我国服务型机器人产业呈现井喷式增长 基于底层应用的开发需求越发强劲

作為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心技術，人工智能受到了國家的高度重視，尤其在機器人領域，利好的政策及資本的青睞，使得大大小小的機器人公司如雨后春筍般涌現(xiàn)。其中不乏一些不錯的機器人企業(yè)，但大多數(shù)企業(yè)實力仍有很大發(fā)展空間，更多的處于攢機階段。

不久前，國家機器人質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對市場上使用開源操作系統(tǒng)的服務機器人進行集中評測，發(fā)現(xiàn)這些機器人存在很多問題：

1.大多機器人采用了未加密的明文方式傳輸數(shù)據(jù)，攻擊者可輕易獲取數(shù)據(jù)報文，并偽造和篡改這些報文；
2.內(nèi)置無線AP，利用弱口令漏洞很容易控制報文實現(xiàn)非法控制；
3.激光雷達數(shù)據(jù)自帶用于遠程調(diào)試的AP，傳感器數(shù)據(jù)暴露無遺，攻擊者可輕而易舉修改雷達數(shù)據(jù)；
4.機器人缺乏身份校驗機制，構成安全隱患；
5.機器人操作系統(tǒng)采用中心節(jié)點通信機制，當中心節(jié)點出現(xiàn)問題宕機后，整個系統(tǒng)隨之癱瘓。

國家機器人質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（北京）按上圖研究路徑進行評測

諸如此類的問題單靠開源系統(tǒng)無法全部解決，需要開發(fā)者設計一套完善的通信調(diào)度機制，避免以上安全隱患，對于有追求的機器人企業(yè)則是上層拋棄ROS的通信機制，自己研發(fā)機器人的自主導航與避障或者選購市面上已有的成熟定位導航方案，往往這樣的公司才會走得更遠。

而不是買幾個電機和輪子，加上配套的電機驅動器，再整合超聲波、雷達、紅外等傳感器，配上小型PC，跑個開源的ROS，就能進行簡單的建圖和導航了，殊不知，這只是實驗室階段，離真正的機器人產(chǎn)品還差很大一截。

從目前已擁有定位導航技術的服務機器人上來看，商用服務機器人的自主定位導航技術已趨于成熟，在室內(nèi)實現(xiàn)行走已基本不是問題了。

對于服務機器人來說，除了語音交互、內(nèi)容生態(tài)等軟件層面實現(xiàn)的功能外，其他重要部分都體現(xiàn)在機器人底盤上面，機器人底盤承載著機器人的自主導航及避障等功能，已被作為一個細分品類獨立出來，也足以說明它的重要性，機器人底盤的出現(xiàn)，不僅節(jié)省了企業(yè)的開發(fā)時間及成本，還能加速產(chǎn)品的研發(fā)，搶占服務機器人高速增長的風口。

市場的爆發(fā)取決于多傳感器融合進度，機器人底盤的技術壁壘在于，不同場景下的多傳感器的融合具有一定的技術門檻。從物理層面上來看，機器人底盤則主要是眾多傳感器的集成，激光雷達、雙目視覺、超聲、紅外、以及輪轂電機、輪子等必要的懸掛。而如何將物理層面的硬件進行集合，則需要相應的算法和軟件等相應技術。

目前，從市場來看，國內(nèi)機器人市場的規(guī)模在不斷擴大，對于具有高性能的機器人底盤需求也日趨旺盛。IDC數(shù)據(jù)預計，2014-2019年全球機器人市場規(guī)模的復合增長率達到17%，   按此速度發(fā)展，到2019年，全球機器人的市場規(guī)模為1354億美元，成長空間巨大。預計到2020年，年銷售收入在300億元以上，預計2016-2020年復合增長率為71.8%。

2017年底，工信部也發(fā)布了《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018-2020）》，報告表示，到2020年，智能家庭服務機器人、智能公共服務機器人實現(xiàn)批量生產(chǎn)及應用。

市場剛性需求與政策雙向推動，加之技術逐漸成熟，服務機器人放量可期。服務機器人產(chǎn)業(yè)的興起基礎和條件已經(jīng)具備，特別是機器人底盤的發(fā)展，讓越來越多的機器人能實現(xiàn)室內(nèi)的自主行走。

過去，我國企業(yè)大多采用國外的移動底盤產(chǎn)品，價格昂貴，但近年來，隨著我國少數(shù)幾家過硬底盤企業(yè)的興起，越來越多企業(yè)開始選擇國內(nèi)的機器人底盤產(chǎn)品，思嵐科技就是為數(shù)不多的一家。

思嵐科技是我國最早推出商用機器人底盤的企業(yè)，目前旗下的ZEUS系列底盤產(chǎn)品已廣泛應用于餐廳、商場、銀行、園區(qū)、展會等各類服務場所，在實現(xiàn)機器人的自主導航、避障等功能上具有領先優(yōu)勢，以基于ZEUS底盤研發(fā)的Jupiter為例，Jupiter是一臺智能廣告引導機器人，內(nèi)置了思嵐科技最核心的定位導航技術，擁有自主定位導航避障、智能巡邏、語音交互、視頻通話等多種功能。

Jupiter不僅知道自己所在位置，還能知道自己該往哪里去，當然，這一切都離不開高精度地圖的幫助。其內(nèi)置了思嵐科技自主研發(fā)的高性能定位導航系統(tǒng)SLAMWARE，利用SharpEdge精細化構圖技術構建高精度、厘米級別地圖，為自主定位導航提供精準的、無需二次修飾的、與用戶心理預期建圖最貼合的地圖數(shù)據(jù)。在地圖構建好后，還能根據(jù)區(qū)域進行相關的興趣點、巡邏點、虛擬墻和虛擬軌道等功能的部署。

1.興趣點

在地圖上設置興趣點（POI），就是對地圖上一些具體位置進行詳細的標注，可以更加方便的引導人在一個完全陌生的環(huán)境里迅速到達目的地。

興趣點導航

2.設置虛擬墻/虛擬軌道

除了可以設置興趣點之外，還可以利用軟件對Jupiter進行虛擬墻和虛擬軌道設置，加深Jupiter理解環(huán)境中的邏輯問題。

在商場使用時，商鋪的“外墻”基本上都是玻璃，其次，多樓層之間難免存在樓梯、扶手式電梯等情況。雖然Jupiter身載超聲波、防碰撞、防跌落、深度攝像頭等傳感器，能夠有效識別玻璃、鏡子等高透材質(zhì)，應對高低臺階等情況，但是為了確保安全，降低人力看守的時間，用戶可利用軟件畫一道虛擬墻做安全保障，避免意外的發(fā)生。

構建虛擬墻

3.人群圍繞防丟失

機器人一旦投入到實際環(huán)境中去應用，尤其是商場，人流嘈雜、擁擠、人流量大、不斷移動、室內(nèi)無線設備多干擾多，Jupiter隨時會面臨被人群圍繞完全無法移動的情況，那么，這個時候如何保證機器人時刻“清醒”，不丟失不偏離呢？

Jupiter被人群包圍

當Jupiter被人群完全包圍時，首先它會進行智能避障，保證不會碰撞到人。其次，會進行原地旋轉，保證地圖的不丟失不偏離，實現(xiàn)環(huán)境完全變化后的可靠定位。

4.全局重定位

當Jupiter被人為移動位置，出現(xiàn)位姿偏差，除了設置地圖或手動調(diào)整外，還可以使用重定位功能。在RoboStudio軟件上點擊“SLAM—重定位”，框選機器人可信區(qū)域，即可進入重定位計算，恢復機器人的正確位姿。

5.自主回充

利用激光對樁技術，無須增加額外傳感器，實現(xiàn)自主回充。每天工作完成之后，Jupiter能自主回到充電樁進行充電，再次使用只需開啟機器，便會自主離開充電樁。

自主定位導航技術是移動服務機器人必不可缺的重要技能，為快速實現(xiàn)服務機器人商用落地，已有越來越多企業(yè)選擇市面上已有的成熟方案，隨著服務機器人應用場景的不斷擴展，基于機器人底層應用進行上層開發(fā)的需求也越來越強。