想象這樣一個場景,某工廠因煤氣泄漏引發(fā)爆炸火災,,急需關閉閥門,。但現(xiàn)場部分道路已被堵塞,,障礙物較多,消防員開展滅火作業(yè)存在很大風險,,怎么辦,?千鈞一發(fā)之際,四足機器人挺身而出,,通過傳感器迅速“觀察”周邊環(huán)境,,識別出可通行區(qū)域。行進中經(jīng)過“思考”判斷前方障礙物是否可跨越,,找到最佳通行路線,,在行進的同時實時構建現(xiàn)場環(huán)境地圖,在很短的時間內(nèi)找到閥門圓滿完成救災任務,。
近日,,中國航天科工二院二部群智感知創(chuàng)新中心的四足機器人智能感知系統(tǒng)研究工作取得突破性進展:已可實現(xiàn)基于視覺方案的自主定位與地圖構建功能,能夠在不到60秒的時間內(nèi)對1000平方米區(qū)域進行地圖構建,,具有較高的智能化與實用化水準,。有了這套智能感知系統(tǒng),四足機器人便如同裝上了一雙“智慧之眼”和一個“最強大腦”,,擁有了“眼觀六路,,隨機應變”的本領,上下樓梯,,躲避障礙物,,對它來說都不再是難題。
據(jù)該團隊負責人郭睿介紹,,爬樓梯,、跨越障礙物這類行為是傳統(tǒng)輪式機器人無法做到的,而正如開頭所描述的,,四足機器人可輕松應付該類復雜地形,,在探險救援、反恐防爆等實際場景中具有巨大的應用潛力。該團隊打造的智能感知系統(tǒng),,正是要賦予四足機器人“觀察”與“規(guī)劃思考”的能力,。團隊在相關核心技術方面已有多年研究基礎,此前所研發(fā)的車載智能感知系統(tǒng)已在特種車輔助駕駛,、港口無人車,、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等場景實現(xiàn)落地。
上述場景中,,四足機器人憑借智能感知系統(tǒng)獲取環(huán)境信息,,具備了在復雜地形下的高機動自主作業(yè)能力。然而,,四足機器人的靈活運動方式也使得其機身起伏振動劇烈,,這種高動態(tài)環(huán)境會使得機器人搭載的視覺傳感系統(tǒng)成像效果大打折扣,為感知技術的研究帶來巨大挑戰(zhàn),。針對四足機器人在高動態(tài)環(huán)境下的感知難題,,研究團隊依托自主可控深度學習算法、智能芯片,、SLAM(同步定位與地圖構建)等關鍵技術,,提出一種結合雙目相機、慣性測量單元等多種傳感器的低成本多模融合智能感知系統(tǒng)方案,,可以在機身劇烈起伏振動的高動態(tài)環(huán)境下實現(xiàn)自主定位與三維語義地圖構建功能,,構圖實時性可達每秒20幀,所構建的地圖分辨率可達到厘米級精度,。該套智能感知系統(tǒng)可以較大提高四足機器人的智能化與實用化水平,,助力四足機器人在核化生等危險場景中的實際應用。
郭睿表示,,該團隊今后將繼續(xù)深化無人車,、無人機及智能機器人等領域的智能感知系統(tǒng)研究,推動產(chǎn)品量產(chǎn)與應用,,助力裝備智能化,,為國家人工智能領域的科技創(chuàng)新貢獻航天人的智慧與力量。(經(jīng)濟日報記者 沈慧)