提到服务机器人，你脑海中出现的会是什么？《超能陆战队》中的“萌神”大白？《星球大战》中的“BB-8”？还是《机器人瓦力》中的扫地机器人瓦力？% N/ e. R9 i p* c2 c
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电影中的机器人，虽然炫酷，满足了我们想象与期望，但是关上电视，似乎还是和我们家居生活距离很远。 / ?* L5 _0 F: ^! m5 P
回头看看目前我们家里有的扫地机，每天在家里风风火火，一会卡住地毯，一会卡住鞋带，一会卡在床底下，家里的桌椅板凳腿让它撞的遍体鳞伤，动不动还玩消失，找也找不到……
, i9 r# y- c6 _9 s4 C7 d突然走红的除了网红，还有机器人餐厅，开业的时候吸引眼球，大批人围观，过段时间就会发现“机器人只能沿着固定线路送餐，加上餐厅人员走动大，机器人不懂得躲闪，上菜容易洒落打翻，甚至造成安全事故”，机器人服务员最终被老板“炒了鱿鱼”。 7 x8 f w: O$ S; H
先不谈人脸识别、语音交互这些功能，现在市面上常见的服务机器人连最基本的自主行走都无法实现。当然，这里的自主行走指的是可以进行路径规划与自动避障，靠人为控制、埋设预定轨道与随机碰撞寻路，完全算不上自主行走。
7 `+ ~/ v+ _' r9 H, w6 ^0 J- D% |; R对于服务机器人来说，实现自主定位导航是它可以被称为“机器人”的前提，这也是我们对于机器人的基本要求。
2 m' P* G% |5 @0 L我们理想中的机器人应该是什么样的呢？扫地机器人知道哪里扫过了，哪里没有扫，哪个是房间，并以房间为单位进行清扫；送餐机器人可以随意在餐厅里行走，当然也不会撞到客人；在商场迷路时，随意在服务机器人的屏幕上点击目的地，它可以自动带领你过去。 $ g+ u( {7 D* K, @
这些看上去很简单，却又非常实用的功能，单靠机器人的“眼睛”（如激光雷达、摄像头等）显然无法实现，还需要额外的算法和传感器配套。 ( @' w/ n. w. i4 [+ f
一直以来，我们对于机器人的设计研发都是借鉴人类本身，很多公司做机器人的眼睛、大脑（主要是语音、视觉交互），当然还有机器人整机，也就是身体。是不是还少点什么？ ) d+ z" q/ v; B
在人类的身体结构中，小脑占整个脑部神经元的50%，而它的主要作用就是为了帮助人类实现行走。那么在机器人的整体结构中，是不是也需要这样的小脑呢？ / Q' O) Y r- i1 S5 C% S# _( s) u
答案显然是肯定的。 4 f- L# c4 P) {0 B8 F
对机器人来说，小脑可以绘制环境地图来指导自身行动，而如何在环境中找到一条从起点到终点，同时避开障碍物的最优路径显得更为困难。 7 E& ^0 @3 k' }6 H% T
为了帮助服务机器人更好实现自主行走，一个控制运动的核心中枢尤为重要。 在实际应用时，除了利用SLAM构建环境地图与实时定位外，我们还希望机器人在未知环境中自动避开障碍物，实现自主移动。SLAMWARE采用D＊算法（即动态启发式路径搜索算法），可以让机器人不需要预先录入地图，就可以在陌生环境中行动自如，躲避动态障碍物。
- r4 f, B- S' |0 p6 c1 G3 L通常来说，服务机器人的工作环境都比较复杂，自主定位导航系统还需支持超声波传感器，防跌落传感器、碰撞传感器和深度摄像头的数据，利用多种传感器信息融合，实现更加智能、实用的自主运动。 # U9 ?! d1 L* u) l
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发表于 2016-12-22 16:50:16
