服务机器人实现“智能”的第一步——自主移动

未曾想過，那些曾出現在電影橋段中的機器人會逐漸走入我們的生活，它們不僅有簡潔大氣的外形、呆萌幽默的話語，還能代替人類進行房間清掃、自主送餐、引導購物、導診導覽、咨詢等多種功能，并從最初靠炒作或噱頭博眼球，到現在已真實落地應用于多個行業終端，其中包括餐廳、銀行、政務、展會、企業大廳等多個垂直行業，服務機器人已慢慢滲入到我們生活的各個領域，它早已不是科幻電影中的產物。當服務機器人的光束照進現實，迎來的將是整個行業的發展藍圖。

據了解，我國服務機器人產業增長迅速，預計到2020年，服務機器人年銷售額將超過300億，其中服務機器人比工業機器人市場規模更大，據前瞻網發布的報告，未來幾年，預計全球的工業機器人增速為6%，而服務機器人增速將高達17%。

自主移動是服務機器人實現智能化的第一步

目前，智能服務機器人涵蓋了從運動控制、環境感知、人機交互識別等多種核心技術。其中自主移動技術是智能服務機器人的關鍵能力，同時，也是服務機器人實現智能化的第一步。

自主移動是指服務機器人在特定的任務中，能夠進行自主移動，包括以自主定位導航技術為主體的環境感知、路徑規劃、智能避障等移動相關技術，綜合來說，自主移動機器人會面臨“我在哪”、“我要去哪”、以及“如何去”這三大問題。

相比工業機器人，服務機器人的應用場景會復雜的多，沒有固定不變的場景部署，常常需要與人進行交互，目前市面上較為常見的餐飲服務機器人、酒店服務機器人、銀行服務機器人、商場服務機器人等，如果按照和工業機器人同樣的導引式方案進行移動，會出現環境部署成本高，服務機器人無法根據實際情況進行行為決策。

如果以上服務機器人采用了自主移動技術作為解決方案，便可進行實時定位及路徑規劃，在自主移動過程中，無論出現動態還是靜態障礙物，機器人都能成功避障，并做好下一步的路徑規劃。它的優點在于即使在一個陌生環境中進行自主行走，機器人也能做到自主環境感知、地圖構建及路徑規劃等功能，相比磁條鋪設使用更省錢省力。

現下已有的自主移動技術解決方案

目前，投入自主移動技術研發的企業已不在少數，其中就出現了思嵐科技這樣的企業，思嵐科技我國最早從事機器人定位導航技術的企業。截止2018年，思嵐科技的自主定位導航解決方案已在家用、商用、輕工業等領域深入落地，業務覆蓋亞歐美洲20多個國家和地區，服務超過2000家企業和10萬個人用戶。

思嵐科技為服務機器人企業提供了從傳感器到定位導航套餐再到服務機器人底盤的一系列解決方案，而傳感器是思嵐科技進入機器人定位導航領域的第一條防線，其主要以三角測距及TOF激光雷達為核心，截止目前，思嵐科技已推出了多款激光雷達產品，不僅突破了三角測距激光雷達難以突破20米的局限，達到25米范圍的實用化距離探測，而且還實現了每秒16,000的采樣頻率，高達0.33°(15hz情況)的角度分辨率，刷新了三角測距雷達的行業標準。

同時推出的TOF激光雷達可實現40米的測距距離，即使在遠距離物體條件下，測量精度依舊精準、穩定。并且可有效避免環境光與強日光的干擾，實現室外場景的穩定測距與高精度建圖。

最值得一提的是，思嵐科技推出的全新品類激光建圖傳感器Mapper，它有別于傳統的激光雷達，可直接對外輸出高品質的地圖數據以及定位坐標信息，無需任何外部依賴，上電手持即可使用。無論是家用場景，還是商用、輕工業場景，Mapper均可輕松實現建圖，即使是室外強光直射下，建圖能力也依舊穩定。

除了傳感器，算法問題也是機器人定位導航的另一部分，思嵐科技通過改善算法原理和實現細節，把處理器固化到一個芯片里面，推出基于激光雷達的模塊化自主定位導航系統SLAMWARE，它集成了基于激光雷達的同步定位與建圖(SLAM)及配套的路徑規劃功能。

相較于開源機器人操作系統ROS，思嵐科技這款芯片內置的SLAM算法構建出的地圖更加精確，即使受到外界干擾也可以保持較高的定位精度。在實際應用時，除了利用SLAM構建環境地圖與實時定位外，思嵐科技還希望機器人在未知環境中自動避開障礙物，實現自由移動。SLAMWARE采用D*算法(即動態啟發式路徑搜索算法)，可以讓機器人不需要預先錄入地圖，就可以在陌生環境中行動自如，躲避動態障礙物。

另外，以激光雷達和定位導航系統為基礎，結合云系統，思嵐科技還推出了通用型機器人底盤 ZEUS系列，ZEUS系列機器人底盤擁有自主定位與導航、虛擬墻、虛擬軌道、云端遠程管理、自主上下電梯、自動回充等多種功能，融合激光雷達、深度攝像頭、超聲波、防跌落等多種傳感器數據，可靈活的規劃路線，實現智能行走。

從最初以激光雷達作為進入行業的切入點，到目前為機器人提供的一整套定位導航解決方案，思嵐科技的 “點、線、面”發展路徑已成功凸顯，并成熟的應用于各類服務機器中，其中就包括了微軟、殼牌、優必選、科大訊飛、軟銀等知名企業的服務機器人項目。