機(jī)器人:科學(xué)幻想還是近期現(xiàn)實(shí)?現(xiàn)在它們更傾向于近期付諸現(xiàn)實(shí),超越簡單的機(jī)器助手,進(jìn)一步滿足實(shí)際需求。在家中,在最后一英里交付,滿足安全需求。嵌入式產(chǎn)品讓這些機(jī)器人可以被消費(fèi)者輕松收入囊中。
快遞智能分揀機(jī)器人的市場細(xì)分垃圾分揀機(jī)器人識別率對我們許多人而言,機(jī)器人技術(shù)仍然是一種主要受限于工廠或倉庫的應(yīng)用。我們可以看到,關(guān)于私人機(jī)器人助手和機(jī)器人在醫(yī)院中發(fā)揮更大作用的媒體報(bào)道,聽起來都是不錯的想法,但似乎仍是一種遠(yuǎn)景,近期無法實(shí)現(xiàn)。盡管已經(jīng)開始投入實(shí)際應(yīng)用。如今家用機(jī)器人正在完成一些基本家務(wù)。配送無人機(jī)開始出現(xiàn)。一家富有創(chuàng)造力的丹麥公司正在利用機(jī)器人紫外線消毒設(shè)備攻擊新冠病毒,目前已在中國一些醫(yī)院投入使用。
分揀機(jī)器人典型部件菜鳥快遞自動分揀機(jī)器人機(jī)器人應(yīng)用和市場
危機(jī)總是帶來轉(zhuǎn)機(jī),對我們大多數(shù)人來說,只要價(jià)格合適,達(dá)到便利性就足夠了。機(jī)器人真空吸塵器已經(jīng)成為人們熟知的產(chǎn)品。機(jī)器人除草機(jī)正在亮相家庭和花園商店。您可以在線購買機(jī)器人擦窗器或機(jī)器人泳池清潔機(jī)。甚至還有機(jī)器人來監(jiān)控家庭安全。國內(nèi)機(jī)器人市場預(yù)計(jì)將增長至接近4000萬臺和1億臺。機(jī)器人配送無人機(jī)預(yù)計(jì)將增長至接近80萬臺。自主移動機(jī)器人在工廠、超市和商店、送貨服務(wù)、庫存和其他應(yīng)用方面同樣具有重要價(jià)值。此類需求也有望到2030年達(dá)到數(shù)百萬單位水平。
SLAM和導(dǎo)航
所有自主機(jī)器人背后的“魔力”來自SLAM。SLAM能在不熟悉的領(lǐng)域?qū)W會快速導(dǎo)航。但不同于想象的是,SLAM并非基于機(jī)器學(xué)習(xí),因?yàn)轭I(lǐng)域的某些方面可以并且將會動態(tài)改變(你可以移動家具或者狗決定睡在地板中央)。相反,SLAM依賴于更傳統(tǒng)的技術(shù),尤其是計(jì)算機(jī)視覺,以及一些非常繁重的線性代數(shù)。
要像機(jī)器人真空吸塵器那樣導(dǎo)航,SLAM需要估算攝像頭的軌跡并繪制地圖。它需要地圖來預(yù)估攝像頭軌跡,然后根據(jù)軌跡繪制地圖,因此需要同步實(shí)施這些步驟。該地圖還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠詳盡,僅僅是通過跟蹤、映射和閉合循環(huán)三個步驟,沿著走過的路徑設(shè)置的非常稀疏的點(diǎn)集。跟蹤的基本工作包括尋找特征點(diǎn)、擬合運(yùn)動模型以及映射準(zhǔn)備,所有這些工作都必須采用定點(diǎn)處理,且以實(shí)時(shí)速度運(yùn)行。映射基于一組幀的子集運(yùn)行,但是執(zhí)行由類似數(shù)百位浮點(diǎn)數(shù)相乘的矩陣表示的線性方程,沒有跟蹤那么快,但仍然接近實(shí)時(shí)。
這些運(yùn)算運(yùn)行效果良好,且均為實(shí)時(shí)計(jì)算。受算法以及傳感器相關(guān)的校準(zhǔn)誤差/噪聲所限,真實(shí)路徑和估計(jì)路徑會隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)分歧。當(dāng)機(jī)器人重新回到曾經(jīng)在全局閉合循環(huán)中到達(dá)過的某個點(diǎn)時(shí),錯誤可以被糾正。這種計(jì)算顯然不需要經(jīng)常發(fā)生,但是必須要解答由數(shù)千位浮點(diǎn)數(shù)相乘的矩陣表示的線性方程組。這需要足夠長的時(shí)間,因此必須在后臺運(yùn)行。
多傳感器和融合
自動化顏色分揀機(jī)器人視覺感應(yīng)必須通過其他形式的感應(yīng)增強(qiáng),例如,通過timeoffly傳感器的距離或時(shí)間感應(yīng)避免撞上狗或電視機(jī)。此外,機(jī)器人還可能被低障礙物、椅子的地板支撐或地板和地毯之間的邊界卡住。為了應(yīng)對此類情況,機(jī)器人需要一個6軸傳感器,來檢測可能會導(dǎo)致機(jī)器人卡住的傾斜區(qū)域,并應(yīng)嘗試不同的路徑。機(jī)器人通常還包括光流傳感器等等。這些額外的輸入改善了SLAM處理的精度,但他們必須智能校準(zhǔn)和融合以確保實(shí)際提升精度?;跀z像頭的跟蹤還必須融合慣性和其他類型的感測,以便于當(dāng)機(jī)器人進(jìn)入床或桌子下面時(shí),可以繼續(xù)沿著合理的路徑行動。
SLAM平臺的要求
綜合考慮,運(yùn)行高質(zhì)量的SLAM需要大量的傳感器信息處理。云計(jì)算無法實(shí)現(xiàn);通訊延遲會扼殺有效性。計(jì)算需要在基于機(jī)器人的特制低功耗平臺上實(shí)時(shí)運(yùn)行。一種基于DSP的架構(gòu),旨在支持多種類型感測融合,利用專用指令優(yōu)化實(shí)現(xiàn)快速定點(diǎn)SLAM計(jì)算以及快速浮點(diǎn)線性代數(shù)。通過硬件支持上述視覺慣性SLAM融合。還有支持廣泛應(yīng)用ORB-SLAM2開源流的SDK。
原文標(biāo)題:SLAM和多感官機(jī)器人很快就會走進(jìn)千家萬戶
智能分揀機(jī)器人購買進(jìn)口分揀機(jī)器人多少錢國產(chǎn)分揀機(jī)器人