給四足機(jī)器人裝上“最強(qiáng)大腦”助力裝備智能化

想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：工廠因煤氣泄漏引發(fā)爆炸火災(zāi)，急需關(guān)閉閥門。但現(xiàn)場(chǎng)部分道路已被堵塞，障礙物較多，消防員開(kāi)展滅火作業(yè)存在很大風(fēng)險(xiǎn)。千鈞一發(fā)之際，四足機(jī)器人挺身而出，通過(guò)傳感器迅速“觀察”周邊環(huán)境，識(shí)別出可通行區(qū)域。行進(jìn)中經(jīng)過(guò)“思考”判斷前方障礙物是否可跨越，找到最佳通行路線，在行進(jìn)的同時(shí)實(shí)時(shí)構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境地圖，在很短的時(shí)間內(nèi)找到閥門，圓滿完成救災(zāi)任務(wù)。

近日，這樣的四足機(jī)器人智能感知系統(tǒng)在中國(guó)航天科工二院二部群智感知?jiǎng)?chuàng)新中心取得突破，可實(shí)現(xiàn)基于視覺(jué)方案的自主定位與地圖構(gòu)建功能，能夠在60秒內(nèi)對(duì)1000平方米區(qū)域進(jìn)行地圖構(gòu)建，具有較高的智能化與實(shí)用化水準(zhǔn)。有了這套智能感知系統(tǒng)，四足機(jī)器人便如同裝上了一雙“智慧之眼”和一個(gè)“最強(qiáng)大腦”，擁有了“眼觀六路，隨機(jī)應(yīng)變”的本領(lǐng)，上下樓梯，躲避障礙物，對(duì)它來(lái)說(shuō)都不再是難題。

據(jù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人郭睿介紹，爬樓梯、跨越障礙物這類行為是傳統(tǒng)輪式機(jī)器人無(wú)法做到的，而四足機(jī)器人可輕松應(yīng)付這類復(fù)雜地形，在探險(xiǎn)、救援等實(shí)際場(chǎng)景中具有巨大的應(yīng)用潛力。該團(tuán)隊(duì)打造的智能感知系統(tǒng)，正是要賦予四足機(jī)器人“觀察”與“規(guī)劃思考”的能力。團(tuán)隊(duì)在相關(guān)核心技術(shù)方面已有多年研究基礎(chǔ)，此前研發(fā)的車載智能感知系統(tǒng)已在港口無(wú)人車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)落地。

四足機(jī)器人的靈活運(yùn)動(dòng)方式使得其機(jī)身起伏振動(dòng)劇烈，這種高動(dòng)態(tài)環(huán)境會(huì)使得機(jī)器人搭載的視覺(jué)傳感系統(tǒng)成像效果大打折扣，為感知技術(shù)的研究帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

針對(duì)這一難題，研究團(tuán)隊(duì)依托自主可控深度學(xué)習(xí)算法、智能芯片、SLAM(同步定位與地圖構(gòu)建)等關(guān)鍵技術(shù)，提出一種低成本多模融合智能感知系統(tǒng)方案，可以在機(jī)身劇烈起伏振動(dòng)的高動(dòng)態(tài)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)自主定位與三維語(yǔ)義地圖構(gòu)建功能，構(gòu)圖實(shí)時(shí)性可達(dá)每秒20幀，所構(gòu)建的地圖分辨率達(dá)到厘米級(jí)精度。

郭睿表示，這套智能感知系統(tǒng)可以提高四足機(jī)器人的智能化與實(shí)用化水平，助力四足機(jī)器人在一些危險(xiǎn)場(chǎng)景中的實(shí)際應(yīng)用。團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深化無(wú)人車、無(wú)人機(jī)及智能機(jī)器人等領(lǐng)域的智能感知系統(tǒng)研究，推動(dòng)產(chǎn)品量產(chǎn)與應(yīng)用，助力裝備智能化。(李 丹 蔣建科)

關(guān)鍵詞： 四足機(jī)器人 最強(qiáng)大腦