深圳先进院团队开发出新算法 让机器人“看得清”还知道“我在哪”

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在中科院深圳先进院，经常能看到几个机器人穿梭在楼宇之间，遇到行人还能自主绕开，这是院内集成所人机控制研究室团队在进行机器人算法测试。4月16日，团队高级工程师张锲石告诉深圳商报记者，这段测试的路只有500米，但为了让机器人顺利通过，在中心主任程俊研究员的带领下他们开发了三年多的时间。
让机器人知道“我在哪”
张锲石说，团队成员通过算法研究，主要解决了机器人“我在哪”和“看不清”的问题。“目前的大部分智能机器人，只能在特定的小范围场景内移动，比如商场或餐厅送餐，沿着既定的一小段路走。而我们的目标是实现机器人在大范围复杂环境的移动。”张锲石介绍说。为此，团队开发了一套算法，结合机器人的单目视觉和三维激光雷达收集的信息，让其可以自主地进行环境理解，这也是目前智能机器人的难点之一。“比如机器人遇到行人自主绕开，这个简单的动作背后，也需要大量技术支持。” 张锲石告诉记者。
要想让机器人自己移动，首先要摸清路况，并让机器人提前学习，将地图“存在脑中”。行驶过程中遇到障碍物时，需要通过摄像头和雷达进行目标识别和分析，对于静态和动态障碍物分别有着不同的规划，在成功“绕过去”后，再根据地图决定下一步往哪走。
谈到为什么目前大范围移动对机器人来说是难点，张锲石表示，就像人闭眼原地转十圈，睁眼时也会回不到原来的方向，“业内把长距离运行称为长航环境，在这种情况下，机器人难免产生累积误差。”
应用场景多样
在具体应用上，团队目前瞄准了服务和安防机器人。“比如在机场、景区等人流密集的公共区域，可以进行在线目标识别和典型犯罪行为预判。机器人学习行为分析之后，就能提前进行预警。此外，在国家电网、核电设施、铁路沿线等需要巡检的场景，机器人可替代人工，在特殊环境下作业，既保障了安全性，又提高了准确率。”张锲石介绍道。
据悉，团队正在开发不同的算法模块，根据具体应用场景，可进行“订制”，集成算法后机器人就可在不同场景“上岗”。此外，在扫地机器人、特种机器人甚至无人驾驶等方面，这套核心技术都有应用前景。
据张锲石介绍，深圳先进院集成所人机控制研究室成立于2007年，长期从事人机交互和智能机器人方面的相关研究工作。在深圳先进院的大平台下，以中心主任程俊研究员为代表的科研团队，在做好科研工作和人才培养的同时，不断实现研究成果的产业转化，肩负起了“做科研+产业化+人才培养”的社会责任。