實(shí)現(xiàn)SLAM的突破和應(yīng)用，小笨智能機(jī)器人是如何做到的？

2024年，人工智能和移動(dòng)機(jī)器人已在各行各業(yè)被廣泛應(yīng)用，正逐漸成為我們生活中不可或缺的一部分。

與此同時(shí)，SLAM技術(shù)作為其中的關(guān)鍵組成部分，日益受到人們的關(guān)注，其市場(chǎng)需求也愈加旺盛。

機(jī)器人核心技術(shù)SLAM，吸引大廠紛紛入局

SLAM即Simultaneous localization and mapping，也叫“同步定位與地圖構(gòu)建”，意思就是要讓機(jī)器人能夠在未知環(huán)境中自主導(dǎo)航、建圖，并實(shí)現(xiàn)精確定位。

也就是說，將一個(gè)機(jī)器人放入未知環(huán)境中的未知位置，讓機(jī)器人一邊逐步描繪出此環(huán)境完全的地圖，同時(shí)一邊決定機(jī)器人應(yīng)該往哪個(gè)方向行進(jìn)。

作為自主定位導(dǎo)航技術(shù)的重要突破口，SLAM毫無疑問成為了機(jī)器人和無人駕駛領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，持續(xù)吸引華為、百度、騰訊等大廠入局，也已經(jīng)在越來越多領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用。

如圖所示，在西城區(qū)政務(wù)服務(wù)中心的小笨智能機(jī)器人可為群眾提供智能引領(lǐng)服務(wù)，且遇到障礙物后可精準(zhǔn)識(shí)別并繞行。

比如，百度、騰訊、滴滴等將SLAM應(yīng)用在高精度地圖和智能駕駛解決方案中。

京東、順豐、阿里等則聚焦智能物流，針對(duì)物流運(yùn)輸和配送場(chǎng)景，生成自動(dòng)駕駛貨車和配送機(jī)器人。

此外，從大疆的無人機(jī)，到小米和科沃斯的掃地機(jī)器人，再到優(yōu)必選、小笨智能的各種服務(wù)機(jī)器人，SLAM無一不是其中的技術(shù)核心。

以國(guó)內(nèi)較早上市的小笨智能交互機(jī)器人為例，其以SLAM技術(shù)作為基礎(chǔ)，能夠?qū)崟r(shí)感知周圍環(huán)境：當(dāng)訪客需要引領(lǐng)服務(wù)時(shí)，機(jī)器人可開啟智能導(dǎo)覽功能，將訪客精準(zhǔn)引領(lǐng)至目的地，并通過多傳感器融合精準(zhǔn)避開行進(jìn)方向上的障礙物，服務(wù)完成后還可自動(dòng)回到原先接待位置，為迎接下一批訪客做準(zhǔn)備。

長(zhǎng)期深耕技術(shù)，實(shí)現(xiàn)SLAM的突破和應(yīng)用

以小笨智能自主研發(fā)的底盤移動(dòng)平臺(tái)IBEN-SLM01為例，我們可以發(fā)現(xiàn)，在傳感矩陣技術(shù)、建圖技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)以及多模態(tài)避障技術(shù)方面的突破和應(yīng)用，成為SLAM穩(wěn)定落地的關(guān)鍵。

比如，通過LiDAR、RGB-D、IMU等技術(shù)，實(shí)時(shí)獲取周圍環(huán)境的幾何和距離信息。

利用掃描匹配、特征點(diǎn)提取、關(guān)鍵幀選擇等方法，將傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為特征點(diǎn)云地圖、拓?fù)涞貓D或柵格地圖等形式表示。

以及，采用A*搜索算法等尖端啟發(fā)式搜索算法以及多模態(tài)優(yōu)化框架，實(shí)現(xiàn)在精密計(jì)算下進(jìn)行最優(yōu)無碰撞行駛軌跡的規(guī)劃，從而賦能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航與高效能機(jī)動(dòng)決策。

目前，IBEN-SLM01的定位精度達(dá)到±5cm，一次性建圖面積可達(dá)上萬平方米，在行業(yè)中屬于領(lǐng)先地位。

此外，區(qū)別于傳統(tǒng)的激光雷達(dá)避障方式，小笨自研底盤通過視覺定位與激光定位，計(jì)算出安全有效的行駛路徑，實(shí)現(xiàn)更及時(shí)精準(zhǔn)的避障功能。

僅其激光雷達(dá)的測(cè)距精度就達(dá)到±20mm，距離覆蓋0.02～24m，再結(jié)合深度相機(jī)、IMU等多傳感器融合，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜多變的場(chǎng)景中運(yùn)用自如，簡(jiǎn)單快速地完成自主建圖、定位和導(dǎo)航。

總而言之，IBEN-SLM01能夠適應(yīng)從狹窄的走廊到復(fù)雜的倉(cāng)儲(chǔ)空間等各種環(huán)境條件，也能大場(chǎng)景里實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)別的高精度建圖，離不開其先進(jìn)的傳感器系統(tǒng)和SLAM算法。

在國(guó)網(wǎng)四川阿壩州電力有限責(zé)任公司，小笨智能盤點(diǎn)機(jī)器人可自動(dòng)行駛至貨架前，通過RFID模塊進(jìn)行智能盤點(diǎn)，當(dāng)完成一個(gè)貨架掃描后，可自動(dòng)到下一個(gè)貨架進(jìn)行盤點(diǎn)。

事實(shí)上，小笨智能多年來在技術(shù)研發(fā)上持續(xù)不斷地投入，在AI智盒、室內(nèi)無人駕駛技術(shù)、室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)、NLP算法和視覺識(shí)別算法等領(lǐng)域都有所沉淀。比如旗下機(jī)器人能夠基于NLP核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)語義分析、情感分析、意圖識(shí)別、語義相似度評(píng)估等功能，融合ASR、TTS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能人機(jī)語音交互等。

值得一提的是，為專注于實(shí)現(xiàn)客戶的各類定制化需求，小笨智能還構(gòu)建了獨(dú)特的“標(biāo)準(zhǔn)化模塊”，支持功能深度定制與二次開發(fā)，滿足不同用戶不同使用場(chǎng)景的需求，且從產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)，再到硬件研發(fā)、業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)打造和批量生產(chǎn)制造都能夠一體化完成。

據(jù)了解，小笨智能旗下囊括具備智能交互的機(jī)器人“智系列”、替代單一工種的工具類機(jī)器人“慧系列”，以及針對(duì)鐵路系統(tǒng)的特種機(jī)器人等三大方向，在垂直領(lǐng)域已服務(wù)超過10000+政企、醫(yī)療、機(jī)場(chǎng)、高鐵等企事業(yè)單位。