作為現代人,我們對機器人是情有獨鐘的,而我們所接觸到的機器人企業(yè)家也在努力突破越來越多的技術瓶頸,賦予機器人更多的功能。
現在我們把目標聚焦到機器人身上,我們要讓機器人能說能走,還存在很多的技術難題,這篇文章我們把目光聚焦到機器人行走的問題上。
在這次1號機器人網研討會上,很多嘉賓提出了很多關鍵的問題,我們以商場為例,因為商場是最復雜的場所,如果能解決機器人在商場里行走的問題,那意義是非常重大的。
那現在我們面臨的普遍問題是,在人流量大,環(huán)境復雜的情況下,機器人如何做到安全移動,自主避障?商場的玻璃門較多,可能還會有階梯,機器人在行動過程中如何分析判斷?還比如夜間商場燈光全部關閉,機器人在執(zhí)行夜間的安保巡邏任務時,如何安全的移動?
這些問題以目前的技術去解決,難度是很大的。
當然現在已經有不少機器人企業(yè)把機器人應用到商場,像萬象城、天虹等商場,很多機器人企業(yè)在測試機器人時,面臨最大的問題是導航。
因為商場的特點是混亂,環(huán)境極其復雜,有些地面是凹凸不平,甚至有臺階、懸空的地方,那機器人在移動的時候風險巨大,所以很多機器人企業(yè)寧愿機器人在商場里站著不動。
如果要想讓機器人在商場里移動,我們就要考慮兩個關鍵的部件,激光雷達與深度攝像頭,激光雷達的優(yōu)點在于探測距離遠,而且精度高,缺點是二維激光雷達有些物體是探測不到的,需要深度攝像頭相結合才能應對這種復雜的情況。

如圖:機器人底盤安裝激光雷達,頭部安裝深度攝像頭,對激光雷達而言,這種桌子是探測不到的,所以會撞上去。因此,需要在機器人的頭部安裝深度攝像頭,通過視覺探測到桌子從而避障。
深圳市樂行天下科技有限公司(以下簡稱:樂行天下)機器人事業(yè)部銷售總監(jiān)陳鎏說:“如果在特別復雜的環(huán)境下,必須是多傳感器融合的方案,比如:超聲波、紅外、觸摸的傳感器等等,只要多傳感器融合的方案才能使得機器人能夠在商場里進行行走?!?/p>
目前市面上大型服務機器人行走的方案基本上都是采用多個傳感器融合的方案,這也是讓機器人行走最保險的方案。
像普通的場景,讓機器人行走,激光雷達+深度攝像頭足夠了。雖然激光雷達與深度攝像頭都有優(yōu)缺點,但兩者相加是互補的。就單個產品而言,深度攝像頭的應用更廣泛。
深圳市奧比中光科技有限公司(以下簡稱:奧比中光)總經理助理江隆業(yè)說:“在家居安防領域,深度攝像頭可以做一些評估,如:購物分析、行為分析、客流統(tǒng)計等,像行為分析和客流分析目前在國內是開展比較深入的兩個領域?!?/p>
但是也有機器人企業(yè)反應,深度攝像頭用在機器人身上,在機器人行走的過程中,探測的精度是下降的。
陳鎏說:“采用TOF深度攝像頭沒有出現過在移動的過程中,出現識別不準的問題?!?/p>
目前市面上主流的有三種類型的深度攝像頭,一種是采用TOF(Time of Flight)原理,一種采用結構光技術,還有一種是采用雙目攝像頭。
陳鎏說:“有可能是原理的不一樣出現不同的效果,TOF原理是把激光進行調制,射出去后,計算空中飛行的時間,再得出這個距離。因此,它的靈敏度非常高,在使用的時候沒有出現過誤差,客戶也沒有反應。”
深圳銳曼智能裝備有限公司(以下簡稱:銳曼)總經理高子慶說:“我們之前看過的機器視覺產品,它在旋轉的時候,識別率是不高的,如果TOF深度攝像頭在這些方面沒有問題,那我覺得未來深度攝像頭有替代激光雷達的可能性。”
針對這個問題,我們把目光跳到遙遠的未來,現在很多做機器視覺的企業(yè),基本上都會涉及激光雷達產品,站在機器視覺企業(yè)的角度,或許是可行的。
江隆業(yè)說:“繼續(xù)往前走,這里面還涉及到掃描的問題,如果深度攝像頭可以處理的話,加上處理器的發(fā)展,深度攝像頭有可能會取代激光雷達產品?!?/p>
當然站在激光雷達企業(yè)的角度又是另外一個說法,如果單純從避障的角度去講,因為地形的復雜性,采用單線激光雷達,肯定是有障礙的。
但是激光雷達正在朝多線的方向發(fā)展,如果用3D的角度去探測,那同樣能做到深度視覺所做不到的事情。
高忠軍說:“如果采用多線激光雷達,那應用在機器人身上,不管是高線還是低線,我都能覆蓋,另外中間還有兩條線,作為機器人的中間部分,其實任何一個計算,無論深度視覺也好,還是激光雷達也好,未來這兩款產品都是有相交的地方,與其說誰替代誰,我認為最有可能的方向是兩者合并。”
未來,隨著深度視覺與激光雷達的發(fā)展,在功能上會有越來越多的交叉,這次1號機器人網研討會上的嘉賓多數認為,未來激光雷達與深度視覺會走上合并,成為一個產品。當然,現階段這兩種產品是相互互補的。
我們再回到現實,不管是激光雷達也好,還是深度視覺也好,目前最關鍵的問題是成本和穩(wěn)定性,這才是機器人企業(yè)衡量的問題。
我們不管生產什么類型的機器人,最終還是要用戶買單,如果價格太高,那不管機器人做的多么酷炫,那也是極少數人玩得起的產品,我們最終的目標還是要讓大多數人都能買的起機器人。
因此,上游的關鍵部件是大家都非常重視的環(huán)節(jié),只有上游關鍵部件的成本下降,才能讓現階段的機器人產品價格大幅下降,整個行業(yè)的人都是非常期望我們的國產機器人關鍵部件能夠真正的崛起,突破技術壁壘,降低成本,之后才會有機器人產品普及的一天。
