近日,思嵐CEO陳士凱在機(jī)器人創(chuàng)新生態(tài)連接大會(huì)上介紹思嵐科技產(chǎn)品在機(jī)器人移動(dòng)當(dāng)中遇到的問(wèn)題,以及他們?nèi)绾斡眉夹g(shù)來(lái)解決這些問(wèn)題,從而在合適的時(shí)間,以合適的成本提供合適的產(chǎn)品。本文由公眾號(hào)《機(jī)器人創(chuàng)新生態(tài)》整理,雷鋒網(wǎng)授權(quán)轉(zhuǎn)載。
機(jī)器人生態(tài)需要行業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)一起幫助,才能進(jìn)行茁壯的成長(zhǎng)。思嵐科技是一家定位于提供機(jī)器人的小腦和眼睛的公司,只是我們?cè)谡麄€(gè)機(jī)器人生態(tài)當(dāng)中是處于核心的解決方案地位。今天,和大家介紹一下這么多年以來(lái)我們的導(dǎo)航定位技術(shù)在實(shí)際機(jī)器人當(dāng)中遇到的挑戰(zhàn),還有我們思嵐是如何解決的。今天主要的側(cè)重點(diǎn)是在它的可移動(dòng)部分,這其實(shí)也就是順應(yīng)了議程的““萬(wàn)物有靈”,這個(gè)靈在思嵐看來(lái)是它的可移動(dòng)性。
自主定位導(dǎo)航技術(shù)成機(jī)器人產(chǎn)品的焦點(diǎn)
高交會(huì)上可以看到很多智能機(jī)器人的產(chǎn)品,現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)市面上智能搬運(yùn)機(jī)器人、掃地機(jī)器人、商用機(jī)器人這幾品類比較成功,也相信將會(huì)有蓬勃發(fā)展的市場(chǎng)。
目前我們把機(jī)器人分成兩大方向。第一個(gè)是專用領(lǐng)域。這類機(jī)器人的特點(diǎn)是重點(diǎn)解決某一種功能,它的使用范圍相對(duì)狹窄,但它的應(yīng)用場(chǎng)景和適用性更好,比如說(shuō)智能搬運(yùn)、倉(cāng)儲(chǔ)、巡邏;另外一種是通用領(lǐng)域,更多是使用在家庭、辦公室等場(chǎng)景。這類機(jī)器人的特點(diǎn)是它適應(yīng)的場(chǎng)景比較多,成本上要更加符合消費(fèi)市場(chǎng)。從產(chǎn)品形態(tài)看我們把它分為兩種:面向家庭和面向輕商用的。
通用領(lǐng)域,比如掃地機(jī)器人這種品類,一方面是消費(fèi)品,成本比較敏感;另外它所面向的環(huán)境比較簡(jiǎn)單;很重要的一點(diǎn),這類機(jī)器人可以允許一定的差錯(cuò)。相對(duì)應(yīng)專業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人,如智能倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人,則更加看重可靠性,對(duì)于成本的需求相對(duì)來(lái)說(shuō)不是那么高,但環(huán)境對(duì)于這些機(jī)器人來(lái)說(shuō)是更為復(fù)雜。
如果把做機(jī)器人的目的和產(chǎn)品形態(tài)定義成四個(gè)維度,這四個(gè)維度焦點(diǎn)就是怎么樣能夠?qū)崿F(xiàn)自主定位導(dǎo)航。我們說(shuō)到的這幾種比較成功的機(jī)器人品類,在使用環(huán)節(jié)當(dāng)中,自主定位導(dǎo)航占到非常重要的地位。當(dāng)然有很多其他的技術(shù),比如說(shuō)語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義識(shí)別和圖像識(shí)別也是非常重要的,思嵐更加關(guān)注的則是智能導(dǎo)航,這也是思嵐重點(diǎn)為這個(gè)領(lǐng)域拓展的方向。
激光還是SLAM不重要 工程化產(chǎn)品才是關(guān)鍵
思嵐科技,致力于提供自主定位導(dǎo)航解決方案。到現(xiàn)在為止也提供低成本的激光雷達(dá),當(dāng)然是更側(cè)重在服務(wù)機(jī)器人行業(yè),以及配套的定位導(dǎo)航系統(tǒng)。以這兩個(gè)為核心,有兩個(gè)應(yīng)用點(diǎn),一個(gè)解決方案針對(duì)的是各種各樣的機(jī)器人;另外一個(gè)是針對(duì)相對(duì)完整的通用型平臺(tái)。就像商用機(jī)器人要解決的問(wèn)題,陌生環(huán)境下機(jī)器人怎么樣繪制地圖信息,怎么樣繪制位置信息,這也是重要的自主定位導(dǎo)航,或者SLAM技術(shù)解決問(wèn)題。
這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)在有很多方案,比如說(shuō)行業(yè)中會(huì)經(jīng)??吹降降渍l(shuí)占優(yōu),比如說(shuō)未來(lái)是激光雷達(dá)還是SLAM。思嵐長(zhǎng)久以來(lái)是以激光雷達(dá)為主,它的方式比較成熟,這是基于思嵐方案實(shí)時(shí)地圖繪制的效果。
激光方案比較直接,把地圖繪制出來(lái)以后,機(jī)器人就會(huì)了解平面圖,這個(gè)地圖跟我們?nèi)祟惱斫馐且粯拥摹LAM在這兩年發(fā)展也比較迅猛,這是單路的SLAM方案,用攝像頭也可以進(jìn)行環(huán)境的了解,這種方案目前還在研發(fā)當(dāng)中,但它未來(lái)的潛力是非常大的。
對(duì)于一家公司來(lái)說(shuō),考慮的不是在激光或SLAM我選擇哪一種,更多考慮的是工程化問(wèn)題,這里面很重要的是“80/20原則”,20%是研究核心理論,思嵐是做80%,怎么樣把技術(shù)方案落地,比如成本和可靠性問(wèn)題。所以對(duì)于思嵐來(lái)說(shuō)激光還是vSLAM,這并不重要,重要的是合適的時(shí)間,以合適的成本提供合適的產(chǎn)品。
在這里介紹一下我們產(chǎn)品落地的時(shí)候遇到的實(shí)際情況,以及我們?cè)趺唇鉀Q。
挑戰(zhàn)一:建圖效果和用戶心理預(yù)期差距SLAM進(jìn)行精細(xì)化建圖
SLAM方案,它可以建立地圖,可以讓機(jī)器人自主定位。但是會(huì)有這樣的問(wèn)題,它建立的地圖和人的預(yù)期是有差距的。怎么理解呢?比如人認(rèn)為地圖是怎么樣的,就是畫(huà)面中這樣。這是我們?nèi)怂J(rèn)識(shí)的房屋的平面設(shè)計(jì)圖,我們買到一個(gè)機(jī)器人它能繪制地圖,它畫(huà)的平面圖,就應(yīng)該長(zhǎng)成我們認(rèn)為的這樣。
用戶理想的地圖(適合展示的地圖)
激光的SLAM方案,畫(huà)出來(lái)的地圖
那這個(gè)地圖如果展現(xiàn)給用戶,尤其是普通的“小白”用戶,他們會(huì)有點(diǎn)失落,覺(jué)得好像這東西并不怎么樣。所以第一個(gè)問(wèn)題,我們要有進(jìn)行精細(xì)化建圖的方案。
什么叫精細(xì)化建圖呢?就是機(jī)器人畫(huà)出來(lái)的地圖是符合我們預(yù)期的,這正是現(xiàn)在思嵐做的東西。畫(huà)面左邊是精細(xì)化地圖的效果,同樣是SLAM的簡(jiǎn)圖,思嵐繪制的地圖在實(shí)際直接工作的時(shí)候就可以繪制出跟人所期待的地圖那樣,是非常完美的,這個(gè)地圖可以直接用于展示,不需要二次的修正。因?yàn)檫@個(gè)不單是后期的處理,在導(dǎo)航內(nèi)部,在實(shí)際建圖的時(shí)候就實(shí)施了精細(xì)化構(gòu)建,這是我們解決的問(wèn)題。
這是一個(gè)實(shí)際案例中300平方米的家庭地圖,這個(gè)地圖沒(méi)有做任何的PS,直接從機(jī)器人中拿出來(lái),可以看到墻壁的邊緣非常規(guī)整,沒(méi)有任何的噪點(diǎn)。這樣的地圖簡(jiǎn)單進(jìn)行修飾,就可以放在手機(jī)APP上,這就是符合用戶預(yù)期的東西。
挑戰(zhàn)二:環(huán)境完全變化后的可靠定位
第二個(gè)問(wèn)題是重定位的問(wèn)題。重定位有兩個(gè)問(wèn)題,第一個(gè)是人啟動(dòng)的時(shí)候重定位,還有一種重定位是環(huán)境變化非常多的時(shí)候可靠定位。這里有個(gè)例子,這個(gè)是在今年初展會(huì)上的情況,環(huán)境中有非常多的人,同時(shí)我們要求機(jī)器人在里面跑,這個(gè)例子并不過(guò)分,因?yàn)樽龇?wù)機(jī)器人的,當(dāng)然希望機(jī)器人在這種場(chǎng)景下能很好的進(jìn)行工作。但是你可以看到右邊的圖,激光雷達(dá)探索到這個(gè)環(huán)境,做了非常大的變化。
按道理來(lái)說(shuō),這時(shí)候非常容易出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題,就是定位的偏移。但是看到這個(gè)機(jī)器人在這里面可以長(zhǎng)時(shí)間工作,機(jī)器人在這種場(chǎng)景下連續(xù)被他們折磨了兩天,每天16個(gè)小時(shí),基本上都不會(huì)出問(wèn)題。這里面涉及到的就是在環(huán)境多變情況下的考驗(yàn)。
有些客戶也比較苛刻,在機(jī)器人工作的時(shí)候,把它完全圍住了,讓它24小時(shí)、48小時(shí)連續(xù)不停的運(yùn)作,并且要求不能偏,來(lái)測(cè)試機(jī)器人。這聽(tīng)上去非常不科學(xué),但是客戶說(shuō)沒(méi)辦法,我們?cè)趯?shí)際場(chǎng)景中就有這樣的環(huán)境,你必須得解決。所以在這里面我們也動(dòng)了一些腦筋,我們是部分解決這樣的問(wèn)題。
怎么樣解決呢?就是我們前面說(shuō)的,單靠某一種傳感器它其實(shí)并不能解決所有的問(wèn)題,我把激光的數(shù)據(jù)遮擋了,這種情況下激光不能解決所有問(wèn)題,但是我還有傳感器,所以就用傳感器和建立概率模型解決問(wèn)題。這樣的話,也解決了一個(gè)實(shí)際的案例,這個(gè)對(duì)于做廣大服務(wù)機(jī)器人各位來(lái)說(shuō)是很好的。
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