服务机器人如何自主定位导航？TA还缺个[小脑]

SLAMTEC思岚科技

提到服务机器人，你脑海中出现的会是什么？《超能陆战队》中的“萌神”大白？《星球大战》中的“BB-8”？还是《机器人瓦力》中的扫地机器人瓦力？

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电影中的机器人，虽然炫酷，满足了我们想象与期望，但是关上电视，似乎还是和我们家居生活距离很远。

回头看看目前我们家里有的扫地机，每天在家里风风火火，一会卡住地毯，一会卡住鞋带，一会卡在床底下，家里的桌椅板凳腿让它撞的遍体鳞伤，动不动还玩消失，找也找不到……

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突然走红的除了网红，还有机器人餐厅，开业的时候吸引眼球，大批人围观，过段时间就会发现“机器人只能沿着固定线路送餐，加上餐厅人员走动大，机器人不懂得躲闪，上菜容易洒落打翻，甚至造成安全事故”，机器人服务员最终被老板“炒了鱿鱼”。

先不谈人脸识别、语音交互这些功能，现在市面上常见的服务机器人连最基本的自主行走都无法实现。当然，这里的自主行走指的是可以进行路径规划与自动避障，靠人为控制、埋设预定轨道与随机碰撞寻路，完全算不上自主行走。

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对于服务机器人来说，实现自主定位导航是它可以被称为“机器人”的前提，这也是我们对于机器人的基本要求。

我们理想中的机器人应该是什么样的呢？扫地机器人知道哪里扫过了，哪里没有扫，哪个是房间，并以房间为单位进行清扫；送餐机器人可以随意在餐厅里行走，当然也不会撞到客人；在商场迷路时，随意在服务机器人的屏幕上点击目的地，它可以自动带领你过去。

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这些看上去很简单，却又非常实用的功能，单靠机器人的“眼睛”（如激光雷达、摄像头等）显然无法实现，还需要额外的算法和传感器配套。

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一直以来，我们对于机器人的设计研发都是借鉴人类本身，很多公司做机器人的眼睛、大脑（主要是语音、视觉交互），当然还有机器人整机，也就是身体。是不是还少点什么？

在人类的身体结构中，小脑占整个脑部神经元的50%，而它的主要作用就是为了帮助人类实现行走。那么在机器人的整体结构中，是不是也需要这样的小脑呢？

答案显然是肯定的。

对机器人来说，小脑可以绘制环境地图来指导自身行动，而如何在环境中找到一条从起点到终点，同时避开障碍物的最优路径显得更为困难。

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为了帮助服务机器人更好实现自主行走，一个控制运动的核心中枢尤为重要。

在实际应用时，除了利用SLAM构建环境地图与实时定位外，我们还希望机器人在未知环境中自动避开障碍物，实现自主移动。SLAMWARE采用D＊算法（即动态启发式路径搜索算法），可以让机器人不需要预先录入地图，就可以在陌生环境中行动自如，躲避动态障碍物。

通常来说，服务机器人的工作环境都比较复杂，自主定位导航系统还需支持超声波传感器，防跌落传感器、碰撞传感器和深度摄像头的数据，利用多种传感器信息融合，实现更加智能、实用的自主运动。

清风明月跟我走

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成形极限

像MINI pci-e的接口呢？

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如果按照人脑类比，大脑负责路线规划，小脑负责运动协调，标题显然错了。机器人运动协调问题就目前看已经能做到一定水平，比如大狗，但是自主行走仍是个难题，如何判断障碍类型如何选择通过方式如何自主学习都是尚未妥善解决的课题。

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自主导航做到稳定还是很难的