不炒作!沒有它未來就“翻車”AI視覺VS鐳射雷達
【PConline技巧】近日,網上某品牌有一款主打AI視覺導航的智慧掃地機器人。千元出頭的價格,最重要的是這個賣點讓我這個機器人迷確實有點謎了。讓我產生深刻的印象的是AI視覺導航這個詞。
現在的消費者可能跟我有一樣的感覺。很多高階的詞讓我們對廣告感到前所未有的“虔誠”。“搭載AI視覺導航技術,採用XXX高清攝像頭,搭載X顆AI智慧處理器,配合XXX先進視覺演算法,實時捕捉機器人在家居環境中的流動座標,進行精準定位和實時建圖。”這段描述是不是高階感和科技感滿滿的感覺。AI視覺導航發展如何?相較於市場主流的鐳射雷達定位有何優勢?兩者又是何種關係?帶著這些問題我們來看看。
首先啥事導航。簡單的說,導航是一項重要的認知任務,幫助人類和動物在沒有地圖的情況下穿過複雜世界中長長的路途。此類長距離導航可同時支援自我定位(「我在這裡」)和目標表徵(「我要去那兒」)。
AI視覺導航系統
AI視覺導航系統是運用機器視覺等相關技術識別路徑,實現自動導航的一種新興導航方法。AI視覺導航系統涉及人工智慧、神經生物學、心理物理學、電腦科學、影象處理、模式識別等諸多領域的交叉學科。從客觀事物的影象中提取資訊,進行處理並加以理解,最終用於實際檢測、測量和控制,技術最大的特點是速度快、資訊量大、功能多。
視覺導航是一種重要的自主導航方式。裝配光電、紅外和鐳射等感測器來配合完成工作。如受光線的影響很大,白天只要不在陽光直射的條件下,視覺導航方案比鐳射雷達方案更好用,但是一到晚上,視覺導航方案有可能會變成瞎子,所以對機器人企業而言,目前依然不能成為替代鐳射雷達導航的方案。而且視覺導航方案提供的資訊不直接,需要通過特徵提取等稀疏化手段才能取得所需的資訊,因此,帶來了大量的計算量、大儲存量以及大的網路傳播負擔。但是對於大型商用機器人而言,一些過於複雜的場所,靠鐳射雷達導航方案依然是不能解決問題,只有結合視覺導航方案才能更加穩定。所以對於主流的機器人企業而言,大型商用機器人導航解決方案,基本上都是採用鐳射雷達導航方案+視覺導航方案,只有這種多感測器融合解決方案才能覆蓋多種場景下的機器人導航應用。雖然目前視覺導航方案應用不穩定,但是在大型商用機器人領域,視覺導航方案正在逐漸成為不可或缺的輔助方案。
鐳射雷達系統
鐳射雷達是一種雷達系統,是一種主動感測器,所形成的資料是點雲形式。其工作光譜段在紅外到紫外之間,主要發射機、接收機、測量控制和電源組成。工作原理為:首先向被測目標發射一束鐳射,然後測量反射或散射訊號到達發射機的時間、訊號強弱程度和頻率變化等引數,從而確定被測目標的距離、運動速度以及方位。鐳射雷達的作用就是精確測量目標的位置(距離與角度)、形狀(大小)及狀態(速度、姿態),從而達到探測、識別、跟蹤目標的目的。在機器人領域御用方面,它根據鐳射遇到障礙物後的折返時間,計算目標與自己的相對距離。鐳射光束可以準確測量視場中物體輪廓邊沿與裝置間的相對距離,這些輪廓資訊組成所謂的點雲並繪製出3D環境地圖。例如,歡創科技的鐳射雷達精度已達到亞毫米級別,更好地幫助機器人提供服務。
鐳射雷達優點可以獲得極高的角度、距離和速度解析度。鐳射雷達抗有源干擾的能力很強,適於工作在日益複雜和激烈的資訊戰環境中。鐳射雷達的結構相對簡單,體積小,質量輕。維修方便,操縱容易,價格也較低。
鐳射雷達也有其弊端。首先它在工作時很受天氣和空氣影響大。大氣環流還會使鐳射光束髮生畸變、抖動,直接影響鐳射雷達的測量精度。其次,由於鐳射雷達的波束極窄,在空間搜尋目標非常困難,直接影響對非合作目標的截獲概率和探測效率,只能在較小的範圍內搜尋、捕獲目標,因而鐳射雷達較少單獨直接應用於戰場進行目標探測和搜尋。
總結
這兩種定位系統在智慧機器人,無人駕駛等諸多領域開始應用。未來也是可期的。作為當下智慧機器人應用來說,鐳射雷達導航成熟度和普及率更高。現在的商用機器人在任務相對來說並不是十分複雜。鐳射雷達導航能滿足發展需要。但從長遠來看,AI視覺導航定位,有著很大的發展空間。相較於鐳射雷達定位,它可以視覺化,配合人工智慧更好的計算資料。讓其“大腦”不斷豐富面對更復雜的環境。
這兩種導航系統的關係是相輔相成的。兩個如果可以很好的整合在一起肯定有一加一大於二的效果。應該視不同領域的情況,讓兩者更好的配合協作。現在很多廠商把喜歡一些概念化的東西植入到廣告中,打一下擦邊球。博得大家的關注。但事實的功用能不能達到就不好說了。希望大家不要盲目相信一些廣告噱頭。找到自己需要的產品功能,把錢花到實處。