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機(jī)械臂加持拓展應(yīng)用場景 服務(wù)機(jī)器人需要應(yīng)對動態(tài)環(huán)境

時間:2020-12-30 17:29:16    來源:科技日報    

相對于工業(yè)機(jī)器人,服務(wù)機(jī)器人更加重視人機(jī)交互體驗,用戶和機(jī)器人之間的互動頻繁,要求機(jī)器人具備高效的反饋速度,也對包括深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、視覺感知、云計算等在內(nèi)的人工智能技術(shù)提出了更高要求。

12月17日,在2021人工智能技術(shù)創(chuàng)新系列高峰論壇上,《機(jī)器人自主定位導(dǎo)航技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了移動機(jī)器人的定位、導(dǎo)航、避障、脫困、地圖構(gòu)建、多機(jī)器人協(xié)同避障和協(xié)同交通等項目的性能測試要求和評估方法,對服務(wù)機(jī)器人的技術(shù)規(guī)范提出了更加細(xì)化的技術(shù)要求。

服務(wù)機(jī)器人需要應(yīng)對動態(tài)環(huán)境

目前,業(yè)界普遍將機(jī)器人劃分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人三大類。人工智能技術(shù)的突破、核心零部件成本的下降,加速了服務(wù)機(jī)器人在各領(lǐng)域的滲透。近5年來,中國服務(wù)機(jī)器人行業(yè)增速高于全球平均增速,市場規(guī)模占全球比例超25%,同時在產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)環(huán)境等方面都具備全球競爭優(yōu)勢,未來有望成為全球服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。在新冠肺炎疫情的催化之下以及數(shù)年的持續(xù)高速增長基礎(chǔ)上,中國服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)未來仍將迅速擴(kuò)張且潛力巨大。

那么與工業(yè)機(jī)器人相比,服務(wù)機(jī)器人具備哪些特點(diǎn)?

“與工業(yè)機(jī)器人相比,服務(wù)機(jī)器人最大的特點(diǎn)是工作環(huán)境上的差異,工業(yè)機(jī)器人的工作環(huán)境可以認(rèn)為是結(jié)構(gòu)化的,而服務(wù)機(jī)器人是非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境。”北京云跡科技有限公司創(chuàng)始合伙人兼CPO應(yīng)甫臣在接受科技日報記者采訪時表示,工業(yè)機(jī)器人中,大家最熟悉的工業(yè)機(jī)械臂,它的最主流應(yīng)用場景是固定在一個地方,機(jī)械臂工作空間的布局,都會按照最適合機(jī)械臂工作的方式來布置,這也是為什么我們在展會上看到展示的工業(yè)機(jī)械臂,往往會圈在一個區(qū)域內(nèi),甚至用罩子完全罩起來,以免碰傷周圍人群。

“而服務(wù)機(jī)器人(這里特指可自主移動的機(jī)器人),往往是進(jìn)入目前已經(jīng)成型的場所,比如酒店、寫字樓、餐廳、醫(yī)院等,無法要求環(huán)境去適配機(jī)器人,只能是機(jī)器人去適配環(huán)境,而且周圍環(huán)境可能隨時變化,因此服務(wù)機(jī)器人需要應(yīng)對更多的復(fù)雜且動態(tài)的環(huán)境。”應(yīng)甫臣說。

“機(jī)器人需要精進(jìn)各種環(huán)境感知的能力、包括和各種智能設(shè)備的交互,比如機(jī)器人需要上下電梯,通知客人(座機(jī)、手機(jī)、智能音箱等),以及室外服務(wù)機(jī)器人還需要判斷路況,這些與環(huán)境交互中的智能系統(tǒng)我們可以統(tǒng)稱為環(huán)境智能。機(jī)器人和環(huán)境之間如何通訊,如何更好的理解所處的環(huán)境,需要機(jī)器人廠家和相關(guān)行業(yè)一起努力,從而形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為服務(wù)機(jī)器人修路架橋。”應(yīng)甫臣說。

人機(jī)交互要像人際溝通一樣自然

專家認(rèn)為,服務(wù)機(jī)器人應(yīng)以服務(wù)為核心,并具有明確的價值擴(kuò)展路徑,最終回歸商業(yè)本質(zhì)。那么,服務(wù)機(jī)器人對機(jī)器人性能提出哪些要求,需要發(fā)展哪些技術(shù)來作為支撐?

應(yīng)甫臣表示,服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互體驗很關(guān)鍵,因為在它溝通的整個工作環(huán)節(jié)中,會接觸各種角色的人員,比如作為機(jī)器人同事的工作人員或者接受機(jī)器人服務(wù)的用戶、工作過程中接觸到的路人等。因此服務(wù)機(jī)器人對人體工程學(xué)及人機(jī)交互都有很強(qiáng)的要求,以確保操作的便捷性以及交互的流暢性。在交互上,服務(wù)機(jī)器人需要將UI、語音、視覺等技術(shù)手段有機(jī)結(jié)合,使得人和機(jī)器人的交互如同和人類交互一樣自然。

“還有很重要的一點(diǎn)是,服務(wù)機(jī)器人的工作場景往往是和人的活動高度重疊的,有的地方人流量還很密集,如電梯這種狹小的空間。”應(yīng)甫臣指出,如果再考慮到室外機(jī)器人的話,還需考慮到服務(wù)機(jī)器人和其他交通工具的互動,因此服務(wù)機(jī)器人在運(yùn)行過程中的安全性,以及人與機(jī)器人的和諧共處就顯得尤其重要。

機(jī)械臂加持拓展應(yīng)用場景

相比工業(yè)機(jī)器人,服務(wù)機(jī)器人還是一個比較年輕的行業(yè)。應(yīng)甫臣認(rèn)為,當(dāng)前服務(wù)機(jī)器人,已經(jīng)在某些垂直領(lǐng)域取得規(guī)?;瘧?yīng)用,比如酒店、餐廳清潔、樓宇等,從功能的角度來說,在室內(nèi)配送、清潔巡邏、消毒、迎賓導(dǎo)覽等領(lǐng)域也已經(jīng)相對成熟。對于室外場景,服務(wù)機(jī)器人還處于探索期,但在不久的將來,封閉園區(qū)內(nèi)的服務(wù)機(jī)器人,應(yīng)該也能得到快速發(fā)展,同時室外機(jī)器人和室內(nèi)機(jī)器人的協(xié)作,也勢在必行。

“另外一個大的發(fā)展方向是移動機(jī)器人和機(jī)械臂的結(jié)合,可以極大的擴(kuò)展服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用功能和場景,目前機(jī)械臂的小型化和低成本化的速度也很快,我們所期待的家庭機(jī)器人管家,也不會太遙遠(yuǎn)了。”應(yīng)甫臣說。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)教授、珠海市嶺南大數(shù)據(jù)研究院院長朱曉蕊認(rèn)為,移動機(jī)器人已經(jīng)具備了以下特點(diǎn),即智能系統(tǒng)感知能力和行動能力日益增強(qiáng);人與智能系統(tǒng)日益融合,人機(jī)共融環(huán)境正在形成;新型智能移動機(jī)器人在未知社會環(huán)境中具有學(xué)習(xí)行人行為模式的能力。

自主定位導(dǎo)航技術(shù)是基石

伴隨著人工智能、計算機(jī)視覺、語音識別、導(dǎo)航、傳感、半導(dǎo)體以及動力能源技術(shù)的快速發(fā)展,服務(wù)機(jī)器人在功能、性能、自主性、易用性和成本效益方面的創(chuàng)新也在不斷突破。

“自主定位導(dǎo)航技術(shù)在服務(wù)機(jī)器人中起著基石般的作用。”應(yīng)甫臣指出,因為它解決了3個核心問題:我在哪,要去哪,怎么去;只有解決了這幾個問題,服務(wù)機(jī)器人才能有更大的工作和服務(wù)空間。

“同時,機(jī)器人在移動過程中,需要和環(huán)境、人類、其他機(jī)器人都有交互,比如多個機(jī)器人同時進(jìn)出電梯,如何確保先出后進(jìn),以及機(jī)器人如何排隊等;再比如機(jī)器人在狹窄通道相互,如何相互避讓,是否都遵循右行規(guī)則,在路口相遇的時候,是否需要有虛擬的紅綠燈來保障交通效率和安全?”應(yīng)甫臣說,所有這些問題,不是一家公司能確定和解決的,整體機(jī)器人群組的效率需要有行業(yè)的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證,來確保各廠家的機(jī)器人,都遵循一套規(guī)則(比如交通規(guī)則、通訊協(xié)議等)、保障同場景內(nèi)機(jī)器人都能高效有秩序的提供各自的服務(wù),如此才能使得這個行業(yè)真正發(fā)展起來。

應(yīng)甫臣預(yù)測,未來我們身邊的機(jī)器人數(shù)量,或許將超過人類的數(shù)量,而且功能和形態(tài)也各異,如果沒有配套的技術(shù)規(guī)范來約束機(jī)器人,其行業(yè)發(fā)展也會陷入混亂。

“機(jī)器人滿足了哪些技術(shù)規(guī)范的信息標(biāo)簽也是人類伙伴甄別此機(jī)器人是否適用指定場景的重要判斷依據(jù)。”應(yīng)甫臣說。

應(yīng)甫臣同時強(qiáng)調(diào)了服務(wù)機(jī)器人的安全性。“帶機(jī)械臂的服務(wù)機(jī)器人可以等同為有手有腳的人,如果它不遵守規(guī)范,帶來的危害性可以很大,因此我們亟須行業(yè)技術(shù)規(guī)范。”(馬愛平)

標(biāo)簽: 服務(wù)機(jī)器人 溝通

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