智能新戰(zhàn)場,社會屬性的智能移動機器人
隨著智能控制、導航定位、多傳感信息耦合等新技術(shù)快速發(fā)展,機器人產(chǎn)品智能化趨勢愈加明顯,具有感知、識別、決策、執(zhí)行等功能的智能移動機器人已成為產(chǎn)業(yè)競爭角力的新戰(zhàn)場。
一、具有社會屬性的智能系統(tǒng)
從具有社會屬性的智能系統(tǒng)開始。隨著智能系統(tǒng)的感知能力和行動能力日益增強,人與智能系統(tǒng)日益融合,出現(xiàn)了人機共融環(huán)境,在這種人機共融的環(huán)境中,自然而然就發(fā)展出了具有社會屬性的智能系統(tǒng)。這種智能系統(tǒng)既然有社會屬性,就意味著它要具備可以進化的能力,以下兩個方面探討這個系統(tǒng)的可進化性。
●一個方面是智能系統(tǒng)必須要具備可以內(nèi)部進化的能力。系統(tǒng)如果要進行內(nèi)部進化,通過一個單一的計算平臺是不可能實現(xiàn)的,所以需要實現(xiàn)不同平臺之間的交互,比如說機器人端和云端的計算平臺之間的交互,也就是「云機器人」的概念。
●另一個方面是智能系統(tǒng)要具備外部進化的能力。比如說通過人與機器人之間的交互來讓智能系統(tǒng)擁有外部可進化性的能力,這也就是我們講的「社交機器人」的概念。
二、面向長期自主定位的云移動機器人
面向長期自主定位的云移動機器人。在講這一點之前,先來回顧一下目前移動機器人或者服務機器人在應用上存在的問題:工作范圍受限、業(yè)務覆蓋受限、提供服務受限以及運維成本高。
這些問題看上去是應用層面的問題,然而具體到技術(shù)層面,實際上是關鍵的技術(shù)(長期自主的移動或長期自主和大面積覆蓋的移動)并沒有得到很好的突破的問題。
而這項關鍵技術(shù)也存在以下三大主要挑戰(zhàn):
●第一個挑戰(zhàn)是,需要覆蓋大面積的區(qū)域,這樣就需要大量的數(shù)據(jù)來描述不同的環(huán)境;
●第二個挑戰(zhàn)是,還需要讓移動機器人適應動態(tài)場景,比如說檢測和跟蹤靜態(tài)或動態(tài)的物體、學習更多的知識來預測環(huán)境變化;
●第三個挑戰(zhàn)是,由于移動機器人需要長時間運行,隨著時間增長,它要求的數(shù)據(jù)存儲量也越來越多。
這樣的話,我們就需要讓機器人擁有更多的存儲空間和更強的運算能力,如果只是靠它們的單機本體其實是很難實現(xiàn)的。
這里面就提到了「云機器人」的概念,它就是利用了機器人端的運算以及云端的運算來進行機器人技術(shù)研究。總體而言,云機器人有幾個優(yōu)點,包括:
●第一,它可以利用云機器人的框架彈性分配計算資源,這樣就可以實現(xiàn)在復雜環(huán)境中的同時定位與制圖;
●第二,它可以在這個框架下訪問大量的數(shù)據(jù)庫,比如說我們在做識別和抓取物體的時候,需要用很多的數(shù)據(jù)庫來進行比對,另外比如說我們做基于外包地圖的長期定位,也需要訪問大量的地圖的數(shù)據(jù)庫;
●第三,這種機器人可以形成知識共享,也就是多機器人系統(tǒng)間的信息共享。也就意味著這些多機器人之間可以根據(jù)情況配備不同的裝備,同時它們之間可以在云端形成一些知識共享。
三、具有學習行人行為能力的社交移動機器人
我們知道使用傳統(tǒng)方法研究的機器人是將環(huán)境中的人當做障礙物的,這樣就產(chǎn)生了一個問題:導致整個系統(tǒng)的移動效率低,甚至在人群密集的環(huán)境中很有可能是失效的。
因而有科研團隊提出一種新型智能移動機器人,其在未知的環(huán)境中具有學習行人行為模式的能力,這樣就可以增強移動機器人的智能理解和智能決策的能力。這團隊做了三個方面的工作:第一是未知環(huán)境可通行域感知,第二是半稠密環(huán)境語義地圖制作,第三是人機共融動態(tài)環(huán)境下同時定位與地圖更新。
這個系統(tǒng)主要有兩個貢獻:首先是提出了一種基于行人行為學習的機器人可通行區(qū)域制圖算法,也就是「Learning from Social Behaviors(LSB)」;其次是一種適應人機共融動態(tài)場景下的機器人同時定位與地圖構(gòu)建的方法(DM-LSAM)。二者其中的焦點就在于如何在動態(tài)環(huán)境適應能力、定位精度與魯棒性這幾個因素之間尋求平衡。
我國智能移動機器人行業(yè)市場空間分析
2018年全球服務機器人市場規(guī)模將達到92.5億美元,2020年將快速增長至156.9億美元。2018年,全球家用服務機器人、醫(yī)療服務機器人和公共服務機器人市場規(guī)模預計分別為44.8億美元、25.4億美元和22.3億美元,其中家用服務機器人市場規(guī)模占比最高達48%,分別高于家用服務機器人、公共服務機器人20、24個百分點。
2017年全年機器人行業(yè)融資數(shù)量超過110次,總?cè)谫Y規(guī)模超200億元,2018年全年融資次數(shù)有望超越2017年。從細分領域來看,個人/家用機器人、AGV、協(xié)作機器人、機器視覺等領域投融資案例較多,規(guī)模較大。
結(jié)尾:
智能移動機器人將進入4.0時代,把云端大腦分布在云到端的各個地方,充分利用邊緣計算去提供更高性價比的服務,智能移動機器人除了具有感知能力實現(xiàn)智能協(xié)作,還具有理解和決策的能力,達到自主的服務。
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