移(yí)动机(jī)器人是一(yī)个集环境(jìng)感知、动态决(jué)策与规划、行为控制与(yǔ)执行等多功能(néng)于一体的综合系统,它集中了传(chuán)感器技术、信息处(chù)理、电子工程、计算机工(gōng)程、自动(dòng)化控制(zhì)工程以及人工智能(néng)等多学科的研究成果。移动机器人既可以接受(shòu)人类指(zhǐ)挥,又可以运行预先(xiān)编排的程序,同(tóng)时也可以根据以人工(gōng)智能技术制定(dìng)的(de)原则纲(gāng)领行动。
近年来,我国人(rén)口出生率呈持续(xù)下降趋势,制造业的人口红利逐渐(jiàn)消失。而原(yuán)本享受(shòu)我国(guó)高出生率带来(lái)的人(rén)口红(hóng)利的行业,如3C电(diàn)子、物流、汽车(chē)制造等,都面临劳(láo)动率低、生(shēng)产率(lǜ)低的问(wèn)题。
因(yīn)此(cǐ),作为人力(lì)资源的一大替代品(pǐn),移(yí)动机器人(rén)(AGV)的需求变得(dé)愈发旺盛(shèng)。与此同时,随着物流系统的迅速(sù)发展,机器人性能(néng)不断地完善,移动机器人(rén)的应用范围大为扩展。不论(lùn)是生产、仓储(chǔ)中种类繁多且沉重的物料(liào)或者成品(pǐn),还是物流分拣中爆(bào)发式(shì)增长(zhǎng)的快递包裹,当前移动机器(qì)人技术已经(jīng)达到可批量应(yīng)用的时间窗口。但是却(què)仍然存在一定的问题。工作(zuò)范(fàn)围受(shòu)限(xiàn),业务覆盖受限、提(tí)供服务受限、运(yùn)维成本过高是(shì)目前移动机(jī)器人面临的几大难题。
7月(yuè)13日,由中国(guó)计(jì)算(suàn)机学会(CCF)主办,雷锋网、香(xiāng)港中(zhōng)文大学(深圳(zhèn))承办,深(shēn)圳市(shì)人工智能与机器人研究院协办(bàn)的2019年(nián)全球(qiú)人(rén)工智能与(yǔ)机器人峰(fēng)会(CCF-GAIR)隆重举行,会(huì)议中,哈尔滨工业大学(深(shēn)圳)教授(shòu)、IEEE RAS国(guó)际(jì)事务委员会(huì)主席朱晓(xiǎo)蕊教授为(wéi)机(jī)器人前沿(yán)专场分(fèn)享了(le)对智能(néng)移动机器(qì)人的行(háng)业洞见(jiàn)。
面(miàn)对移动机器人目前(qián)存在的(de)难题(tí),其根本(běn)原因是关键技术(长期自(zì)主移动和大面积覆盖移动)并没有得到很好地突破。移动机器人在在运(yùn)作过程(chéng)中,需要覆盖大面积(jī)的区域,因此需要(yào)大量的数据来描述不同(tóng)的环境。同时要求(qiú)移动机器人能适(shì)应动态场(chǎng)景。例如(rú):移动机器人在检测和(hé)跟踪静态或(huò)者动态的物体时(shí),要(yào)学习更多的知(zhī)识来预测环境的(de)变化。
不仅如此,移动机器人需要长时间运行,对数据的存储(chǔ)量要求也(yě)越来越多(duō)。因此便需(xū)要更多的存(cún)储(chǔ)空间(jiān)和更强(qiáng)的(de)运(yùn)算能力,而如(rú)果只是靠(kào)机器人的(de)单机的本体很(hěn)难实现的。机器人单机本体满足不了现今的技术(shù)需求,云机器人便应运而生了。它利用机器(qì)人端的运算以及云(yún)端的运算进(jìn)行机(jī)器人技术的(de)研究。
云机器人有几个(gè)优点:
第一:可(kě)以利用云机器人的框(kuàng)架(jià)弹性分配计算资(zī)源,这样就可(kě)以(yǐ)用在复(fù)杂环境中的同时定位与制图。
第二:可以在这个框架下访问大量(liàng)的数据库(kù),例如在(zài)做识别和抓(zhuā)取物体(tǐ)的(de)时候,需(xū)要用很多的数据库来比对,另外如(rú)果做基于外包地图的(de)长(zhǎng)期定位,也需要访问大量的地图的数据库(kù)。而云机器人可以提(tí)供大量数据。
第(dì)三:可以形成知识共享,也就(jiù)是多机器人(rén)系统间的信息共享。这就意味着这(zhè)些多机器人之间可以根据情况配备不同的装(zhuāng)备,但是它们之(zhī)间可以(yǐ)在(zài)云端形成一些(xiē)知(zhī)识共享。
总而(ér)言之,云机器(qì)人的技术突破主要体现在(zài):
一,充(chōng)分利用云端的(de)无线存储空间和丰富的数据(jù)库资源,来降低对(duì)机(jī)载传(chuán)感器的要求,设计分布式算法,寻求云端的强大计算能力和机(jī)器人实时(shí)要求之间的(de)平衡。
二,补偿(cháng)由于网络不(bú)稳定引起(qǐ)的(de)断网问(wèn)题(tí),以及由于云端和机器人端数(shù)据的(de)频繁交互引起的网络延迟(chí)。
随着5G时(shí)代(dài)的(de)到来,我们能够使(shǐ)用高带宽、低延(yán)时、高并(bìng)发的通讯网络,这样云、网、端(duān)三位一体的(de)云机器人才可能真正得到大规(guī)模(mó)的应用,从而让移(yí)动(dòng)机器人来扩展环境覆(fù)盖(gài)面(miàn)积、提升业务覆盖能力、增强场景覆盖(gài)力、降低运维成本。这样整个服务(wù)机器人商业(yè)化的进(jìn)程才会真正进入到一个新的时代。