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(jī)器人已悄然走入了我們的生活，餐廳的自主上餐機(jī)器人，大型商場的智能引導(dǎo)機(jī)器人...為我們帶來全新的生活體驗(yàn)，那么，究竟是什么技術(shù)讓這些機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航避障、引導(dǎo)巡邏、傳遞商品等功能呢？必不可少的一個(gè)要素就是機(jī)器人與外界互聯(lián)的“載體”——傳感器。

傳感器技術(shù)的運(yùn)用，為機(jī)器人的智能發(fā)展翻開了新篇章。改變了早期服務(wù)機(jī)器人功能單一、自主設(shè)計(jì)空間小的缺點(diǎn)，為機(jī)器人提供了環(huán)境識(shí)別、感知、判斷和行動(dòng)能力。

以下，是機(jī)器人身上常見的傳感器類型及功能：

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

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

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(jī)器人安裝的傳感器種類和數(shù)量越多，導(dǎo)航定位系統(tǒng)就越能有效的檢測出環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)和障礙物。但實(shí)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(fù)擔(dān)，不能最好的實(shí)現(xiàn)多傳感器融合的效果。

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

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(biāo)，就激光雷達(dá)而言，最大測量半徑是衡量其性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一。如果將一個(gè)探測半徑只有10米的單線激光雷達(dá)應(yīng)用在車載上做高速探測，這顯然是不科學(xué)的。同樣，機(jī)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(dá)的。

3、穩(wěn)定性

傳感器做為多項(xiàng)信息、指標(biāo)參數(shù)的輸出口，其輸出的數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)具有較大的指導(dǎo)意義。除了成本因素外，如果一個(gè)機(jī)器人身上擁有太多的傳感器，不合理的傳感器組合可能導(dǎo)致相互干擾的發(fā)生，將會(huì)影響機(jī)器人運(yùn)行性能。

信號(hào)相互干擾

4、成本

當(dāng)選用的傳感器可以很好的滿足上述指標(biāo)后，成本就是決定其是否能最終選用的衡量因素。實(shí)際上這也是目前制約導(dǎo)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(jìn)口等原因，激光雷達(dá)單個(gè)傳感器的成本一度占用了機(jī)器人整體較大的成本，也就導(dǎo)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(dá)產(chǎn)品的崛起和成熟，使得機(jī)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(dá)

所以，傳感器作為讓機(jī)器人與外界互聯(lián)的一種“載體“，讓機(jī)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(jī)器人朝著更穩(wěn)定、更高效、更可靠進(jìn)步。未來之路任重而道遠(yuǎn)！