不可否認,即便視覺方案在智駕領域里風頭正勁,但在機器人領域仍不受待見。
視覺導航的“宿命”
可以想象,一款售價不菲的智能移動機器人,卻只能做到嬰孩般的“步履蹣跚”,那所謂的智能移動本身也就成了笑話。
在深刻認識到視覺導航這一“深坑”之后,行業內的玩家們迅速調轉了方向。而事實也證明,堅持激光導航技術路線無疑是他們最為正確的決定之一。
在2020年前后,掃地機器人迎來了自己的黃金發展期:市場規模年年激增、網絡熱度節節攀升,掃地機器人一躍成為了過去幾年最亮眼的智能家居產品。而這一亮眼成績的背后,除了疫情催化與智能化浪潮的推動,掃地機器人的導航技術進步是更為關鍵的因素。
從2010年第一臺搭載激光導航技術(LDS SLAM)的掃地機器人Neato問世以來,十幾年間,硬件、算法不斷迭代,激光導航技術早已是行業最成熟和應用最廣泛的技術方案。它精度高、反應快、穩定性高的技術優勢,讓它成為了中高端產品的標配。
而與之相比,視覺導航雖然成本更低,卻只用于低端產品,以至于人們只通過導航方案的類型來判斷產品的優劣。如果深究這一“刻板”印象的產生,就會發現,這似乎本就是它的“宿命”。
潛力雖大,卻難以兌現
從技術發展歷程來看,視覺導航技術在掃地機器人上的應用并不比激光導航晚多久。掃地機器人較早應用視覺導航技術可追溯到2012年,當時美國出現了以 VSLAM 視覺導航技術的掃地機產品,其后iRobot、戴森以及國內廠商科沃斯等廠商陸續發布了相關產品。
然而從市場反饋來看,這類產品基本表現平平,甚至是“翻車”。這類產品平庸的功能表現,視覺導航成為了直接原因。環境光線依賴性強、 算力要求高,硬件負擔重、精度與魯棒性不足,難以解決的三大缺陷,讓視覺導航技術始終難當大任。因此,市場一直缺乏相對成功的案例,不斷加深人們的刻板印象。
既然視覺方案能在智駕領域“風生水起”,那么,在機器人領域就沒有潛力嗎?
由于激光雷達受限于自身屬性,點云無法區別紋理信息,不具備場景辨識能力,在智能決策和智能交互方面存在天然缺陷。而與激光雷達相比,視覺傳感器可以獲取豐富的紋理信息,擁有強大的場景辨識能力,能夠真正像人一樣感知環境、認知環境。而這對于機器人的意義顯然無需多言。
只是技術潛力雖大,卻難以兌現。
視覺方案的優勢也造就了難以解決的缺陷。視覺技術可以獲取更多豐富的信息,但數據處理量也巨大,因此,對算力要求很高。其次由于視覺算法的開發難度極高,投入很大短時間卻很難看到回報。同時,攝像頭雖然能夠模仿人眼,但顯然達不到人眼對光線的適應能力,當環境光線出現變化,便會對系統產生影響。多種因素之下,導致現有的視覺導航方案基本有著精度低、穩定性不足的缺點。
只有解決這些難題,視覺方案才能真正釋放潛力。
技術研發沒有捷徑,需要回歸底層創新
技術研發從來沒有捷徑,每一次技術的重大升級,往往都需要底層技術創新。
用時多年,INDEMIND從0到1走出了一條自己的路。
作為視覺技術起家的機器人技術公司,從早期的視覺模組產品,到如今的機器人視覺解決方案,INDEMIND一直堅信著視覺技術的潛力。經過多年的努力,INDEMIND在機器人的導航、避障、決策、AI交互等關鍵技術和產品開發方面均有了豐富的積累,并推出市面上首款真正意義上的純視覺導航方案「家用機器人AI Kit」。
「家用機器人AI Kit」以INDEMIND自研的INDEMIND OS Lite家用機器人AGI系統為核心,搭配面向家用小型機器人專門研發的一體化立體視覺模組,可實現家用機器人導航定位、智能避障、路徑規劃、決策交互等核心功能,是包含軟硬件的ALL IN ONE解決方案。
想要擺脫低端標簽,就需要降本不降效,讓視覺方案真正適配掃地機器人平臺,為此,INDEMIND針對性研發了多種輕量化技術和智能化技術。
現有的視覺導航方案在算力上大多需要TX2及以上,甚至PC級算力需求,對CPU、GPU或NPU、內存均有較高要求。而基于INDEMIND多種輕量化技術,輕量化VSLAM、輕量化Depth、輕量化深度學習模型,同時還在硬件上,還采用NEON加速等方式,顯著降低了算力要求。目前,INDEMIND視覺導航技術搭載4核A53/A55級別芯片即可滿足需求,能夠適配如RK3566(全解決方案情況下,雙目視覺多傳感器融合SLAM、雙目Depth、物體識別及整機完整SDK)。
在實際表現上,INDEMIND視覺方案不僅能夠媲美激光雷達的精度,也有著極高的穩定性。
對于光線影響問題,INDEMIND開發了一套系統化環境補光策略,包含主動式環境補光配置和光照變化條件下的建圖策略,在實際表現中,面對強光直射、無光源、昏暗等特殊光照環境均能無差異工作,滿足全天候作業要求。
在有效解決這些天生短板之后,還有一個無論是視覺方案還是激光雷達方案都亟需解決的問題,智能化。為此,INDEMIND進一步自研智能決策引擎、三維語義地圖、智能避障、臟污識別、智能作業等核心技術,全面迭代機器人的智能化能力。
基于擁有空間感的三維語義地圖和臟污識別能力,配合專門開發的決策交互引擎,機器人能在語義層次上理解環境信息,模仿人類大腦對環境理解的方式,進行策略處理,實現多種智能化的業務邏輯,如策略化智能避障、“按需清潔”臟污等等。
值得一提的是,INDEMIND臟污識別技術不僅能夠穩定識別多種家庭常見臟污,臟污檢出率也達99%以上,是業內少有的成熟化方案。
審核編輯 黃宇
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