服務(wù)機(jī)器人最基本的價(jià)值體現(xiàn),相較于工業(yè)機(jī)器人,服務(wù)行業(yè)沒(méi)有固定不變的場(chǎng)景部署,很難利用地面鋪設(shè)磁條或信標(biāo)的方式來(lái)引導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)。目前市面上應(yīng)用在服務(wù)領(lǐng)域的機(jī)器人中接待引導(dǎo)、配送等機(jī)器人較為常見(jiàn),其應(yīng)對(duì)的工作場(chǎng)景也更為復(fù)雜,而擁有自主定位導(dǎo)航技術(shù)的移動(dòng)機(jī)器人,無(wú)論在路徑中出現(xiàn)動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)的障礙物,其都能有效躲避,并自主規(guī)劃最優(yōu)行走路徑。
顯揚(yáng)科技優(yōu)勢(shì)：
顯揚(yáng)科技是國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，在機(jī)器人、機(jī)器視覺(jué)方面有多年的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)，可為你提供完善的售后與保修服務(wù)，以及其他研發(fā)方面協(xié)作，并且提供專用移動(dòng)機(jī)器人工作臺(tái)。
顯揚(yáng)科技已成功銷售Franka機(jī)器人、UR機(jī)器人、Robotiq夾具等產(chǎn)品給浙江大學(xué)，清華大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)等，獲得了非常好的評(píng)價(jià)。顯揚(yáng)科技研發(fā)人員超過(guò)50人，精通UR，F(xiàn)ranka，遨博機(jī)器人安裝、調(diào)式、二次開(kāi)發(fā)等，對(duì)基于協(xié)作機(jī)器人的各種應(yīng)用開(kāi)發(fā)已有超過(guò)8年經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)于顯揚(yáng)科技：
顯揚(yáng)科技（m.shshengyun.cn）專注研發(fā)并產(chǎn)業(yè)化高速高清三維機(jī)器視覺(jué)設(shè)備、智能協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)。顯揚(yáng)科技創(chuàng)建了一個(gè)集高精度視覺(jué)傳感器、智能協(xié)作機(jī)器人、智能感知與控制系統(tǒng)平臺(tái)，讓機(jī)器人更加智能、可靠，適用于更多復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。顯揚(yáng)科技研發(fā)的三維機(jī)器視覺(jué)設(shè)備精度能達(dá)亞微米級(jí)，三維數(shù)據(jù)采集幀率高達(dá)300幀，具有高精度、大景深、高穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，已在多個(gè)領(lǐng)域成功替代進(jìn)口同類產(chǎn)品。目前，顯揚(yáng)科技產(chǎn)品已成功應(yīng)用于食品、電器、陶瓷、物流、教育科技、新零售等行業(yè)。顯揚(yáng)科技創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)由香港中文大學(xué)數(shù)名博士組成，公司研發(fā)人員均來(lái)自海內(nèi)外名校。公司知識(shí)產(chǎn)權(quán)超過(guò)50項(xiàng)，產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)歐盟CE認(rèn)證。顯揚(yáng)科技已完成投資與融資約5000萬(wàn)人民幣。
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應(yīng)用案例方向：1.三維機(jī)器視覺(jué)機(jī)器人引導(dǎo)系統(tǒng) 2.工業(yè)檢測(cè)與測(cè)量系統(tǒng)3.教育行業(yè)解決方案4.智慧零售解決方案
應(yīng)用場(chǎng)景：汽車制造行業(yè) | 3C行業(yè) | 電子電氣 | 機(jī)械加工 | 液晶半導(dǎo)體 | 食品加工行業(yè) | 醫(yī)藥行業(yè) | 化工行業(yè) | 教育行業(yè) | 生活 | 其他行業(yè)
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