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2020-12-30 10:18:52
與工業機器人相比，服務機器人具備哪些特點？
2020-12-30 10:18:52 來源: 科技日報
相對于工業機器人，服務機器人更加重視人機交互體驗，用戶和機器人之間的互動頻繁，要求機器人具備高效的反饋速度，也對包括深度學習、自然語言處理、視覺感知、云計算等在內的人工智能技術提出了更高要求。
12月17日，在2021人工智能技術創新系列高峰論壇上，《機器人自主定位導航技術規范》團體標準發布。該標準規定了移動機器人的定位、導航、避障、脫困、地圖構建、多機器人協同避障和協同交通等項目的性能測試要求和評估方法，對服務機器人的技術規范提出了更加細化的技術要求。
服務機器人需要應對動態環境
目前，業界普遍將機器人劃分為工業機器人、服務機器人和特種機器人三大類。人工智能技術的突破、核心零部件成本的下降，加速了服務機器人在各領域的滲透。近5年來，中國服務機器人行業增速高于全球平均增速，市場規模占全球比例超25%，同時在產業鏈、產業環境等方面都具備全球競爭優勢，未來有望成為全球服務機器人領域的領導者。在新冠肺炎疫情的催化之下以及數年的持續高速增長基礎上，中國服務機器人產業未來仍將迅速擴張且潛力巨大。
那么與工業機器人相比，服務機器人具備哪些特點?
“與工業機器人相比，服務機器人最大的特點是工作環境上的差異，工業機器人的工作環境可以認為是結構化的，而服務機器人是非結構化的環境。”北京云跡科技有限公司創始合伙人兼CPO應甫臣在接受科技日報記者采訪時表示，工業機器人中，大家最熟悉的工業機械臂，它的最主流應用場景是固定在一個地方，機械臂工作空間的布局，都會按照最適合機械臂工作的方式來布置，這也是為什么我們在展會上看到展示的工業機械臂，往往會圈在一個區域內，甚至用罩子完全罩起來，以免碰傷周圍人群。
“而服務機器人(這里特指可自主移動的機器人)，往往是進入目前已經成型的場所，比如酒店、寫字樓、餐廳、醫院等，無法要求環境去適配機器人，只能是機器人去適配環境，而且周圍環境可能隨時變化，因此服務機器人需要應對更多的復雜且動態的環境。”應甫臣說。
“機器人需要精進各種環境感知的能力、包括和各種智能設備的交互，比如機器人需要上下電梯，通知客人(座機、手機、智能音箱等)，以及室外服務機器人還需要判斷路況，這些與環境交互中的智能系統我們可以統稱為環境智能。機器人和環境之間如何通訊，如何更好的理解所處的環境，需要機器人廠家和相關行業一起努力，從而形成行業標準，為服務機器人修路架橋。”應甫臣說。
人機交互要像人際溝通一樣自然
專家認為，服務機器人應以服務為核心，并具有明確的價值擴展路徑，最終回歸商業本質。那么，服務機器人對機器人性能提出哪些要求，需要發展哪些技術來作為支撐?
應甫臣表示，服務機器人的人機交互體驗很關鍵，因為在它溝通的整個工作環節中，會接觸各種角色的人員，比如作為機器人同事的工作人員或者接受機器人服務的用戶、工作過程中接觸到的路人等。因此服務機器人對人體工程學及人機交互都有很強的要求，以確保操作的便捷性以及交互的流暢性。在交互上，服務機器人需要將UI、語音、視覺等技術手段有機結合，使得人和機器人的交互如同和人類交互一樣自然。
“還有很重要的一點是，服務機器人的工作場景往往是和人的活動高度重疊的，有的地方人流量還很密集，如電梯這種狹小的空間。”應甫臣指出，如果再考慮到室外機器人的話，還需考慮到服務機器人和其他交通工具的互動，因此服務機器人在運行過程中的安全性，以及人與機器人的和諧共處就顯得尤其重要。
機械臂加持拓展應用場景
相比工業機器人，服務機器人還是一個比較年輕的行業。應甫臣認為，當前服務機器人，已經在某些垂直領域取得規模化應用，比如酒店、餐廳清潔、樓宇等，從功能的角度來說，在室內配送、清潔巡邏、消毒、迎賓導覽等領域也已經相對成熟。對于室外場景，服務機器人還處于探索期，但在不久的將來，封閉園區內的服務機器人，應該也能得到快速發展，同時室外機器人和室內機器人的協作，也勢在必行。
“另外一個大的發展方向是移動機器人和機械臂的結合，可以極大的擴展服務機器人的應用功能和場景，目前機械臂的小型化和低成本化的速度也很快，我們所期待的家庭機器人管家，也不會太遙遠了。”應甫臣說。
哈爾濱工業大學(深圳)教授、珠海市嶺南大數據研究院院長朱曉蕊認為，移動機器人已經具備了以下特點，即智能系統感知能力和行動能力日益增強;人與智能系統日益融合，人機共融環境正在形成;新型智能移動機器人在未知社會環境中具有學習行人行為模式的能力。
自主定位導航技術是基石
伴隨著人工智能、計算機視覺、語音識別、導航、傳感、半導體以及動力能源技術的快速發展，服務機器人在功能、性能、自主性、易用性和成本效益方面的創新也在不斷突破。
“自主定位導航技術在服務機器人中起著基石般的作用。”應甫臣指出，因為它解決了3個核心問題：我在哪，要去哪，怎么去;只有解決了這幾個問題，服務機器人才能有更大的工作和服務空間。
“同時，機器人在移動過程中，需要和環境、人類、其他機器人都有交互，比如多個機器人同時進出電梯，如何確保先出后進，以及機器人如何排隊等;再比如機器人在狹窄通道相互，如何相互避讓，是否都遵循右行規則，在路口相遇的時候，是否需要有虛擬的紅綠燈來保障交通效率和安全?”應甫臣說，所有這些問題，不是一家公司能確定和解決的，整體機器人群組的效率需要有行業的技術規范、標準、認證，來確保各廠家的機器人，都遵循一套規則(比如交通規則、通訊協議等)、保障同場景內機器人都能高效有秩序的提供各自的服務，如此才能使得這個行業真正發展起來。
應甫臣預測，未來我們身邊的機器人數量，或許將超過人類的數量，而且功能和形態也各異，如果沒有配套的技術規范來約束機器人，其行業發展也會陷入混亂。
“機器人滿足了哪些技術規范的信息標簽也是人類伙伴甄別此機器人是否適用指定場景的重要判斷依據。”應甫臣說。
應甫臣同時強調了服務機器人的安全性。“帶機械臂的服務機器人可以等同為有手有腳的人，如果它不遵守規范，帶來的危害性可以很大，因此我們亟須行業技術規范。”
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