data-v-58cb66bc>本文来自微信公众号:,原文作者:Davide Castelvecchi, Jeff Tollefson, Emma Stoye & Alexandra Witze,头图来自:SpaceX尽管今年最受关注的是一个灾难性事件——新冠病毒大流行,但从大胆的太空任务到室温超导体,在科学和研究方面还有许多其他有报导价值的进展。目的地:火星 美国宇航局的“毅力”号探测器从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地搭乘阿特拉斯5号火箭出发前往火星。来源:Joe Skipper/Reuters这是对太空探索具有里程碑意义的一年。2020年7月启动了三次火星探测任务,当时地...... Last article READ

从摸黑乱撞到来去自如!扫地机器人如何拥有一双“慧眼”

  说起扫地机器人,大家都不会感到陌生,如今,他它已经成为了许多家庭中的清洁好助手,自动寻路、自主规划、扫拖一体,全都一网打尽。

  而扫地机器人之所以能够做到如此地步,很大程度上都仰赖于环境感知传感器方面的巨大发展,让机器人有了一双“慧眼”。只有看清周围的环境,才能规划自己接下来的行动和路线。

  那么,今天我们就来看一看扫地机器人的“慧眼”究竟如何养成。它又有着怎样的发展史。

  虽然扫地机器人看起来是个新事物,但其实早在 1985 年,世界上第一台扫地机器人就已经登场。日立公司的室内清洁机器人 HCR-00 于这一年展出,依靠陀螺仪和超声波雷达实现定位。它的出现奠定了接下来近 20 年扫地机器人发展的基础,依靠超声波定位成为了共同的解决方案,庞大的体积也是它们共同的特点。

  直到 2002 年,第一款真正意义上的家用机器人才开始出现。从这一年开始,扫地机器人的体积开始越来越小,全新的随机碰撞算法也加入其中,让机器人的清扫拥有更大的清扫覆盖范围。

  扫地机器人也正式进入依靠陀螺仪+超声波+随机碰撞来感知环境的初级阶段。

  但是此时扫地机器人的缺点依旧明显,运动随机性太强,同一块区域被反复清洁,而同时有的区域可能并不能够被覆盖,造成实际清扫范围对于全屋的覆盖并没有想象中提升的那么明显。甚至需要额外的“灯塔”插件来辅助定位,房间摆的越多,清扫覆盖率就会更加完美。

  革命式的进步发生在 2010 年,360°的激光雷达扫描扫瞄即时定位与环境地图构建(SLAM)让扫地机器人终于能够洞察周围的环境。基于 LDS 激光雷达的传感器数据,SLAM 算法能够有效解决智能扫地机器人在家庭环境中的定位、导航等需求,实现从上到下无死角的扫描和感知。

  这套系统比传统方案更加的迷你,扫描效率和精度也大大提升,扫地机器人能够以 SLAM 绘制的地图为基础,对清洁路线进行合理的规划,甚至能够实现断点需扫等功能,保证清扫最高效,对地图的覆盖最为完美。由此开始,扫地机器人终于开始了在吸尘器市场的增长,从原来不多见的稀缺物件,到 2016 年已经增长到了北美市场的 20%,可以说正式走入了大众的视野。

  有了 SLAM 算法之后,厂商们所需要做的就是一些修修补补。提高算法的精度和完善度,确保面对各种情况都可以得出最为高效的最优解。在功能趋近完善之后,扫地机器人唯一剩下的问题也就是价格,需要一款平民级的产品出现,让扫地机器人从动辄 4000 起步的高档用品,变为真正的千元级平民清洁神器,达到真正的普及。

  而这,就不得不提小米和石头科技做出的贡献。在 2016 年 8 月,石头科技推出了米家扫地机器人,功能上采用了与市面上相同的激光雷达导航技术,但是价格却实现了同类产品腰斩。仅 1699 元,让这款产品成为了爆款,单品销量甚至超过了 10 亿人民币。

  有了米家扫地机器人这一个好的开始,石头科技接下来也推出了不少新品,在技术上又有的新的创新。以最新的旗舰产品石头扫地机器人 T7 Pro,就在原本完善的 LDS 激光雷达的基础 LDS 传感器基础上,加入的双目避障这一全新的功能,实现了对于地面小物体的感知。地面上的玩具、线材,插座等物体,都不再会成为扫地机器人清扫的阻碍。

  在双目避障方案的帮助下,石头扫地机器人 T7 Pro 能够同通过摄像头捕捉物体的图像,连接云端 AI 完成图像识别,从而实现对于物体的类型判断,采取各种不同的避障方案,兼顾清扫的覆盖度和避障成功率。

  不止于此,由于采用的是双目识别技术,石头扫地机器人 T7 Pro 还拥有着那些单目识别所没有的额外功能。利用两个摄像头的相差进行计算,它可以判断出物体的距离,从而让避障路线更加精确,避免距离估算错误导致避障失败的尴尬出现。

  此外,在摄像头内部的红外补光灯(肉眼不可见)的作用下,石头扫地机器人 T7 Pro 还可以实现暗光环境下的避障。无论是白天还是夜间,扫地机器人在双目系统加持下的避障、脱困相比单目系统都会有显著改善。

  纵观扫地机器人的发展史,LDS 激光雷达的出现可谓是革命性的改变,而在此基础上,石头科技不仅凭借一款米家扫地机器人,让扫地机器人真正的走进千家万户,真正称得上是价格亲民又好用的清洁神器。更是通过技术上的创新,让扫地机器人不仅能够感知周围环境地形,还拥有了能够对身边物体的类型和距离又了识别和判断的能力。目前来看,石头扫地机器人 T7 Pro 确实是走在了最前沿。

  在 LDS 激光雷达导航已经十分成熟的基础上,像双目避障这种看似无关紧要却关乎实际体验细节的升级,也正是用户在追求未来生活的道路上,选购智能家居所需要关注的重点。在接下来相当长的时期之内,LDS 激光雷达+双目避障也不无可能发展成未来一段时间内主流扫地机器人的重要感知方案。

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