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我是机器人英文,未来汽车是这样的!2020,CES展首试奥迪AI:ME

发表时间:2023-03-31 01:55:38  来源:资讯  浏览:次   【】【】【
            曾几何时,中国还是“自行车王国”,在很长一段时间内,我们身边最亲密的交通工具就是自行车,自行车也成为了当时人们引以为傲的“老三件”之一。不过,随着社会发展,.

      

      曾几何时,中国还是“自行车王国”,在很长一段时间内,我们身边最亲密的交通工具就是自行车,自行车也成为了当时人们引以为傲的“老三件”之一。不过,随着社会发展,陪伴几代人的自行车渐渐被遗忘,大家都买起了私家车。然而,随着城市人口增长,私家车也是越来越多,这在给我们的生活带来越来越多便利的同时,随之而来的,还有令我们心塞不已的城市交通堵塞。

      因此,在生活节奏越来越快的当下乃至未来。在交通高峰时段,怎样快捷、舒适而体面的出行,俨然成为了目前所有城市交通参与者的首要想法。为此,在汽车产品朝着电动化发展的同时,各大汽车企业实则也在经历“变革升级”,它们在推出全新概念车的同时,面对“大城市出行”这一难题,还纷纷提出了解决方案和未来愿景。

      一向以“突破科技 启迪未来”为座右铭的奥迪,自然也不例外,本次,在美国拉斯维加斯举办的2020 CES(国际消费电子产品展览会)当中,奥迪就为我们带来了这样一款针对“未来都市移动出行解决方案”的概念车——AI:ME。作为为数不多的受邀媒体,网通社有幸第一时间试乘并体验了这辆“面向未来”的概念车,那么,各位接下来不妨和我一起,通过这辆概念车,一起感受一下未来的汽车,到底应该是什么样子的?

命名为“奥迪AI:ME”有何深意?

      实际上,早在15年以前,奥迪在2004年的科幻电影巨制《我,机器人》(又译作:机械公敌)之中,就以主角威尔·史密斯的一辆炫酷座驾——奥迪RSQ,向公众展现出了其关于未来汽车的思考以及前瞻视角,如今这台奥迪AI:ME的命名,又和《我,机器人》的英文名称“I, Robot”有着异曲同工之妙,所以人工智能依然是这辆车想要传达的首要信息。

      ▲《我,机器人》之中的主角座驾——奥迪RSQ

      车名的前半部分,“奥迪AI”代表的是车辆采用了来自人工智能和机器学习领域的科技,在以智能车辆科技实现自动驾驶的同时,还会融入智能互联科技,使车辆成为出行良伴;车名的后半部分“ME”则代表了人工智能科技与用户自身之间的交互联系。奥迪AI系统在表现出主动、积极、高度个性化特征的同时,更具有学习和思考的能力,并可通过与周围环境和乘员不间断的互动,不断地调整系统内的各项设置,以更好地适应驾乘人员的需求,带来前所未有的体验。

      ▲奥迪AI:ME概念车

适合出行的紧凑纯电概念车

      对于很多平时驾驶C级轿车乃至大型SUV,游走于城市中的朋友来说,越发“寸步难行”一定是困扰他们日常生活的最大烦恼。看着眼前的小尺寸车位被身边的小型车“捷足先登”,而自己则不得不另寻位置,而为此感到烦恼,那么,奥迪AI:ME的灵巧尺寸,可以完美适应更小的交通区域。

      奥迪AI:ME车长4.3m,车宽1.9m,尽管其身材与一般紧凑级车型相仿,但凭借长达2.77m的轴距和1.52米的车身高度,奥迪AI:ME带来可比肩更高一个级别车型的宽敞内部空间。得益于电动车型的车身结构,更加短促的前悬和没有传统传动轴的设计,可为车辆内舱节省更多空间。电动驱动单元位于车辆后桥,对于针对市区通勤需求的AI:ME来说,它的电池容量不需要太大,电机功率也不需要太高(125kW),一切以乘坐舒适优先。

      ▲轻松容纳四人乘坐

      奥迪AI:ME采用“2+X”的座舱布局,可以根据座椅位置和储物空间需求灵活配置。多数情况下为两人驾乘,乘客只需用到前排的独立式座椅;如果有需要,前后两排可以一并容纳四名乘客前行。那么,作为国人的心头好——“后排空间”,奥迪AI:ME到底是个什么水平呢?这次我们试过了,在车子坐满四位一般身材乘客的情况下,后排的腿部空间还是不错的,打个比方,表现介于奥迪A3和奥迪A4之间,后排乘客绝对不会感到“顶腿”。

“万人迷”表面下的豪华避风港

      当我初次见到奥迪AI:ME的刹那,就相信大部分人一定都会喜欢上它。全新概念车的前脸采用标志性的六边形家族式单幅格栅,倒置的形状和图案也是奥迪纯电动车型的典型特征。据奥迪官方介绍,新车采用了“寓用于形”的针对性设计理念,多处设计细节均采用了楔形设计元素:奥迪经典的延伸式轮拱设计,搭配醒目的车窗形状,构成了极具视觉冲击的整体造型。

      那么,新车的车灯水平怎样?这一次,“灯厂”再一次刷新了我们的想象力。奥迪AI:ME的车灯不仅仅局限于大灯组的范畴之内,它甚至将“头灯”延伸到了车辆的翼子板上,还拥有多种颜色的显示模式。采取这样的设计,目的在于让其他交通参与者不再有视觉盲区,同时能传达更多的信息,并为他们提供额外的安全保障,例如:本车正处于自动驾驶状态、请优先通行,等等。你说奥迪厉不厉害。

      ▲延伸到车辆翼子板之上的“头灯组”

      俗话说,外观是给人看的,内饰才是给人享受的。奥迪AI:ME的内饰设计焦点,则在于乘客的车内体验,诸如新车前排的磁性杯架、带有降噪功能的音响,舒适的座椅软垫、贝壳型的座椅靠背,无不体现着新车“都市出行的绝佳伴侣”的定位。另外,为了营造亲近自然的车内空间,AI:ME甚至可以在车内种草,这也是我第一次在概念车上发现种植有“活体”绿植的。

      ▲胡桃木面板

      毕竟,奥迪AI:ME在城市路况下,能够实现L4级自动驾驶。因此,新车将类似传统汽车那种,驾驶者仅通过方向盘、踏板和各类电子设备,与车辆进行“沟通”的操作方式,采取了弱化处理。

让车辆全权接管的自动驾驶

      好了,终于可以聊一聊奥迪AI:ME强大的科技智能了,这也是我认为这辆新车所具备的最大亮点。在新车上,车载通讯和车机交互系统,以及车辆本身,均可通过人眼追踪、语音输入和车门内饰面板上的触摸感应区控制。如贯穿式OLED多功能3D显示器位于前挡风玻璃下方,主要用于显示人眼追踪的对话结果。功能菜单均采用按功能分类的排列逻辑,该菜单可通过人眼激活,随后打开的子目录将从画面背景移至前方,在3D显示器上以清晰视图模式显示。

      ▲奥迪AI:ME概念车

      即使自动驾驶科技水平仍在不断提高,L4级自动驾驶,仍是在全球通用标准下第二高的自动驾驶等级。L4级自动驾驶系统下,在高速公路或市中心的指定区域等特定区域,车辆可全权交由系统驾驶,此时方向盘完全收起,无需驾驶者介入;当车辆驶出以上指定区域时,则需驾驶者再次接管对于车辆的控制。不过大家请放心,此项功能尚属于未来的美好愿景,这次我们并没有亲身体验到。

“跑得更久”远比续航里程更重要

      一般来说,有长距离行驶的车型才会注重续航里程,而多数情况下,用于城市出行的奥迪AI:ME主要会在20-70km/h的车速区间内行驶,同时,其一次充电还需要满足数小时的旅途所需。所以,充分挖掘行驶时长,远比延长以公里计算的续航里程更为重要。续航里程、过弯速度、极限加速和最高时速等数据,并非奥迪AI:ME这类车型的关注重点。

      因此,奥迪工程师团队采用了简洁且轻便的基础配置设计,容量为65kW▪h的电池单元,足以满足奥迪AI:ME的出行需求。此外,车辆后桥上还搭载一部永磁同步电机,在必要时可带来高达125kW的额外功率,只需发挥其小部分功能,即可满足正常的城市出行需求。动能回收系统和较轻的车身重量,足以令奥迪AI:ME在城市交通中,保持极低的能耗。

      ▲奥迪AI:ME概念车

      奥迪AI:ME所采用的车轴和悬挂系统的其它组件,均与奥迪家族的其它紧凑型车型通用。自适应避震器与轻量化的簧下质量相结合,共同保障了车辆在城市路况行驶时的舒适性。奥迪AI:ME的车身及附件均由高科技钢、铝和塑料等轻量化复合材料打造。

      就短暂的试乘体验而言,我感受到奥迪AI:ME的滤震水平,秉承了奥迪一贯的优秀水准,对于厚实感、细碎振动的过滤效率,做得绝对够格。同时悬挂动作也相对比较敏捷,贴服性不错。可以说,完全符合豪华车的水准。另外,奥迪AI:ME的隔音水平也是豪华车级别的。

      ▲奥迪AI:ME概念车

让汽车成为“贴心伙伴”

      另外,奥迪AI:ME可以根据个性化需求定制,客户在预定车辆时,车辆的颜色、内饰和科技配置的选配,均可以通过应用程序,或者“myAudi”系统中的车主个人专属信息进行预设。最适宜的车内温度、完美的***工程学座椅位置,以及个人音乐,均可在车主第一次坐进新车时完成自动调节。

      既然L4级自动驾驶可以将车辆交给系统全权驾驶,那么怎样令乘客更加美妙的度过这段车内时光呢?据奥迪透露,奥迪AI:ME与车主的家庭网络之间,可实现无缝衔接,车主甚至可以在车内戴上VR眼镜,继续观看方才在家还未播完的电影。下班回家的路上,可以闭上眼睛,尽情享受车内的宁静与放松,使得日常两点一线的冗长驾驶,变成轻松愉快的悠享旅程。在车辆抵达目的地后,车主可以下车离开,无需寻找停车位或充电站,奥迪AI:ME将自动回泊停车区。

尾声

      继奥迪PB 18跑车和奥迪Alcon之后,奥迪AI:ME成为了奥迪品牌旗下,第三款适用于特定区域的概念车型。其中,奥迪PB 18跑车专注于赛道性能;奥迪Alcon则拥有L5级别的自动驾驶,为长距离出行而生;奥迪AI:ME则是更加注重都市出行。而且,奥迪AI:ME采用的新能源动力,以及前沿的设计理念,也很符合人类所期待的未来出行模式。它的亮相也意味着,其它豪华汽车品牌未来将面临更为激烈的竞争,特别是奔驰&宝马,相信它们的压力也将日益增长。

      —THE END—

我是机器人英文
       未来汽车是这样的!2020 CES展首试奥迪AI:ME

请叫我机器人,别叫扫地机!

引言

      下面的内容分为规定动作和自选动作,想购买扫地机器人了解产品的用户主要看前半段,想了解技术进展并进行探讨的用户可以只看后半段。

      很多科幻作品中,先进的机器人会把扫地机奉为祖先。这差别大概像鱼和现代人类。近几年扫地机不断进化,尤其2022年以来竟然真的显现出智能机器人的样子。今天,给大家介绍一下科沃斯2022年最新出品的扫地机器人T10 OMNI,一个可以语音控制,通过视觉识别物体更智能导航的全新扫地拖地一体化机器人。我并不是专业的测评人或者数码答主,所以想以用户的角度和机器人工程师的角度来介绍一下大家关注的问题。

      扫地机器人已经逐渐成为了城市家庭的标准配置。扫地机器人产品技术含量较高,又是一个百花齐放的新兴行业,所以对普通消费者来说确实不容易选择。早期很多评测都关注机器人自主移动能力,比如覆盖率,脱困,回充成功率等;再后来比较关注“吸尘”功能,会评价边刷,滚刷,吸力,以克论净;这两年发展到综合基站,就会评测自动集尘,自动清洗拖布,是不是“真”扫拖一体。虽然在大众消费者的眼中扫地机器人是“家电”,但机器人从业者会认为扫地机器人是最重要的消费级机器人产品。自从有了基站后,扫地机器人就有点像从原来双桶洗衣机进化到滚筒洗衣机,过程中再不需要用户来帮忙。今天介绍的科沃斯T10 OMNI,扫拖一体,还会自动洗拖布,自动热风烘干拖布,自动集尘,全流程银离子除菌,等等。扫地机器人的形态已经进入比较完善的阶段了。

用户视角: 是否值得买?

      这一次测评放在了父母家。主要目的就是为了让两位年龄60+的抗拒扫地机器人的老知识分子接受新事物,少拖地,多护着点儿腰。

      我们从以下几个部分介绍科沃斯T10 OMNI:
      1. 地宝主机基础配置介绍。
      2. 全能基站的外观颜值和功能介绍(自动洗拖布,自动烘干,自动集尘,银离子除菌)。以前扫地机器人扫地拖地,用户就要清理尘盒清洗拖布,现在全能基站来清理尘盒清洗拖布。
      3. 语音助手YIKO体验 —— 解放双手,免除APP,直接下达语音指令

扫地机器人本体—科沃斯T10 OMNI:

      扫地机器人不能简单看体积大小和功率分出高中低档,看名字也看不出个所以然。我第一次看到科沃斯T10 OMNI的时候,首先想到的是竟然敢用全能(毕竟Dota深入骨髓了,一眼OMNI Knight全能骑士)的名字?这里就先解释并强调下,T10 OMNI是科沃斯的新款旗舰机型。科沃斯的产品线中,T系列是高端主打系列,10代是2022年的最新一代,然后OMNI的型号确实代表“全能”,感知全能,基站全能,清洁全能。简单理解就是最新款的顶配机型,学术的说就是State-of-the-art,营销的说法就是懒人必备神器扫地机界的天花板。​

正面看科沃斯T10 OMNI的dToF激光雷达和AIVI™ 3.0视觉导航模块

      激光雷达是dToF方案的,顶上还有3麦的麦克风阵列。AIVI™ 3.0模块一个是指示灯,一个是广角镜头。相比于AIVI™ 3D红外结构光的方案,暂时看起来是减配了。这个我们留到后半部分详细讨论。

科沃斯T10 OMNI的正面配置,开关,尘盒,指示灯,麦克风阵列(在激光雷达的上盖)

      开箱时候的照片。包装箱打开就有很多类似的指示贴,基本不用看说明就能成功开箱并安装。这里是提示需要把防撞的中间胶条取出。

科沃斯T10 OMNI的底部配置

      可以看到底部非常紧凑,包括两个边刷,两块旋转拖布,胶刷毛刷结合的滚刷,加上5000Pa的吸力,清洁能力毋庸置疑。边缘还有红外悬崖传感器。可以看出集成度非常高。

T10 OMNI清洁能力非常优秀https://www.zhihu.com/video/1516878540192215040

      常见垃圾清理。不知道有没有自主识别垃圾的能力,总觉得“它”好像主动在寻找垃圾进行清理。

全能基站:颜值能打,功能全面

      现在扫地机器人的基站摆在家里已经是一个外观不能忽视的大号家电,必须要考虑和其他家具观感和谐的问题。
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基站正视图基站斜视图

      基站的设计简洁大方。正面白色,顶部和侧面银灰色,外观质感也很不错。虽然是很年轻化很现代的设计,和实木家具也非常搭配。就气质这一点,T10 OMNI算是拿捏住了~

      在清洁任务中用户所有要做的事情——洗拖布,晒拖布,倒垃圾——都是在基站上完成,完全不需要去碰触地宝本体。扫地机器人的拖布在基站内会进行非常彻底的自动清洁,清洁完成后还会用热风烘干,避免滋生细菌;一次性集尘袋可以收集两个多月的灰尘,更换也很简单;还可以加装银离子模块更全面的除菌。扫地机器人底盘清洁地面,全能基站主要的任务就是帮助用户清洁扫地机器人底盘,所以现阶段选购扫地机器人一定要选择基站功能全面的系列,而T10 OMNI的基站就无愧于科沃斯全系列最全面的基站。

YIKO语音助手:语音控制餐桌下清洁展示导航避障与清洁能力

OK YIKO,清洁餐桌下面!https://www.zhihu.com/video/1517213411640909824

      餐桌下是家里最容易脏的地方,也是不容易清洁的地方。通过YIKO语音助手,3秒指定餐桌区域清洁,剩下的交给地宝就可以了。长视频一刀未剪,只调整了速度,大家可以看视频感受下。

      YIKO语音助手是真的上瘾。爸妈也忍不住一起使用“OK YIKO”和机器人互动。虽然是个英文唤醒词,但是并不难记忆,就连学龄前的小儿子也能命令机器人扫地去了。不需要在手机APP上选择区域清扫,随时用语音切换扫地机器人任务,召唤机器人进行定点清扫……这种无需App的人性化操作,使用体验爆棚,让父母也对扫地机器人的接受度大增。心动了就赶紧趁机入手吧!

机器人工程师的视角:现阶段的消费级机器人都用到了哪些先进技术?

      扫地机器人为了解放双手,最关键的指标还是在无人干预的情况下能正常工作多久。所以建图导航还是现阶段扫地机器人最重要的技术。这一章节开始依然有产品功能的讨论,但是内容略微偏向专业。OMNI这里是全能并不是全向,所以不要以为会买回来一个麦克纳姆轮的扫地机器人。下面我们仔细谈谈功能和技术实现,作为一个移动机器人研发工程师,我尽量做到客观。截止到目前,世界上最多的智能移动机器人开发者应该都是从扫地机器人入门的。没错,说的就是Turtlebot,尤其是是Kobuki底盘(对于外行读者,可以认为这个机器人就像程序员入门的小霸王学习机)。以前在学校和研究所做机器人研发的时候,样机都是不计成本的投入,所以使用的技术一般都是比消费品更前沿的。今天我们就看看T10 OMNI有哪些让人眼前一亮的功能设计。

      总体上来说国内国外的先行者就是iRobot和科沃斯,曾经介绍过。到现在,科沃斯依然是扫地机器人龙头企业,上市的时候也被称作服务机器人第一股。

dToF激光雷达

      工欲善其事必先利其器,建图导航最重要的部件就是激光雷达。从2014年左右开始不同的技术路线竞争,最主要的就有Neato为代表的激光雷达方案,LG和三星,Dyson 360 eye,iRobot 980代表的视觉方案。当时激光雷达的造价高,随着中国大量企业进入激光雷达行业,才大幅降低了激光雷达的成本使得LDS方案胜出。早期,使用三角法的思岚Rplidar A1售价也要3k+,后来大多数扫地机都使用这种机械转动式三角法激光雷达。但是使用ToF(Time of Flight)技术的工业AGV用激光雷达现在至少也要好几千元。激光雷达的价格差异之大可见一斑。ToF的激光雷达从原理上来说就比三角法的激光雷达探测距离远,而且对于深色、反光表面的检测效果更好。

      T10 OMNI的激光雷达使用dToF技术,是2020年苹果使用的测距技术。激光雷达的测距范围是10米,扫描频率7200Hz大概是一般机械三角法激光雷达的三倍。这两年才刚刚能够将成本降低到高端消费品上使用。

      因为用了性能指标更好的激光雷达,所以T10 OMNI使用的是激光里程计, 也可能是扫描匹配(Scan Matching) 的方法进行定位(前两年的机型应该都是靠编码器计算里程计)。在我手动按住驱动轮抬起机器人静止的时候,会发现轮子还在持续转动但机器人在地图中的位置并不发生移动(我好像很喜欢进行这个测试)。抬着机器人移动,他也会在地图中移动。因为定位不是用滤波的方法,我也就不用再去测试扫地机器人定位的“绑架(Kidnapped)问题”。这个消耗算力的设计明显改善了机器人位置丢失的问题。遇到碰撞,架空,打滑这些现阶段不可避免的问题,扫地机器人再也不会因为编码器估计出的位姿偏差过大而定位错误了。

      补充:在扫地机器人中,大家习惯称激光雷达为LDS,Laser Distance Sensor,服务机器人科研人员称激光雷达为Laser Range Finder或者Laser Scanner,在自动驾驶领域又喜欢叫LiDAR。所以会造成一种固有印象就是LDS是低成本机械旋转的三角法激光雷达,Laser Scanner是TOF的常见工业用激光雷达,而LiDAR常指代多线激光雷达。在扫地机器人上视觉和激光雷达的技术路线之争,颇有点特斯拉和Waymo走不同自动驾驶技术路线的意味。当然,到目前这个阶段,又都是开展多传感器融合的环境感知与导航。

建图导航

      首先还是从我最熟悉的建图导航功能开始说起。激光的测距范围和地图精度会影响定位。房屋建面137平,快速建图耗时六分钟就可以将全屋的地图完整的建立出来。 从一个探索的过程来说,这个表现相当不错,看起来应该还是一个基于Frontier Exploration的方法。

快速建图和生成的区域地图https://www.zhihu.com/video/1516878962751483904

      地图进行了优化,非常方正。编辑地图的时候可以直接拉动外墙对地图进行修改。这个功能感觉还是有点厉害,可以说是为了用户体验做的很好的优化。可以看下面全屋清洁任务的日志图,可能地图是分了两层,一层是展示给用户的地图,一层是机器人真实建立的地图。能让用户方便的修改地图,就不能用我们常见位图形式的占据栅格图,而必须是一个矢量图。估计这个功能主要是为了“语义地图”框定区域。

      进行一次彻底的全屋清洁。在标准吸力下共清洁43平(137建筑面积),用时52min,电耗33%,清水消耗大概不到一半。因为是扫拖一体,所以这个清洁速度是非常快的!按照这个数据,应该是足够清理建筑面积300平的房子。

清洁任务的日志

      然后,重点来了,一起来看看全屋三维地图的功能(快速建图后就可以查看三维地图,这个地图还会在后续的清洁任务中不断优化,也很容易手动编辑)。这个过程不仅会自动将客厅、房间、卫浴间等标记出来(Scene Classification 场景识别),还可以识别出地板的类型,家中为地砖和木地板,最最神奇的是,还可以将电视柜、沙发、餐桌、床等家具识别出来(Object Detection)!所以全屋三维地图并不是点云图,而是给家里做了一个三维的设计图。来看看家里的最终三维效果

机器人建立的三维语义地图https://www.zhihu.com/video/1514753644692455424

      这“三维设计图”就是一张语义地图,结合YIKO智能语音指令如“OK,YIKO,打扫一下餐桌底下”,T10 OMNI就可以专门清洁餐桌下面和周围!也就是前面我们展示YIKO语音助手典型应用场景中的视频。这个三维地图要发挥最大功能,还是需要手动编辑一下。编辑一次,终身受益。不知道现在场景识别用的是什么深度学习算法,我想起当年学习时还是用Caltech-101数据集和词袋法做分类。加上用户自己对地图的编辑,好像可以形成一个“标注”的闭环去改进场景分类和物体识别的模型,以科沃斯的用户群体和数据量,算法应该进步很快。

      这个功能确实让我感觉到扫地机器人再也不是那个我看不上的“扫地机器”了。场景识别,物体识别,语义地图都是这些年学术界还在一直关注的方向。看了一下T10 OMNI的资料,用的处理器是地平线旭日®3芯片,CPU是4核ARM Cortex A53 (树莓派3B的算力), 标称AI算力为5TOPS[1],这大概就要强过Jetson TX2[2]。假以时日,T10 OMNI的视觉能力应该能辨认更多的物体,也会使导航更加智能。

      地平线的创始人余凯博士曾组建了百度深度学习实验室IDL。做移动机器人和SLAM的朋友们熟悉的《视觉SLAM十四讲》作者高翔博士,当年就在地平线实习,余凯博士还为书写了推荐。地平线2017年就发布汽车ADAS辅助驾驶芯片征程和AIOT芯片旭日。所以这么说起来旭日装载到扫地机器人上,竟然那么理所应当。地平线和科沃斯能进行这么深入的合作,说不定就是因为余凯博士和科沃斯的创始人钱东奇先生都是南京大学的校友?

      在旗舰机型上导航避障都不是问题。看看T10 OMNI在打扫餐桌下时候的第一视角,在较暗的环境中AIVI™ 3.0的图像也是很清晰的。

3倍速餐桌下的清洁工作第一视角https://www.zhihu.com/video/1514754747349757952

      T10 OMNI在导航的过程中感觉比较克制,接近障碍就会开始减速,完全不用担心扫地机器人会把家具的漆面碰花,新买家具的用户还是比较在意这一点的。因为双边刷加双旋转拖布,所以在沿墙,沿家具边缘运行时,都会留有几毫米的空间(这个预留的空隙大概是T10 OMNI能达到的导航精度)。不过还是要说,AIVI™ 3.0视觉导航使用的是单目鱼眼,在障碍物的距离检测上和AIVI™ 3D红外结构光相比应该精度是有差距的。实测T10 OMNI无法做到完全不碰低过激光雷达高度的微小物体,比如拖鞋,乐高的积木块等,但是也不会像没有视觉识别那样一直推着走,所以不必担心会把鞋全推到沙发底下深处拿不出来。在这两种AIVI的方案中可能有很多需要权衡的地方,类似我们之前提到的激光雷达和视觉导航的技术路线的问题。相比单目鱼眼,红外结构光成本高,精度高,是主动传感器所以完全黑暗的环境也可以检测物体(和激光雷达一样,都可算作是发射接收类型的传感器);但是红外结构光视场角小,模块体积更大,点云数据进行机器学习的训练比较困难(但是物体更容易分割,更容易拿到ROI),强烈阳光下可能失效,避障太过于灵敏有可能导致边角清扫不干净,等等。能完美避过各种小障碍物可能对很多家庭来说是冗余的,不如省一些成本。再有扫地机器人软件是可以一直升级的,可能逐渐也能从单目获取到更加准确的深度信息,这也是近两年研究的热点。从我拿到T10 OMNI到现在,固件版本已经从1.07升级到了1.19,增加了一些宠物用户的选项。用户还是可以持续享受通过软件在线升级给机器人带来的智能提升,有算力就有能力。

语音交互

      看完了移动机器人最关心的建图导航避障,我们再来深入讨论下T10 OMNI的语音交互功能。因为ROS关注我的朋友应该知道,我们自己也开发机器人语音交互功能,并且有一个基于讯飞的AIUI的ROS开源方案。虽然智能音箱已经很成熟,但是在移动机器人上想把这个功能做到好用并不容易,在成本敏感的扫地机器人上实现就更不容易。

与YIKO语音助手的一些简单对话https://www.zhihu.com/video/1517213686544068608

      和YIKO语音助手的一些简单对话。语料库主要还是围绕扫地机器人的功能打造的,基本所有的功能都可以通过语音进行控制,包括改变地宝底盘的音量,水量,吸力等,查询基站的状态,回答简单的天气,时间和常识问题。声源定位总体来说很准确,可以看到扫地机器人在唤醒的时候语音定位也相当的灵敏,他总是会很礼貌的“面向你”说话。

哪儿都能唤醒,可能房子不够大吧https://www.zhihu.com/video/1514754211212910592

      测试一下唤醒距离,真的是超远!机器人在基站内静止时,可以在家里任何位置以正常音量说话唤醒!略微发力唤醒距离轻松超过15米。在这么灵敏的唤醒条件下,误唤醒率非常低(包括看电视,聊天,以及安静的情况下),我觉得应该是选择了“OK YIKO”这个英文唤醒词的功劳。机器人工作中或者大家看电视的时候,唤醒距离也可以达到5米以上。

      在试过清洁餐桌,清洁厨房之后,还是要赞叹一下语音召唤扫地机器人“来我这儿清洁”这个功能确实是太炫了。 这个功能让用户在无App情况下可以召唤机器人进行定点清洁,至此,老人家们完全不用在手机上安装App就可以无障碍的使用扫地机器人的所有功能。当然因为机器人不能仅根据声音判断用户位置,还要结合AIVI™ 3.0的视觉导航模块识别用户,所以人必须在视距内。同样,这个功能也依赖于一个比较精细的地图设置。

召唤机器人来我这儿清洁一下https://www.zhihu.com/video/1514754382701215744

      刚才号召的时候机器人看不见我,挪了个地方再试一下。可以看到在唤醒时通过声源定位调整了一下大概10度的误差。识别到***后就会径直运行过来。体验已经非常棒,只不过不要期望能达到使唤人的效果!

大概会清洁2平方米的面积

      “OK YIKO”的语音交互功能与AIVI™ 3.0的视觉导航把听和看的功能结合的非常好。扫地机器人这两年技术集成和产品进化的速度真的让我感觉到很多技术已经不只是停留在实验室阶段,未来可能会有更多的更酷炫的功能被集成在扫地机器人上。

远程临场(Telepresence)

      AIVI™ 3.0视觉导航系统的画面是可以回传到手机的,又有完整的对话传感器,还有完整的环境地图,可以当做一个远程临场(Telepresence)的机器人使用,也就是类似生活大爆炸里面谢耳朵用的那个机器人替身。

生活大爆炸中的替身机器人

      这个功能在前几年也是移动机器人的一个挺火的创业方向,上面分享的商业轮式机器人回答中就有介绍。差别就是扫地机器人上不会显示用户的脸,不需要一直远程遥控,毕竟来回的延时大概在0.5秒以上操作起来没有那么顺滑,可以让机器人直接到达指定的地点再进行操作或者对话即可。我现在可以用这种方式喊在爸妈家玩游戏的孩子们回家吃饭,早上起来和爸妈问个好。要是家里有宠物,出门在外的时候还能驾驶T10 OMNI陪它们玩玩。

总结

      作为一个“扫地机器人”,最主要的作用是让家里一直保持在相对干净的状态。因为大多数清洁任务是在用户外出时完成,所以最关键的技术指标应该是在无人干预的情况下能正常工作多久不出问题。原来常常都是扫地机器人清洁地板,然后用户清洁扫地机器人。但是这台机器人几乎做到了只需动动嘴,其他可以解放双手的程度。还有扫地机器人并不适合一周做一次大扫除的使用方式,反正机器人天天清洁也不花用户的时间。语音对话显著降低了扫地机器人的使用难度。除了刚开始建立地图,编辑三维地图等初始化工作必须要在App上完成,其他时候清洁任务基本是不需要手机来操作。老人和小孩使用起来也没有障碍。现阶段来说,真的是可以在清洁这件事情上节约大把时间。

      科沃斯T10 OMNI已经不仅仅是一台使用激光建图导航带着吸尘和抹布的扫地机了,集成了很多机器人学和计算机视觉这些年来的一些研究成果,dToF的激光传感器,场景识别,物体识别,视觉导航,三维语义地图,语音对话,远程临场……真的是有了一点点家庭服务机器人的样子。

      最后,再次感谢科沃斯的送评。喜欢T10 OMNI的读者可以点击下方链接查看产品详情。也欢迎在评论区进行技术讨论,看看你们家里的扫地机器人都具有哪些“黑科技”。

参考

^地平线说峰值性能“虚无缥缈”,为何还发布5TOPS的旭日3 AIoT芯片? https://www.leiphone.com/category/chips/CTvLGKgOK1Kr4XbL.html^Jetson Modules | Technical Specifications https://developer.nvidia.com/embedded/jetson-modules
      

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