AI机器人竞选市长了!沙特阿拉伯将成为世界第一个赋予机器人公民身份的国家!波士顿动力发布了新的视频......
近期机器人行业的每一道消息都吸引大家的眼球,把注意力都放在了机器人身上。他们有独立的思考能力,良好的语言表达能力、对外界的感知能力。就如日本一个机器人“松田Michihito”提名为多摩市市长候选人,在竞选中承诺将对所有市民一视同仁,不偏不倚,竞选口号为“为每个人提供公平、均等的机会”。
这是一个如假包换的机器人,机器人候选人“松田Michihito”开通了自己的官方推特宣传账号,还给出了自己竞选的政见:让政治变得更加公平。
“松田Michihito”还列举出了自己的几大竞选优势:
- 机器人没有情绪也没有欲望,在处理政务时,既不会夹带私人感情也能防止腐败;
- 机器人不用休息,可以长时间高强度工作;
- 相对人类随着年龄增长的记忆力退化,机器人可以始终保持大量信息存储......
未来将有越来越多的机器人投入到各行各业中,像已问世的Google Assistant,新西兰“萨姆”公务员机器人、德勤财物财务机器人、Hadrian X建筑机器人、波士顿机器人等。
那么你可知道,机器人是依靠什么来感知外界环境,与我们互动的?“眼睛”,这是机器人很重要的一个“器官”,也就是传感器。本文为大家介绍机器人的“眼睛”——避障传感器。
避障是机器人在未知或部分未知环境中移动和导航的基本要求。不管是工业机器人还是服务机器人,其行走过程中都需要使用传感器感知周围有可能妨碍其通行的物体,然后按一定的策略避开或绕开,以避免被阻挡或发生碰撞。障碍物的位置、尺寸和形状等信息都需要通过传感器来采集,因此避障传感器是移动机器人的眼睛。
实现避障与导航的必要条件是环境感知,在未知或者是部分未知的环境下避障需要通过传感器获取周围环境信息,包括障碍物的尺寸、形状和位置等信息,因此传感器技术在移动机器人避障中起着十分重要的作用。避障使用的传感器主要有超声传感器、视觉传感器、红外传感器、激光传感器等。
移动机器人避障常用的传感器
1、 超声波传感器:利用超声波测量原理,根据发射超声波到接收到超声波的时间差,计算出物体到超声波之间的距离。
2、红外传感器:大多基于三角测量原理,按照一定的角度发射红外光束,遇到物体后光束反射回来并被CCD检测器检测到,获得一个偏移值,再利用三角关系计算出传感器到物体的距离。
3、视觉传感器:有多种视觉方案,常见的有双目视觉、结构光深度相机和TOF深度相机几种。其中基于结构光和TOF的方案都需要传感器主动发光,而在户外环境下,主动光源容易受到太阳光等其它光源的影响。
4、激光传感器:利用激光从发射到接收的飞行时间来测量反射物的距离。比较常用的测量方法是由脉冲激光器发出持续时间极短的脉冲激光,被目标物反射后返回,由光电探测器接收,即可根据主波信号和回波信号之间的间隔计算出激光脉冲的往返时间。另一种方法是发射调频后的连续激光波,通过测量接收到的反射波之间的差频来测量时间。
避障传感器的对比
传感器类型 | 优点 | 缺点 |
超声波传感器 | 可识别透明物体,不受环境光影 响,实施简单,成本较低 | 作用距离较短,会受空气中的温湿度 影响 |
红外传感器 | 白天黑夜均可测量,角度灵敏度 高,结构简单,价格较便宜 | 物体的颜色、方向和周围的光线都能 导致测量误差,准确度较低 |
视觉传感器 | 探测范围广,获取信息丰富 | 受视场光线和烟雾的影响,难以探测 |
激光传感器 | 精度和角分辨率较高,抗干扰性较 好 | 成本较高,对安装精度要求较高;难 |
从原理上来说,每一种传感器都有各自的缺陷。因此在真正应用的过程中,通常需要多种传感器结合,对不同传感器采集到的数据进行一个交叉验证,以及信息的融合,保证机器人能够稳定可靠的工作。而且未来的机器人想要做得更像人,要完成更复杂的任务,多种传感器融合技术至关重要,比如日本Pepper机器人就配有1个3D摄像头、2个超声波传感器、6个激光传感器、3个缓冲传感器、5个触摸传感器的2个陀螺仪。因此在设计传感器模组时,必须考虑其易于集成和融合的能力。
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