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服务机器人要实现智能化的交互体验,首先要具备环境感知能力。感知方式中,采用多传感融合是大趋势,包括视觉识别、结构光、毫米波雷达、超声波、激光雷达等。

 

那么,知名服务机器人感知模块各有什么特点呢?

 

波士顿动力BigDog机器人

 

波士顿动力致力于研究人工智能仿真,具有高机动性、灵活性和移动速度的先进机器人,公司于2014年被谷歌收购,今年3月又售予丰田。

 

该公司一个知名产品——BigDog机器人是一个可以走、跑、爬并搬运重物的越野机器人,其外形是根据狗的外形设计的,BigDog的四条腿可以吸收冲击以回收能量。BigDog机器人拥有超高的稳定性和协调性,能在路况糟糕的野外、山地流畅地行进,并且在受到诸如冲撞、脚踢等外力冲击时能够做出反应防止跌倒。

 

BigDog机器人的头部配置了一台德国西克提供的一线激光雷达,作用是在有人引领BigDog的时候,定位领路人产生转向信号并与领路人保持一定的距离。

实用丨服务机器人感知模块案例分析

实用丨服务机器人感知模块案例分析

波士顿动力Atlas机器人

实用丨服务机器人感知模块案例分析

波士顿动力在20162月公布了公司的最新产品人形机器人Atlas的视频,视频中Atlas进行了户外不平整道路的行走、自主定位并搬运盒子、自主稳定和自主站立等任务。虽然功能上还不够完美,但其超强的站立、行走、搬运重物后的协调稳定性基本上已经奠定了人形机器人的新高度。

 

关于Atlas的技术波士顿动力并没有给出官方资料,不能确定Atlas在野外的行走是远程操控还是自主避障,但是根据视频内容和各种网络媒体的解读,首先可以确定的是Atlas头部安装了激光雷达和立体视觉系统(多目摄像头),激光雷达可能和BigDog机器人一样用于跟随引路人,也可能用来自主避障,或是两者兼具;立体视觉系统用来识别二维码,也可能用来自主避障,或是两者兼具。

实用丨服务机器人感知模块案例分析

可编程仿人型机器人NAO 


NAO是法国Aldebaran Robotics研发的人形机器人,国内优秀机器人公司优必选的Alpha系列从外形上与NAO颇为相似,优必选也和AR公司合作过,负责NAO的中文系统的开发。用AR公司自己的描述,“NAO是一个惹人喜爱、具有互动性的、能够个人定制的机器人伙伴NAO硬件功能齐备,背后还要强大的应用编程平台,能够根据不同的使用需求定制化机器人的特殊功能。最近热门的情感交互型机器人Pepper就是AR公司在NAO的基础上,与软银集团合作设计生产的。

 

相比于波士顿动力的机器人未来可能会应用于工业、军事领域,NAO机器人未来更多可能会应用在教育、娱乐领域,NAO头部的两个眼睛一个发射激光一个接收反射激光,组成激光雷达,此外额头和嘴分别安装了一个摄像头。

实用丨服务机器人感知模块案例分析

情感交互型机器人Pepper


日本软银和法国Aldebaran Robotics合作开发的情感交互型机器人Pepper,首发10001分钟之内就被日本消费者抢购一空。

 

Pepper也配备了多种传感器以实现人机交互的功能:摄像头、红外传感器用来识别人面部表情特征判断使用者情感;位于双眼的固定式激光雷达(激光测距仪)用来在行进的过程中测量障碍物和使用者,并与使用者保持合适的距离;麦克风用来接受使用者的语音信息;触觉传感器用来感受使用者的接触等。

实用丨服务机器人感知模块案例分析

其他自主移动式智能装备

 

除无人驾驶汽车以及上述智能装备以外,激光雷达在多种移动式智能装备上也起着举足轻重的作用。如激光导航扫地机器人、激光导航AGV小车以及自主移动式手术工具平台等创新型自主移动式智能装备,都是建立在激光雷达测距建模的基础之上,实现了自主移动的功能。

 

其中,由于扫地机器人面向消费市场,相同品牌下的激光导航扫地机器人和无任何导航方式的随机碰撞式扫地机器人相比,价格一般贵出80%-150%,其普及过程与成本降低的进程高度相关。但路径规划式扫地机器人无论是从清洁效率或清洁质量上都比随机碰撞式扫地机器人高出很多,是未来扫地机器人发展的方向。

 

激光导航技术与同属于路径规划类技术的GPS技术和视觉技术相比,激光导航技术在综合能力上还是略占上风。


实用丨服务机器人感知模块案例分析


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