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机器人与外界有效互联的核心技术是什么?

 

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,機器人已悄然走入了我們的生活,餐廳的自主上餐機器人,大型商場的智能引導機器人...為我們帶來全新的生活體驗,那么,究竟是什么技術(shù)讓這些機器人實現(xiàn)自主導航避障、引導巡邏、傳遞商品等功能呢?必不可少的一個要素就是機器人與外界互聯(lián)的“載體”——傳感器

傳感器技術(shù)的運用,為機器人的智能發(fā)展翻開了新篇章。改變了早期服務(wù)機器人功能單一、自主設(shè)計空間小的缺點,為機器人提供了環(huán)境識別、感知、判斷和行動能力。

以下,是機器人身上常見的傳感器類型及功能:

機器人感知技術(shù)

接下來,肯定有小伙伴要來問小嵐了,那既然每個傳感器都有獨自獨特的功能,那是不是傳感器放得越多,就越能優(yōu)化機器人性能呢?答案顯然不是。

以小嵐家的ZEUS系列機器人底盤為例,他們身上的傳感器類型和數(shù)量分別如下:

機器人有哪些感知技術(shù)

可以看出,思嵐ZEUS系列底盤上的傳感器并不是遞增增長的。

從理論上說,機器人安裝的傳感器種類和數(shù)量越多,導航定位系統(tǒng)就越能有效的檢測出環(huán)境中的風險和障礙物。但實際情況中,傳感器并非多多益善,過多額外的傳感器有可能造成傳感器之間的相互干擾及負擔,不能最好的實現(xiàn)多傳感器融合的效果。

那么,如何讓不同傳感器實現(xiàn)最好的傳感器融合功效呢?以下制約因素是不得不考慮的:

1、產(chǎn)品形態(tài) 

可以從ZEUS系列機器人看出,由于機器人產(chǎn)品形態(tài)的不同,傳感器的選擇和數(shù)量也會有所不同。比如ZEUS底盤,他是一款適用于大型、重型商用機器人的底盤,那相應(yīng)的,他的超聲波等傳感器就會多一點,以保證其有更好的避障功能。而Apollo相對來說,形態(tài)小巧一點,那相應(yīng)的傳感器數(shù)量也會少一點。

機器人底盤

形態(tài)的不同造就傳感器數(shù)量的不同

2、適用性

每種傳感器均有其特定工作指標,就激光雷達而言,最大測量半徑是衡量其性能的關(guān)鍵指標之一。如果將一個探測半徑只有10米的單線激光雷達應(yīng)用在車載上做高速探測,這顯然是不科學的。同樣,機器人的應(yīng)用環(huán)境溫度、濕度、亮度等,也是需要關(guān)注并配備相適應(yīng)的雷達的。

3、穩(wěn)定性

傳感器做為多項信息、指標參數(shù)的輸出口,其輸出的數(shù)據(jù)對機器人運動具有較大的指導意義。除了成本因素外,如果一個機器人身上擁有太多的傳感器,不合理的傳感器組合可能導致相互干擾的發(fā)生,將會影響機器人運行性能。

信號相互干擾

4、成本

當選用的傳感器可以很好的滿足上述指標后,成本就是決定其是否能最終選用的衡量因素。實際上這也是目前制約導航定位技術(shù)普及的核心因素。

歷史上,由于技術(shù)門檻、國外進口等原因,激光雷達單個傳感器的成本一度占用了機器人整體較大的成本,也就導致了無法大面積、大規(guī)模展開商用。

但近年來,隨著國產(chǎn)激光雷達產(chǎn)品的崛起和成熟,使得機器人廠商擁有更多的選擇和搭配權(quán)利。

思嵐低成本激光雷達

所以,傳感器作為讓機器人與外界互聯(lián)的一種“載體“,讓機器人擁有“看得見”、“感覺到”外界的能力。但是未來,還有更多的傳感器技術(shù)需要攻破,讓機器人朝著更穩(wěn)定、更高效、更可靠進步。未來之路任重而道遠!

關(guān)鍵字:机器人核心技术,机器人

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