与工业机器人相比,服务机器人更注重人机交互体验,用户与机器人的交互频繁,这就要求机器人具有高效的反馈速度,同时也对深度学习、自然语言处理、视觉感知、云计算等人工智能技术提出了更高的要求。
12月17日,《机器人自主定位导航技术规范》集团标准在2021人工智能技术创新系列高峰论坛发布。本标准规定了移动机器人的定位、导航、避障、难度缓解、地图构建、多机器人协同避障和协同运输等性能测试要求和评估方法。并对服务机器人的技术规范提出了更详细的技术要求。
服务机器人需要应对动态环境
目前,机器人一般分为三类:工业机器人、服务机器人和特殊机器人。人工智能技术的突破和核心部件成本的降低加速了服务机器人在各个领域的渗透。五年来,中国服务机器人产业增速高于全球平均增速,市场规模占全球市场25%以上。同时在产业链和产业环境上具有全球竞争优势,有望成为未来服务机器人领域的全球领导者。在新冠肺炎肺炎疫情的催化下,在几年持续高速增长的基础上,中国服务机器人产业未来将继续快速扩张,潜力巨大。
服务机器人与工业机器人相比有什么特点?
“与工业机器人相比,服务机器人最大的特点是工作环境的不同。工业机器人的工作环境可以认为是结构化的,而服务机器人是非结构化的环境。”在接受《科技日报》记者采访时,北京科技有限公司创始合伙人CPO应表示,在工业机器人中,最熟悉的工业机械臂被固定在一个地方,机械臂的工作空间布局会按照最适合机械臂工作的方式进行布置,这也是为什么展会上展示的工业机械臂往往会在一个区域内盘旋,甚至完全覆盖上一层盖子,以免伤害到周围的人。
“而服务机器人(这里特指可以自主移动的机器人)往往会进入已经形成的场所,比如酒店、写字楼、餐厅、医院等。并且不能要求环境适应机器人。只有机器人才能适应环境。而且周围环境随时可能发生变化,所以服务机器人需要应对更复杂、更动态的环境。”嬴陈辅说:
“机器人需要提高各种环境感知能力,包括与各种智能设备的交互,比如机器人需要上下电梯、通知客人(座机、手机、智能音箱等。),户外服务机器人需要判断路况。这些与环境相互作用的智能系统可以统称为环境智能。机器人与环境之间如何沟通,如何更好地了解环境,需要机器人制造商和相关行业共同努力,形成行业标准,为服务机器人搭建道路和桥梁。”嬴陈辅说:
人机交互应该像人际交往一样自然
专家认为,服务机器人应该以服务为核心,有明确的价值扩张路径,最终回归商业本质。那么,服务机器人对机器人性能有什么要求,应该开发什么技术来支持?
应表示,服务机器人的人机交互体验非常重要,因为在其交流的整个工作过程中,会接触到各种角色的人,比如作为机器人同事的工作人员或者接受机器人服务的用户,工作中接触到的路人等等。因此,服务机器人对人机工程学和人机交互有很强的要求,以保证操作的方便和交互的流畅。在交互中,服务机器人需要将UI、语音、视觉等技术手段有机结合,使人与机器人的交互像人一样自然
“服务机器人的工作场景经常与人类活动重叠,这一点也很重要。有些地方交通还是很密集的,比如电梯空间小。”应陈辅指出,如果再考虑室外机器人,还应考虑服务机器人与其他车辆的互动,因此服务机器人在运行中的安全性以及人与机器人的和谐共处尤为重要。
机械手祝福扩展应用场景
与工业机器人相比,服务机器人仍然是一个相对年轻的行业。据应介绍,服务机器人已经大规模应用于一些垂直领域,如酒店、餐厅清洁、建筑等。从功能上看,它们在室内配送、保洁巡逻、消毒、迎宾游等领域相对成熟。对于室外场景,服务机器人还处于探索阶段,但在不久的将来,封闭公园的服务机器人也应该会迅速发展,室外机器人与室内机器人的合作势在必行。
“另一个大的发展方向是移动机器人和机械臂的结合,可以大大拓展服务机器人的应用功能和场景。目前,机械臂的小型化和低成本也非常快,我们期待家用机器人。管家不会太远。”嬴陈辅说:
哈尔滨工业大学(深圳)教授、珠海岭南大数据研究所所长朱认为,移动机器人具有以下特点,即智能系统的感知和行动能力不断增强;人与智能系统日益融合,人机一体化环境正在形成;新型智能移动机器人具有在未知社会环境中学习行人行为模式的能力。
自主定位和导航技术是基石
随着人工智能、计算机视觉、语音识别、导航、传感、半导体和电力能源技术的快速发展,服务机器人在功能、性能、自主性、易用性和性价比等方面的创新也在不断突破。
"自主定位和导航技术在服务机器人中起着基础作用."应陈一指出,它解决了三个核心问题:我在哪里,去哪里,怎么去;只有解决了这些问题,服务机器人才能有更多的工作和服务空间。
“同时,机器人在运动过程中需要与环境、人类等机器人进行互动,比如多个机器人同时进出电梯,如何保证先进先出,机器人如何排队;另一个例子是机器人如何在狭窄的通道中相互躲避。他们都遵守右手规则吗?他们在路口相遇,你需要虚拟红绿灯来保证交通效率和安全吗?”应陈辅表示,所有这些问题都不是一家公司能够决定和解决的。整个机器人群体的效率需要行业的技术规范、标准和认证,才能保证所有厂商的机器人都遵循一套规则(比如交通规则、通信协议等)。),并保证同场景的机器人能够高效有序的提供自己的服务,让行业真正发展起来。
英陈辅预言,在未来,我们周围的机器人数量可能会超过人类,它们的功能和形式也是不同的。如果没有配套的技术规范来约束机器人,他们的行业发展就会陷入混乱。
“机器人符合哪些技术规范的信息标签,也是人类伙伴识别机器人是否适合指定场景的重要判断依据。”嬴陈辅说:
应陈辅还强调了服务机器人的安全性。“有机械臂的服务机器人可以等同于有手有脚的人。如果不符合规范,危害可以很大,所以我们不需要行业技术规范。”