如何快速实现自主移动机器人的开发？

近年來(lái)，機(jī)器換人已逐漸在全球范圍內(nèi)普及開(kāi)來(lái)，從工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療到商用市場(chǎng)的不斷蔓延，機(jī)器人出現(xiàn)前所未有的市場(chǎng)機(jī)遇。尤其在商用服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域，在商場(chǎng)、酒店、餐廳、銀行、醫(yī)院等公共場(chǎng)所，各類(lèi)形態(tài)迥異，能聽(tīng)會(huì)說(shuō)的機(jī)器人出現(xiàn)在大眾的視野，它們化身商場(chǎng)導(dǎo)購(gòu)員、餐廳服務(wù)員、酒店送物員等多種角色。在這些服務(wù)機(jī)器人中有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是自主移動(dòng)，對(duì)于服務(wù)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，自主移動(dòng)是其最核心，也是開(kāi)發(fā)難度最高的技術(shù)之一。

自主移動(dòng)機(jī)器人涉及的主要技術(shù)

環(huán)境感知

對(duì)于目前的室內(nèi)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，主要以激光雷達(dá)為主，并需要借助其他傳感器實(shí)現(xiàn)有效融合。單一傳感器進(jìn)行環(huán)境感知大多有其難以克服的弱點(diǎn)，而多傳感器的融合，通過(guò)將不同傳感器的信息冗余、互補(bǔ)，幾乎能使機(jī)器人覆蓋所有的空間檢測(cè)，全方位提升機(jī)器人的感知能力，因此利用激光雷達(dá)，結(jié)合超聲波、深度攝像頭、防跌落等傳感器獲取信息，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)周?chē)h(huán)境的感知成為各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。

自主定位

要實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主行走，定位是其必備的核心技術(shù)。目前，在業(yè)內(nèi)普遍利用的是SLAM技術(shù)，SLAM被定義為解決 “機(jī)器人從未知環(huán)境的未知地點(diǎn)出發(fā)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)重復(fù)觀測(cè)到的地圖特征（比如，墻角，柱子等）定位自身位置和姿態(tài)，再根據(jù)自身位置增量式的構(gòu)建地圖，從而達(dá)到同時(shí)定位和地圖構(gòu)建的目”的問(wèn)題方法的統(tǒng)稱(chēng)。

路徑規(guī)劃

路徑規(guī)劃主要依據(jù)某個(gè)或某些優(yōu)化準(zhǔn)則（如行走路線(xiàn)最短、行走時(shí)間最短等），在機(jī)器人工作環(huán)境中找到一條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的最優(yōu)路徑，并同時(shí)避開(kāi)障礙物。

目前，路徑規(guī)劃可分為全局路徑規(guī)劃與局部路徑規(guī)劃，全局路徑規(guī)劃主要是在已知環(huán)境中進(jìn)行的，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)，就需要涉及到局部路徑規(guī)劃了。

局部路徑規(guī)劃的工作環(huán)境是完全未知或部分可知的，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。

如何快速實(shí)現(xiàn)自主移動(dòng)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)？

研發(fā)周期長(zhǎng)，試錯(cuò)成本高一直是業(yè)內(nèi)最大的痛點(diǎn)，為幫助企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)自主移動(dòng)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)，市面早已有出現(xiàn)一些定位導(dǎo)航技術(shù)提供商，思嵐科技作為最早進(jìn)入自主定位導(dǎo)航技術(shù)企業(yè)，其產(chǎn)品已成熟被應(yīng)用于各大知名的服務(wù)機(jī)器人中，在業(yè)內(nèi)占據(jù)了大部分市場(chǎng)份額。

目前，思嵐科技主要以激光雷達(dá)、模塊化自主定位導(dǎo)航系統(tǒng)及通用型機(jī)器人底盤(pán)作為其核心產(chǎn)品線(xiàn)。對(duì)于一些想快速占領(lǐng)市場(chǎng)風(fēng)口的服務(wù)機(jī)器人企業(yè)來(lái)說(shuō)，機(jī)器人底盤(pán)無(wú)疑是最好的選擇，不僅可以幫助機(jī)器人企業(yè)快速解決自主移動(dòng)技術(shù)的研發(fā)難題，還能實(shí)現(xiàn)成本的降低。

被定義為機(jī)器人“雙腿”的移動(dòng)底盤(pán)，承載了機(jī)器人的定位、導(dǎo)航、路徑規(guī)劃等多種功能，以思嵐科技近期發(fā)布的通用機(jī)器人底盤(pán)Athena雅典娜來(lái)說(shuō)，其內(nèi)置高性能自主定位導(dǎo)航系統(tǒng)套件SLAM Cube，具備完善的定位導(dǎo)航與路徑規(guī)劃能力，機(jī)身小巧靈動(dòng)，配置齊全，對(duì)緊湊環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，并可搭載不同應(yīng)用滿(mǎn)足各類(lèi)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)需求。

Athena雅典娜支持激光+視覺(jué)雙重導(dǎo)航，除了激光雷達(dá)，還融合了超聲波、深度攝像頭、一體式超聲波、防跌落、防碰撞等多種傳感器。即使在超大場(chǎng)景的未知環(huán)境中，Athena雅典娜也能幫助機(jī)器人實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、自主定位、路徑規(guī)劃及避障等多種功能。

最重要的是，這臺(tái)集眾多功能為一體的高性能機(jī)器人底盤(pán)，批量售價(jià)能達(dá)到萬(wàn)元以下級(jí)別，僅需一臺(tái)智能手機(jī)的價(jià)格便唾手可得。同時(shí)，Athena雅典娜支持自主搭乘電梯，市面上的大部分電梯系統(tǒng)都能與其有效互聯(lián)。實(shí)現(xiàn)自主上下電梯，到達(dá)指定地點(diǎn)，并且可隨時(shí)隨地查看所處樓層位置。

除此之外，Athena雅典娜還能滿(mǎn)足電源開(kāi)關(guān)、控制接口等硬件標(biāo)準(zhǔn)化要求，實(shí)現(xiàn)相關(guān)接口的有效連接，并支持WIFI、4G通訊等。采用無(wú)刷電機(jī)技術(shù)，噪音更低。

經(jīng)歷了數(shù)年的發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人已逐步擺脫了人為控制邁向智能化行走。站在企業(yè)的角度來(lái)說(shuō)，機(jī)器人底盤(pán)產(chǎn)品的出現(xiàn)，不僅降低了企業(yè)研發(fā)自主移動(dòng)機(jī)器人的難題，還能在成本上實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步突破，基于Athena雅典娜研發(fā)的移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)品甚至有可能達(dá)到2萬(wàn)元以下。