傳感器、算法、硬件……機器人要想發展,這些技術得通通跟上

 

前端時間,在尼依格羅酒店61層宴會廳,南岸保時捷中心舉辦了一場答謝晚宴,保時捷車主、研發團隊、商會以及媒體共聚一堂,分享歡樂。答謝宴現場,出現了一位大咖的助陣,他就是保時捷展廳智能服務機器人RS-14 。

他的出現,讓現場的目光都集中在他以及背後的自主定位導航技術上。RS-14是一款基於Apollo底盤研製的展廳機器人,擁有爲現場環境定製的導航、避障邏輯,完美開展導引、導覽、展示等功能。旨在分解人力,提升展廳客戶服務水平,優化客戶消費體驗。

同樣,基於Apollo底盤開發的機器人還有下面這一款。

這是一款智能巡店巡檢機器人Diana,他的主要應用場合是大型商超,代替商超裏的工作人員實現智能行走,智能提醒、智能補貨,實現時間價值最大化利用。

目前,機器人賽道的玩家衆多,競爭非常激烈。每家都想在這個新興領域做出傲人的成績,搶佔市場。但是,機器人產業是一個技術驅動型的產業,要想立足,核心技術是關鍵,能落地也是關鍵。

以技術爲本,驅動服務機器人市場發展

傳感器技術

雷達作爲機器人的“眼睛”,能夠幫助機器人“看清”周圍環境,在實現智能行走中扮演着重要角色。思嵐從14年全面發售RPLIDAR A1 激光測距傳感器開始,至今三角測距系列雷達已經迭代到了第三代,19年開啓了TOF雷達新紀元。

思嵐各系列雷達選型參數

RPLIDAR S1是思嵐最新發布的TOF雷達,採用TOF測距技術,能達到40m測量半徑,室內外均可使用,在60Klx環境光下無所畏懼,滿足一些極端條件,幫助機器人運用到更多更大的場景中。

SLAM算法

跟雷達技術同步迭代的還有SLAM技術,SLAM技術是支撐機器人自主移動的關鍵技術之一。經過不斷的迭代升級,目前,SLAM系統已經升級到第三代(3.0)。

 

思嵐緊跟技術步伐,優化SLAMWARE自主定位導航模塊,提升性能,採用圖優化的方式進行構圖,幫助機器人在一些“難搞”的場景中實現“如魚得水”的智能移動。

1.完成超大場景裏建圖,並主動實現地圖閉環

以現場常見的大型商場爲例:

針對這種大場景的智能移動,首先要解決的就是地圖構建問題。如果使用激光雷達配合SLAM算法進行建圖的話,首先需要使用較遠測距半徑的激光雷達傳感器。思嵐目前針對各種場景均配備相對應的激光雷達傳感器,滿足各類極端應用條件。

SLAMWARE 自主定位導航模塊採用圖優化方式進行構圖,實現百萬平米級別的地圖構建,同時解決了一個一直困擾大家的建圖不閉環問題,擁有主動式迴環閉合糾正能力,能很好的消除長時間運行導致的里程累計誤差,成爲目前行業中最受歡迎的定位導航方式。

即使當時地圖上看誤差較大,SLAMWARE 也可靈活對已產生的地圖進行調整,省事省心。

 

2.可靠的障礙物規避,幫助機器人更精準的識別環境

機器人在移動的過程中會遇到很多“攔路虎”,這就需要機器人擁有較強的識別和感知能力,這樣才能準確的進行障礙物規避,更好的識別環境。

(1)自帶多種導航算法

SLAMWARE自主定位導航系統自帶多種導航和運動控制算法,幫助機器人實現自主導航和障礙物規避,同時,特色的D*路徑規劃系統,可配合雷達實現邊建圖邊導航。

(2)多傳感器融合導航

除了雷達傳感器及SLAMWARE自主定位導航模塊之外,還支持接入如深度攝像頭、超聲波、防碰撞傳感器等多種傳感器,實現可靠導航,可通過SDK提供的豐富API擴展功能。

 

3、應對環境變化及理解環境邏輯的能力

除了障礙物這些“攔路虎”之外,機器人一般還會遇到以下這些情況:

環境出現新變化,如部分區域封閉;

環境中人流太過密集、複雜,使得機器人傳感器無法獲取與原先地圖相似的數據造成定位失敗;

環境中出現某個禁區,不允許“閒雜人等”進入;

客戶對機器人行走路線有特殊要求,如完成ABC三個點間的巡邏;

某辦公樓拉的警戒線

這種時候,思嵐的SLAMWARE就起到了關鍵作用:

(1)全局重定位技術

在環境發生變化後,比如出現大量的人羣圍繞,首先,思嵐的技術會讓機器人智能避障,保證不會碰到人。會原地旋轉,保證地圖的不丟失不偏離,實現環境完全變化後的可靠定位。待現場情況好轉,有路可尋的時候,機器人將會自動開啓自主尋路算法,實現可靠定位導航。

除了可以手動調整之外,還可以通過RoboStudio進行調整,幫助機器人恢復正確位姿。

 

(2)虛擬牆、虛擬軌道技術

在機器人遇到一些“禁區”、“禁止通行”區域時,虛擬牆和虛擬軌道技術就充分發揮了人的主觀能動性。不費任何材料及人工費用,即可實現“禁區”繞行。

低成本:虛擬牆技術基於純軟件方式,無需藉助外界輔助設備,也不會改變場地實際環境,不存在人工鋪設和信號的誤差,成本低,精度高,實現移動機器人的虛擬牆避障,限定移動機器人活動範圍;

靈活性高:虛擬牆技術可視具體環境情況靈活切換、平移或者變換虛擬牆的位置和形狀,適用於多種場景;

智能規劃路線:移動機器人在行走過程中,會自動繞開虛擬牆,到達目的地,實現自主路徑規劃和導航,避障。

 

成熟底層應用,加速發展進程

ZEUS機器人底盤,成熟的商用智能移動方案

除了擁有傳感器及SLAMWARE之外,思嵐科技還擁有ZEUS系列機器人底盤。機器人底盤作爲量產半成品,無需二次開發和搭建,即可讓產品擁有完整成熟的智能行走能力。根據細分需求,快速構建上層,搶佔市場份額。

基於ZEUS機器人底盤開發機器人上層

技術配備完善之後,還要具備相應的落地應用能力。開頭列舉的兩款機器人產品,都是很好的落地應用。目前,思嵐科技的自主定位導航方案在商用機器人、家用掃地機器人、安保巡邏機器人等身上都實現了較好的應用,取得了較好的成績:

l  分佈全國 31 省, 90 多個城市

l  累計建圖面積約 11,600,000 平米

l  累計工作時長近 1,000,000 小時

l  累計行駛里程近 100,000 公里

l  累計進行導航服務 1,200,000 次

未來,思嵐科技將一如既往的堅持以技術爲核心,爲市場提供更可靠更高性能的產品,讓機器人都能實現智能行走。

 


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