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  • 如何快速实现自主移动机器人的开发?

    近年來,機器換人已逐漸在全球范圍內(nèi)普及開來,從工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療到商用市場的不斷蔓延,機器人出現(xiàn)前所未有的市場機遇。尤其在商用服務機器人領域,在商場、酒店、餐廳、銀行、醫(yī)院等公共場所,各類形態(tài)迥異,能聽會說的機器人出現(xiàn)在大眾的視野,它們化身商場導購員、餐廳服務員、酒店送物員等多種角色。在這些服務機器人中有一個共同點,那就是自主移動,對于服務機器人來說,自主移動是其最核心,也是開發(fā)難度最高的技術(shù)之一。

    移動機器人開發(fā)自主移動機器人涉及的主要技術(shù)

    環(huán)境感知

    對于目前的室內(nèi)機器人來說,主要以激光雷達為主,并需要借助其他傳感器實現(xiàn)有效融合。單一傳感器進行環(huán)境感知大多有其難以克服的弱點,而多傳感器的融合,通過將不同傳感器的信息冗余、互補,幾乎能使機器人覆蓋所有的空間檢測,全方位提升機器人的感知能力,因此利用激光雷達,結(jié)合超聲波、深度攝像頭、防跌落等傳感器獲取信息,來實現(xiàn)機器人對周圍環(huán)境的感知成為各國學者研究的熱點。

    自主移動機器人環(huán)境感知

    自主定位

    要實現(xiàn)機器人的自主行走,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 “機器人從未知環(huán)境的未知地點出發(fā),在運動過程中通過重復觀測到的地圖特征(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,從而達到同時定位和地圖構(gòu)建的目”的問題方法的統(tǒng)稱。

    自主移動機器人自主定位

    路徑規(guī)劃

    路徑規(guī)劃主要依據(jù)某個或某些優(yōu)化準則(如行走路線最短、行走時間最短等),在機器人工作環(huán)境中找到一條從起始狀態(tài)到目標狀態(tài)的最優(yōu)路徑,并同時避開障礙物。

    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)境中進行的,路徑規(guī)劃的精度取決于環(huán)境獲取的準確度,全局路徑規(guī)劃可以找到最優(yōu)解,但是需要預先知道環(huán)境的準確信息,當環(huán)境發(fā)生變化,如出現(xiàn)未知障礙物時,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)重于考慮機器人當前的局部環(huán)境信息,讓機器人具有良好的避障能力。通過傳感器對機器人的工作環(huán)境進行探測,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),并且對該環(huán)境模型的動態(tài)更新能夠隨時進行校正。

    自主移動機器人路徑規(guī)劃

    如何快速實現(xiàn)自主移動機器人的開發(fā)?

    研發(fā)周期長,試錯成本高一直是業(yè)內(nèi)最大的痛點,為幫助企業(yè)快速實現(xiàn)自主移動機器人的開發(fā),市面早已有出現(xiàn)一些定位導航技術(shù)提供商,思嵐科技作為最早進入自主定位導航技術(shù)企業(yè),其產(chǎn)品已成熟被應用于各大知名的服務機器人中,在業(yè)內(nèi)占據(jù)了大部分市場份額。

    目前,思嵐科技主要以激光雷達、模塊化自主定位導航系統(tǒng)及通用型機器人底盤作為其核心產(chǎn)品線。對于一些想快速占領市場風口的服務機器人企業(yè)來說,機器人底盤無疑是最好的選擇,不僅可以幫助機器人企業(yè)快速解決自主移動技術(shù)的研發(fā)難題,還能實現(xiàn)成本的降低。

    思嵐科技機器人底盤雅典娜

    被定義為機器人“雙腿”的移動底盤,承載了機器人的定位、導航、路徑規(guī)劃等多種功能,以思嵐科技近期發(fā)布的通用機器人底盤Athena雅典娜來說,其內(nèi)置高性能自主定位導航系統(tǒng)套件SLAM Cube,具備完善的定位導航與路徑規(guī)劃能力,機身小巧靈動,配置齊全,對緊湊環(huán)境的適應能力強,并可搭載不同應用滿足各類機器人的開發(fā)需求。

    Athena雅典娜支持激光+視覺雙重導航,除了激光雷達,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。即使在超大場景的未知環(huán)境中,Athena雅典娜也能幫助機器人實現(xiàn)環(huán)境感知、自主定位、路徑規(guī)劃及避障等多種功能。

    思嵐科技雅典娜底盤采用多傳感器融合技術(shù)最重要的是,這臺集眾多功能為一體的高性能機器人底盤,批量售價能達到萬元以下級別,僅需一臺智能手機的價格便唾手可得。同時,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)。實現(xiàn)自主上下電梯,到達指定地點,并且可隨時隨地查看所處樓層位置。

    除此之外,Athena雅典娜還能滿足電源開關(guān)、控制接口等硬件標準化要求,實現(xiàn)相關(guān)接口的有效連接,并支持WIFI、4G通訊等。采用無刷電機技術(shù),噪音更低。

    經(jīng)歷了數(shù)年的發(fā)展,移動機器人已逐步擺脫了人為控制邁向智能化行走。站在企業(yè)的角度來說,機器人底盤產(chǎn)品的出現(xiàn),不僅降低了企業(yè)研發(fā)自主移動機器人的難題,還能在成本上實現(xiàn)進一步突破,基于Athena雅典娜研發(fā)的移動機器人產(chǎn)品甚至有可能達到2萬元以下。

    關(guān)鍵字:移动机器人开发,自主移动机器人,机器人

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