
在机器人和无人机的世界中,正在稳步增长的一个趋势就是在用户允许的情况下对其进行“跟随”,这种趋势的玩法非常有趣,比如利用无人机搭配GoPro相机来拍摄自拍视频,不仅乐趣十足,而且相对于花重金聘请直升飞机和摄制组来说,成本要低廉许多。

由3D Robotics公司推出的Iris+无人机和DroidPlanner 2.0软件中的“跟随”模式就能够实现上述拍摄情形,同样,Hexo+和AirDog两款飞行器也具备自动跟随模式。Iris+和Hexo+均能够与用户的智能手机相连接,然后根据它的GPS数据作为飞行导航,而AirDog则需要用户佩戴一个名为AirLeash的无线模块才能正常使用。
除了无人机之外,如今有越来越多的陆地机器人也开始具备“跟随领路者”功能,比如 CaddyTrek推出的电动高尔夫球童已经能够取代部分劳动力,所以能够追着你的影子到处跑的机器人已经指日可待了。

具备跟随功能的机器人还拥有更加广泛的用户。以Five Elements Robotics推出的Budgee机器人为例,这是一款专门针对老年人和残疾人的轻量级助力机器人,Budgee的最高速度为每小时3.9公里左右,如果主人的行进速度太快,它就会用消息推送的方式提醒主人慢一些。同时用户还可以对它大小不一的两个眼睛的颜色进行设定,“这一创意是从我女儿的袜子木偶中得来的,”Five Elements的CEO温迪·罗伯茨(Wendy Roberts)说道。

那么机器人自动跟随是如何实现的,使用的是什么技术呢?
深入理解“跟随 ”这个词,包含了两个步骤:1.知道目标在哪2.能跟着目标运动。在跟随的过程中,我们还需要处理障碍物的躲避,所以有多了两个事情,识别障碍,躲避障碍。所以在我看来,跟随至少需要包含以下四个技术模块:人体定位模块、障碍物识别模块、动态路径规划和避障、机器人行走模块。以下就解析一下每个模块的可实现方案。
1. 人体定位模块。
有基于视觉定位和传感定位等多种方式,各有优缺点。像@小力水手 所提的方法就是基于传感实现,传感器定位优缺点是:
1.能求出目标的x.y,z坐标
2.在360度都可定位
3.定位目标受障碍物影响较小
4.无法判断障碍物。还需辅助其他技术。
基于视觉实现,方法就更丰富了,可以使用多种技术组合。比如基于深度相机直接去识别人体骨骼+人脸识别+特征标志识别的组合。像波士顿动力的Atlas机器人就是基于视觉的识别,去实现行走和搬运物体。视觉识别目标的优缺点是
1.不仅能求出x.y.z坐标,还能求出物体相对于相机的3维偏转角。能获得更丰富的决策信息。
2. 视觉单元不仅可以用来识别目标,还可以用来识别大多数障碍物。
3. 视觉的视角有限,一般不是360度,且受视线影响,会被遮蔽。
2. 障碍物识别模块。
识别到人体后,下一步一般就会想到怎么识别障碍。障碍物的识别,常用的技术有深度相机识别、超声波测距、红外测距。深度相机和红外测距的优点是价格便宜,速度快,但无法识别玻璃和黑色物体。超声波测距就可以作为补充。若成本和体积不限制,还可以考虑激光雷达和毫米多雷达。
3. 动态路径规划和避障模块
动态路径规划,相当于机器人的大脑。你知道目标在哪里,也知道怎么迈腿,还需要有一个指挥中枢。这项工作对于人来说,是非常容易的事情。但对于机器人,却不是那么简单的事情。一般来讲,你需要建一个二维的空间地图(当然,如果建3维空间地图效果更好),并将地图栅格化,变成可通行或不可通行的小方格。辅助以路径规划的算法,跟随到目标。整个方案的难度在于,目标和机器人都是动态的,需要不断调整。当然,你对跟随效果要求比较低的话,写几条简单的规则,也是可实现的。
4. 机器人行走模块。
机器人行走模块主要完成行走功能,这个或许看起来是比较简单的模块,其实非常复杂。好的行走模块,至少要支持线速度,角速度,里程计和方位指示。如果你前面定位做的再好,没有一个好的机器人底盘,一样做不好跟随。

艾智机器人成立于2010年是一家致力于工业自动化、物流自动化、无人化以及智能化的高科技企业,具有独立自主的研发、生产制造以及项目实施的能力。

IROBOTICS-FMR
艾智视觉跟随机器人
型号 |
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IROBOTICS-FMR |
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功能特点 |
技术参数 |
多场景通用:智能搬运机器人,自主移动,无轨导航。 |
重量:60kg |
智能地图构建:通内部建图软件可以实现自由无障碍构建所需地图,自动识别物体,构建轮廓。 |
水平负载:100kg |
外观尺寸:650*430*1680mm |
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自主导航模式:在建好轨迹后实现自动运行,在遇到障碍物时主动避让停止等待并报警提醒。 |
离地面高度:40mm |
工作环境温度:0 至 60℃ |
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地图禁区编辑:配套地图编辑软件,可设置和保存机 器人运行环境禁区。 |
工作环境相对湿度:5至90%(无结露) |
防护等级:IP20 |
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自动充电:电量低时,机器人可找到充电坞位置,并 精准对接,充电完成后,可以自动再投入使用。 |
能源系统:24v 智能锂电池 |
工作时长:9 小时 |
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高安全防护:机器人配备高速激光,3D视觉传感器等 多种传感器。 |
充电时间:4.5 小时 |
充电桩:自动接触式 |
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虚拟道路规划:可以通过画线的方式,规划机器人的 运动轨迹,让机器人按照指定线路行进。 |
驱动方式:高精度双轮差速驱动 |
转弯半径:0mm |
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多机调度:调度系统可同时连接多个机器人进行任务 协同工作。 |
末端定位精度:+/-15mm |
自动避让距离:<1m |
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跨越间隙:15mm |
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流程图编程:有允许用户编辑的任务模块软件,用户 可自身需求随意设计机器人的行为,零基础操作。 |
跨越高度:15mm |
通信接口:I/O、RS-232 |
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智能语音播报:机器人每到达一个坐标位置,可以进 行自动语音内容播报,语音内容用户可以自由定制修 改。 |
无线网络:自建基站或 WIF |
交互方式:5英寸高清显示屏 |
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指示灯:LED 动态显示 |

今年5月艾智机器人自主研发的IROBOTICS-FMR跟随机器人在沈阳宝马开始运行。

艾智机器人 创新 超越梦想



