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机器人是如何感知外界的 – python – 前端,python数据jianmo

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人类来自五个感官,视觉,听觉,触觉,嗅觉,味觉。当然还有第六感。这里不讨论第六感,因为第六感在人类世界都还没有讨论清楚。

机器人感知外界的方式很普通,就是参考人类的五官的。大家一一来说机器人是怎么感知外界的。

1、视觉——机器人视觉:由工业相机+视觉软件系统组成

机器人视觉,目前能够达到牌照比对成功率97%以上。目前还做不到,像人一下,认识每一个物体。

工业视觉领域:2D视觉,直接应用在设备检测方面,例如常规的表面检测,以及工件的尺寸检测,目前2D视觉,一套软件设备+工业相机,基本上价格在3-4万块就可以搞定了。3D视觉比较昂贵,最要在于3D视觉的软件比较复杂,并且能够成熟的开发并且应用3D视觉的企业不多。一套3D视觉,起码在50万以上。

消费领域的机器人视觉,包括大家熟知的看图识别画面,也就是OCR,还有人脸识别,以及粒像分析。本质上来说机器人视觉的核心在于,一个比较厉害的算法。能够快速识别物体。

目前机器人视觉应用场景非常多,也不算什么高端东西,在安检,酒店住宿,工业自动化领域都是大量应用。

工业镜头国内提供企业不少,海康威视,大恒图像都在做。千万别以为有个工业相机就可以让机器人看到东西,核心还是时觉的软件。

服务类机器人视觉,一般是应用于导航的视觉系统。多数情况会基于SLAM的视觉导航。这个其实也是基于SLAM软件的一种应用而已。

SLAM视觉导航避障及地图重建。也就是大家说的机器人看懂外部环境的整个过程。

2、机器人触觉——力觉传感器或电流环应力反馈

常见的机器人触觉控制,最常见的是在协作机器人上面。如果你有机会去看机器人的展会,或者工博会这类展会。你会在现场看到很多的协作机器人,聊一下你就知道,大致各家实现协作机器人拖拽示教,以及防碰撞的方式。

电流环的应力反馈,其实原理比较简单,就是伺服电机受到阻力后,产生反向电势,电流环检测到反向电流后,做相应的反馈。这个方式的优点就是价格便宜。要比力觉传感器便宜很多。

常见的力觉传感器,跟压力传感器的原理类似,但反应更灵敏,同时对力的矢量解析也更复杂。不过这玩意价格太贵。

目前力传感器,在卖的企业不多,爱普生,ATI,目前比较成熟。其他的传感器巨头,倒是没有着急进入这个领域。

在工业领域,与人协作工作的机器人,基本上都要使用到机器人的触觉。

服务机器人领域,那就更为常见了,甚至未来的仿人型机器人,更需要这个传感器的支持。

3、听觉——智能语音软件

机器人的听觉研究,目前进步神速。大家知道的百度,腾讯,siri,微软小冰,科大讯飞等都智能语音系统。让机器人听到,就在机器人上面安装一个麦克风,机器人获取到外部的声音后,通过语音智能进行转义分析,然后同人类进行对话。目前天猫精灵,siri都是这类的典范,而且在家庭中已经使用非常多了。

目前的语音智能识别,已经能到达到98%以上的准确率,甚至更高。同时还能够分析情感以及语意。

听觉是机器人必备的一个外部感官,目前听觉的使用基本上门槛非常低了。

4、嗅觉——颗粒及特殊气体传感器

目前气体传感器的使用,比较少。主要在特种机器人领域,可能有所应用。例如洞穴勘探,检测是否有相关有害气体等等。

5、味觉——很少使用

一方面由于味觉传感器造价高昂,同时覆盖范围小。在机器人领域味觉传感器的使用,目前极低。

6、直觉——机器人的直觉或许就是雷达

一般机器人的激光雷达,能够实时扫描周围环境,发现人类及其他物体,都会做出相应的反馈。这种远距离无死角的感官应该可以说是机器人的第六感。


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