在機器人的認知與決策方面，視覺是最重要的問題。目前的機器人導(dǎo)航許多并不是用視覺導(dǎo)航，而是采用激光或紅外、無線射頻等技術(shù)。
在智能服務(wù)型機器人技術(shù)與應(yīng)用研討會上，深圳市機器人協(xié)會秘書長畢亞雷指出，“相比于工業(yè)型機器人，服務(wù)型機器人的種類更多，但這也同時帶來了新的挑戰(zhàn)－－為適應(yīng)不同應(yīng)用場合產(chǎn)生的非標準技術(shù)和集成需求。”
畢亞雷認為，服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)必然會比工業(yè)機器人更快得多，但在實現(xiàn)智能化和“場景優(yōu)先”之前，必須先認知機器人要用在哪里，以及需求點在哪里。華南理工大學(xué)軟件學(xué)院院長閔華清認同這個觀點，他指出，當(dāng)前機器人需要解決功能、性能和智能這三個層次的問題。
服務(wù)機器人一直被視為電子和自動化控制領(lǐng)域向消費領(lǐng)域擴張的新藍海，然而，要將機器人視覺、聽覺、知識表達和語義理解做良好結(jié)合實現(xiàn)智能化機器人認知技術(shù)，仍是一個非常艱辛的過程。
投入機器人軟件技術(shù)研發(fā)十多年的閔華清指出，在機器人的認知與決策方面，視覺是最重要的問題。目前的機器人導(dǎo)航許多并不是用視覺導(dǎo)航，而是采用激光或紅外、無線射頻等技術(shù)。視覺導(dǎo)航的最大挑戰(zhàn)在于必須在任意環(huán)境下進行。過去的視覺導(dǎo)航許多是采用樣本離線學(xué)習(xí)來指導(dǎo)現(xiàn)場，而閔華清和他的實驗室采的了建立動態(tài)環(huán)境的方式，通過同時定位與地圖創(chuàng)建(SLAM)對機器人進行訓(xùn)練。
SLAM是機器人領(lǐng)域的熱門研究技術(shù)，從幀間配準、環(huán)形閉合檢測(Loopclosuredetection）和優(yōu)化技術(shù)三方面對基于圖優(yōu)化的同時定位與地圖創(chuàng)建進行研究。目前包含場景表示、假設(shè)產(chǎn)生和假設(shè)驗證三方面的基于視覺信息的環(huán)形閉合檢測已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在SLAM系統(tǒng)中。而未知環(huán)境中的終生地圖創(chuàng)建則是通過SLAM學(xué)習(xí)未知環(huán)境地圖，然后利用學(xué)習(xí)好的地圖進行自定位或作運動規(guī)劃。終生地圖創(chuàng)建能讓機器人長期運行在未知環(huán)境中，持續(xù)更新以應(yīng)對環(huán)境變化。目前短期地圖創(chuàng)建對對于圖優(yōu)化的SLAM方法已證實非常有效。
啟動Affordance研究
“一個海關(guān)人員曾提過需求：‘能否在每日過關(guān)人群中鎖定100~200人范圍做搜索？’”，閔華清表示這個要求迄今都很難實現(xiàn)，因為該要求用一家美國企業(yè)提供的售價達18萬美元的系統(tǒng)都無法達成。“除了視覺靜態(tài)圖像識別，我們圖像有一個最大的問題就是未知。未知和各種各樣角度的全新信息，通過語音理解，相當(dāng)于去偽存真，要找出特定對象目前機器仍然做不到，需要仰賴人工，”閔華清說。
現(xiàn)代智能化機器人認知技術(shù)的研究，就是為了解決這些問題。閔華清表示他的實驗室剛剛啟動了Affordance研究，即生物感知模式的研究。該理論在1977年由美國感知心理學(xué)家J.J.Gibson提出，該理論強調(diào)生物、環(huán)境和動作是一個整體，指出嬰兒首先會學(xué)習(xí)物體的Affordance（潛在動作），而后才學(xué)習(xí)其顏色和名稱等屬性。這個理論現(xiàn)在被應(yīng)用在機器人的開發(fā)中，幫助研究人員將人工智能導(dǎo)入設(shè)計。
閔華清指出，神經(jīng)心理學(xué)家認為檢測Affordance與大腦內(nèi)的鏡像神經(jīng)元功能相似。例如猴子只要看到Affordance為“可抓取”物體，不管會不會真的行動，其運動前區(qū)皮層都會開始考慮是否去抓這個物體。根據(jù)該理論，機器人未來可以做整體場景的評估，再決定應(yīng)該做什么樣的反應(yīng)。
在落地到實際研發(fā)工作時，我們必須將任務(wù)分解成許多子集，再將先決條件、動作和后置條件融合在一起，構(gòu)成一個函數(shù)來研究，這是二元函數(shù)。目前國際上有很多人做這方面的研究，我們看到的資料是概念中的方法。確定性的方面，我們希望做的是
深度學(xué)習(xí)，閔華清表示。
由于服務(wù)機器人來主要任務(wù)是和人類交互，因而系統(tǒng)中的異構(gòu)數(shù)據(jù)獲取、模糊本體的知識表達、機器人多元異構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)資源的數(shù)據(jù)通用語義模型等都成為亟待解決的問題。目前的圖片轉(zhuǎn)文字技術(shù)已經(jīng)做得不錯了，像這類機器學(xué)習(xí)的技術(shù)將來都可能會用到機器人里。
華南理工大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出一套實時機器人操作系統(tǒng)BAOS，該系統(tǒng)的研究自2001年開始，15年來已經(jīng)建構(gòu)了從底層、虛擬層、抽象層、功能模塊到上層應(yīng)用的完整框架。針對設(shè)備硬件驅(qū)動管理，閔華清和他的團隊也開發(fā)了操作系統(tǒng)內(nèi)核。“我們希望這個內(nèi)核能用在ARM這樣的芯片中，”閔華清表示。
閔華清的目標是提供一個通用的、隨插即用的開發(fā)平臺，幫助機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“在機器人領(lǐng)域中，許多傳感器和零部件是無法用在通用計算機操作系統(tǒng)中的。但通過我們的平臺，廠商可以做機器人應(yīng)用程序框架；功能模塊可以支持許多想開發(fā)的應(yīng)用。將來我們可能會開發(fā)導(dǎo)航的路徑規(guī)劃、遠程遙控、體感交互、語音交互、環(huán)境建模、傳感器、自動充電、圖像識別、家電控制等，做機器人運行系統(tǒng)的基礎(chǔ)。”
未來，不管是工業(yè)機器人、服務(wù)機器人、教育機器人、醫(yī)療康復(fù)等應(yīng)用，應(yīng)該都是服務(wù)機器人，閔華清說。
免責(zé)聲明：本站所使用的字體和圖片文字等素材部分來源于互聯(lián)網(wǎng)共享平臺。如使用任何字體和圖片文字有冒犯其版權(quán)所有方的，皆為無意。如您是字體廠商、圖片文字廠商等版權(quán)方，且不允許本站使用您的字體和圖片文字等素材，請聯(lián)系我們，本站核實后將立即刪除！任何版權(quán)方從未通知聯(lián)系本站管理者停止使用，并索要賠償或上訴法院的，均視為新型網(wǎng)絡(luò)碰瓷及敲詐勒索，將不予任何的法律和經(jīng)濟賠償！敬請諒解！
粵公網(wǎng)安備 44030402000264號
