2022年02月25日

對于室內服務(wù)機器人，實(shí)現穩定可靠的定位一直是業(yè)界難題。室內意味著(zhù)衛星定位系統不可用，服務(wù)意味著(zhù)機器人需要在有人生活的、隨時(shí)會(huì )發(fā)生變化的環(huán)境中工作。

傳統的激光SLAM算法，雖然在簡(jiǎn)單的環(huán)境，或對魯棒性要求不高的場(chǎng)景中能夠提供可靠的定位，但一旦面臨大型商場(chǎng)、超市、工廠(chǎng)等復雜多變的場(chǎng)景，就時(shí)常出現無(wú)法可靠定位的情況。

尤其對于清潔機器人，在每個(gè)區域都要長(cháng)時(shí)間往返運行，執行覆蓋式任務(wù)，而不像配送類(lèi)機器人只需穿行而過(guò)，無(wú)疑對定位的可靠性提出更高的要求。

服務(wù)機器人經(jīng)常面臨復雜多變的場(chǎng)景，例如店鋪裝修、超市換檔導致的環(huán)境劇變

在高仙IROS論文分享丨適用于變化環(huán)境下的長(cháng)期建圖定位系統一文中，我們已經(jīng)介紹了高仙機器人獨創(chuàng )的長(cháng)期定位與建圖方案，該方案通過(guò)實(shí)時(shí)更新地圖，能有效應對環(huán)境變化。

然而，當機器人面臨一夜之間發(fā)生的巨大變化，或環(huán)境空曠、激光被大量行人遮擋等觀(guān)測退化情況時(shí)，僅通過(guò)激光數據，理論上任何方法都無(wú)法保證能夠在當前軌跡和歷史地圖之間產(chǎn)生有效約束，也就無(wú)法保證在環(huán)境變化或退化的場(chǎng)景中長(cháng)時(shí)間穩定定位。此時(shí)我們需要探索利用激光之外的傳感器模態(tài)進(jìn)行定位。

01

高仙頂視視覺(jué)定位系統?全場(chǎng)景全天候定位

在室內環(huán)境中，天花板特征是最穩定的，因此高仙選擇在機器上設置頂視相機，提取圖像中的紋理信息用于建圖定位?；诟呦勺匝械膱D像特征提取算法，機器人可以識別室內環(huán)境中自然存在的視覺(jué)特征，例如常見(jiàn)的管道、方格、曲線(xiàn)、圓燈等，甚至各種不規則形狀、不特定高度的裝飾物，利用這些特征作為路標計算自身位姿。

高仙的頂視視覺(jué)定位方案不需要任何二維碼、貼紙等專(zhuān)門(mén)部署的標志物，即可實(shí)現全場(chǎng)景、全天候的定位，避免了業(yè)內常見(jiàn)的二維碼定位方案在部署方面的限制，同時(shí)也克服了常見(jiàn)的開(kāi)源視覺(jué)SLAM算法易受光照變化影響的缺陷。

高仙的頂視視覺(jué)定位系統自首次落地以來(lái)，已經(jīng)歷大量場(chǎng)景的驗證和持續的技術(shù)迭代，成為穩定可靠的室內場(chǎng)景定位方案。

，時(shí)長(cháng)01:10

高仙機器人即便激光雷達完全被遮擋，也可借助頂視視覺(jué)定位系統穩定工作

為提高機器人產(chǎn)品的通用性，高仙設計了頂視視覺(jué)定位系統和激光定位系統適度耦合的方案，兩套定位系統可分別獨立工作，也可協(xié)同工作。在機器人的任務(wù)過(guò)程中，只要視覺(jué)和激光任何一種模態(tài)產(chǎn)生有效匹配，即可對機器的整體定位建立約束，使得機器在復雜多變的環(huán)境中能夠有效保證定位的準確性。

為進(jìn)一步簡(jiǎn)化部署，高仙將頂視視覺(jué)定位系統做到完全傻瓜化，用戶(hù)在初次掃圖過(guò)程中，無(wú)需關(guān)注視覺(jué)地圖的完整性，部署流程與不帶頂視相機的早期機型完全相同。

這歸功于高仙開(kāi)發(fā)的視覺(jué)地圖自動(dòng)更新功能，該功能與高仙激光SLAM長(cháng)期定位與建圖方案一脈相承，能夠自動(dòng)維護頂視視覺(jué)地圖，當機器運行至頂視地圖沒(méi)有覆蓋的區域時(shí)自動(dòng)補全地圖，無(wú)需人工干預。甚至對于不帶頂視相機的機器，只要通過(guò)簡(jiǎn)單改造加裝頂視相機，便能即刻啟用頂視視覺(jué)定位功能，無(wú)需再次部署，真正做到即插即用。

02

規?；涞貞?護航全球數千業(yè)務(wù)場(chǎng)景

高仙的頂視視覺(jué)定位方案已經(jīng)在Vacuum 40、Scrubber 50等清潔機器人產(chǎn)品上實(shí)現規?；涞?，為全球數千處業(yè)務(wù)場(chǎng)景保駕護航。

例如，在商場(chǎng)，頂視視覺(jué)方案能有效避免店鋪裝修、臨時(shí)攤位等變化導致定位丟失；在展廳，避免環(huán)境雜亂多變導致無(wú)法有效定位；在超市、工廠(chǎng)、學(xué)校、辦公樓等各種場(chǎng)景中，高仙機器人都能借助獨創(chuàng )的技術(shù)方案和完善的算法，長(cháng)期穩定工作。

高仙的頂視視覺(jué)定位算法已服務(wù)于世界各地

03

開(kāi)拓技術(shù)邊界?為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值

作為服務(wù)機器人領(lǐng)域的領(lǐng)導者和先行者，高仙會(huì )持續擴展業(yè)務(wù)場(chǎng)景，開(kāi)拓技術(shù)邊界。我們的愿景是讓服務(wù)機器人遍布世界的每一個(gè)角落，在這個(gè)過(guò)程中，無(wú)疑會(huì )遇到從未有人遇到過(guò)的困難，面對從未有人回答過(guò)的問(wèn)題，而這些難題，對追求卓越的高仙人是一座寶藏，我們秉持第一性原理，堅信只要人腦能做到的，我們一定能讓機器人做到。

一方面，我們給機器人增加更多傳感器模態(tài)，加強對單一信源退化場(chǎng)景的魯棒性，另一方面，我們死磕現有模態(tài)，絕不以增加信源作為偷懶的解決方式。求真務(wù)實(shí)，大膽創(chuàng )新，我們珍惜每個(gè)現場(chǎng)的極端案例，重視每個(gè)客戶(hù)的使用體驗，堅信在為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值的同時(shí)也將實(shí)現自身價(jià)值，轉動(dòng)數據驅動(dòng)的技術(shù)飛輪的同時(shí)也將在歷史的飛輪中留下痕跡。