真實(shí)避障能力有幾分？那些讓掃地機(jī)器人“汗流浹背”的障礙物

噱頭大于實(shí)際？

掃地機(jī)器人的真實(shí)避障能力有幾分？

避障功能作為掃地機(jī)器人的核心賣(mài)點(diǎn)之一，類(lèi)似精準(zhǔn)、智能、零誤撞等詞匯，基本是市面上大部分產(chǎn)品的常用詞，但對(duì)于經(jīng)過(guò)市場(chǎng)教育的消費(fèi)者而言，顯然并不完全同意。

隨著避障技術(shù)不斷升級(jí)，掃地機(jī)器人從最初的碰撞式避障進(jìn)化到“主動(dòng)”避障，避障表現(xiàn)可以說(shuō)得到了跨越式提升，面對(duì)各種家具、鞋類(lèi)、電器等常見(jiàn)物體都能夠有效應(yīng)對(duì)，但真實(shí)的家庭環(huán)境下，障礙物種類(lèi)更加復(fù)雜多樣，仍存在較多讓掃地機(jī)器人“汗流浹背”的障礙物，一旦遇到往往需要聽(tīng)天由命，時(shí)常出現(xiàn)纏繞、卡死、碰撞等情況。

這些障礙物可以簡(jiǎn)單分為低矮類(lèi)（兒童積木、線(xiàn)團(tuán)、桌椅底座等）、全高類(lèi)（桌子/沙發(fā)底架等）、高反類(lèi)（鏡子、玻璃杯等）。

從技術(shù)角度來(lái)看，目前大多數(shù)產(chǎn)品基本采用激光雷達(dá)避障技術(shù)，雖然優(yōu)點(diǎn)延遲低，效果穩(wěn)定，準(zhǔn)確度高，成本也較低，但缺點(diǎn)也較明顯，受限于激光雷達(dá)布局，有探測(cè)盲區(qū)，容易對(duì)低矮障礙物產(chǎn)生誤判，且無(wú)法規(guī)避玻璃等高反物體，同時(shí)激光雷達(dá)無(wú)法識(shí)別語(yǔ)義的天然缺陷，也導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)策略化的智能避障。

挑戰(zhàn)不可能，看視覺(jué)方案表現(xiàn)幾何？

作為視覺(jué)技術(shù)起家的機(jī)器人技術(shù)公司，INDEMIND在家用方向一直堅(jiān)持純視覺(jué)路線(xiàn)，并全棧自研推出「家用機(jī)器人AI Kit」機(jī)器人解決方案。該方案以INDEMIND自研的INDEMIND OS Lite家用機(jī)器人AGI系統(tǒng)為核心，搭配面向家用小型機(jī)器人專(zhuān)門(mén)研發(fā)的一體化立體視覺(jué)模組，可實(shí)現(xiàn)家用機(jī)器人導(dǎo)航定位、智能避障、路徑規(guī)劃、決策交互等核心功能。

面對(duì)那些讓掃地機(jī)器人“汗流浹背”的障礙物，搭載「家用機(jī)器人AI Kit」的機(jī)器人又能表現(xiàn)幾何？

在測(cè)試中，INDEMIND模擬了一個(gè)真實(shí)的家庭場(chǎng)景，并通過(guò)放置不同障礙物進(jìn)行了多種障礙物挑戰(zhàn)。

低矮類(lèi)（兒童積木、線(xiàn)團(tuán)、桌椅底座等）

全高類(lèi)（桌子/沙發(fā)底架等）

高反類(lèi)（鏡子、玻璃杯等）

經(jīng)過(guò)多次嚴(yán)格測(cè)試，機(jī)器人面對(duì)這三類(lèi)障礙物均能精準(zhǔn)穩(wěn)定避障。

純視覺(jué)穩(wěn)定避障的秘密

雖然視覺(jué)方案潛力巨大，但算力要求也較高，且精度和穩(wěn)定性也較差，對(duì)于一臺(tái)消費(fèi)級(jí)的產(chǎn)品，過(guò)高的算力要求顯然不現(xiàn)實(shí)。為了解決算力和穩(wěn)定性問(wèn)題，INDEMIND不僅在算法上實(shí)現(xiàn)了VSLAM和深度學(xué)習(xí)模型輕量化，還通過(guò)配合硬件采用CPU（NEON）、GPU、NPU算法加速技術(shù)，有效降低了平臺(tái)的計(jì)算壓力，目前已能夠在幾美金的計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行建圖、導(dǎo)航、避障等任務(wù)邏輯。

與此同時(shí)，基于INDEMIND研發(fā)訓(xùn)練的物體識(shí)別卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，可以準(zhǔn)確識(shí)別家用場(chǎng)景中的低矮障礙物（例如：動(dòng)物糞便、拖鞋、鑰匙串、線(xiàn)材、地插等）、透明玻璃容器類(lèi)障礙物、動(dòng)態(tài)障礙物（人、寵物）等等，自研的智能決策引擎可結(jié)合物體識(shí)別信息根據(jù)物體分類(lèi)進(jìn)行避障，可以有效避開(kāi)動(dòng)物糞便、拖鞋等特定障礙物，識(shí)別策略可配置，目前精度可達(dá)1%，最小尺寸1cm。

此外，面對(duì)光線(xiàn)影響問(wèn)題，INDEMIND還開(kāi)發(fā)了一套系統(tǒng)化環(huán)境補(bǔ)光策略，包含主動(dòng)式環(huán)境補(bǔ)光配置和光照變化條件下的建圖策略，在實(shí)際表現(xiàn)中，面對(duì)強(qiáng)光直射、無(wú)光源、昏暗等特殊光照環(huán)境均能無(wú)差異工作，滿(mǎn)足全天候作業(yè)要求。

審核編輯 黃宇