近日，網(wǎng)上某品牌有一款主打AI視覺導(dǎo)航的智能掃地機(jī)器人。千元出頭的價格，最重要的是這個賣點(diǎn)讓我這個機(jī)器人迷確實(shí)有點(diǎn)謎了。讓我產(chǎn)生深刻的印象的是AI視覺導(dǎo)航這個詞。

現(xiàn)在的消費(fèi)者可能跟我有一樣的感覺。很多高端的詞讓我們對廣告感到前所未有的“虔誠”?！按钶dAI視覺導(dǎo)航技術(shù)，采用XXX高清攝像頭，搭載X顆AI智能處理器，配合XXX先進(jìn)視覺算法，實(shí)時捕捉機(jī)器人在家居環(huán)境中的流動坐標(biāo)，進(jìn)行精準(zhǔn)定位和實(shí)時建圖。”這段描述是不是高級感和科技感滿滿的感覺。AI視覺導(dǎo)航發(fā)展如何？相較于市場主流的激光雷達(dá)定位有何優(yōu)勢？兩者又是何種關(guān)系？帶著這些問題我們來看看。

首先啥事導(dǎo)航。簡單的說，導(dǎo)航是一項重要的認(rèn)知任務(wù)，幫助人類和動物在沒有地圖的情況下穿過復(fù)雜世界中長長的路途。此類長距離導(dǎo)航可同時支持自我定位（“我在這里”）和目標(biāo)表征（“我要去那兒”）。

AI視覺導(dǎo)航系統(tǒng)

AI視覺導(dǎo)航系統(tǒng)是運(yùn)用機(jī)器視覺等相關(guān)技術(shù)識別路徑，實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)航的一種新興導(dǎo)航方法。AI視覺導(dǎo)航系統(tǒng)涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、圖像處理、模式識別等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科。從客觀事物的圖像中提取信息，進(jìn)行處理并加以理解，最終用于實(shí)際檢測、測量和控制，技術(shù)最大的特點(diǎn)是速度快、信息量大、功能多。

視覺導(dǎo)航是一種重要的自主導(dǎo)航方式。裝配光電、紅外和激光等傳感器來配合完成工作。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(dǎo)航方案比激光雷達(dá)方案更好用，但是一到晚上，視覺導(dǎo)航方案有可能會變成瞎子，所以對機(jī)器人企業(yè)而言，目前依然不能成為替代激光雷達(dá)導(dǎo)航的方案。而且視覺導(dǎo)航方案提供的信息不直接，需要通過特征提取等稀疏化手段才能取得所需的信息，因此，帶來了大量的計算量、大存儲量以及大的網(wǎng)絡(luò)傳播負(fù)擔(dān)。但是對于大型商用機(jī)器人而言，一些過于復(fù)雜的場所，靠激光雷達(dá)導(dǎo)航方案依然是不能解決問題，只有結(jié)合視覺導(dǎo)航方案才能更加穩(wěn)定。所以對于主流的機(jī)器人企業(yè)而言，大型商用機(jī)器人導(dǎo)航解決方案，基本上都是采用激光雷達(dá)導(dǎo)航方案＋視覺導(dǎo)航方案，只有這種多傳感器融合解決方案才能覆蓋多種場景下的機(jī)器人導(dǎo)航應(yīng)用。雖然目前視覺導(dǎo)航方案應(yīng)用不穩(wěn)定，但是在大型商用機(jī)器人領(lǐng)域，視覺導(dǎo)航方案正在逐漸成為不可或缺的輔助方案。

激光雷達(dá)系統(tǒng)

激光雷達(dá)是一種雷達(dá)系統(tǒng)，是一種主動傳感器，所形成的數(shù)據(jù)是點(diǎn)云形式。其工作光譜段在紅外到紫外之間，主要發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、測量控制和電源組成。工作原理為：首先向被測目標(biāo)發(fā)射一束激光，然后測量反射或散射信號到達(dá)發(fā)射機(jī)的時間、信號強(qiáng)弱程度和頻率變化等參數(shù)，從而確定被測目標(biāo)的距離、運(yùn)動速度以及方位。激光雷達(dá)的作用就是精確測量目標(biāo)的位置（距離與角度）、形狀（大?。┘盃顟B(tài)（速度、姿態(tài)），從而達(dá)到探測、識別、跟蹤目標(biāo)的目的。在機(jī)器人領(lǐng)域御用方面，它根據(jù)激光遇到障礙物后的折返時間，計算目標(biāo)與自己的相對距離。激光光束可以準(zhǔn)確測量視場中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對距離，這些輪廓信息組成所謂的點(diǎn)云并繪制出3D環(huán)境地圖。例如，歡創(chuàng)科技的激光雷達(dá)精度已達(dá)到亞毫米級別，更好地幫助機(jī)器人提供服務(wù)。
激光雷達(dá)優(yōu)點(diǎn)可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率。激光雷達(dá)抗有源干擾的能力很強(qiáng)，適于工作在日益復(fù)雜和激烈的信息戰(zhàn)環(huán)境中。激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)相對簡單，體積小，質(zhì)量輕。維修方便，操縱容易，價格也較低。

激光雷達(dá)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(huán)流還會使激光光束發(fā)生畸變、抖動，直接影響激光雷達(dá)的測量精度。其次，由于激光雷達(dá)的波束極窄，在空間搜索目標(biāo)非常困難，直接影響對非合作目標(biāo)的截獲概率和探測效率，只能在較小的范圍內(nèi)搜索、捕獲目標(biāo)，因而激光雷達(dá)較少單獨(dú)直接應(yīng)用于戰(zhàn)場進(jìn)行目標(biāo)探測和搜索。

總結(jié)

這兩種定位系統(tǒng)在智能機(jī)器人，無人駕駛等諸多領(lǐng)域開始應(yīng)用。未來也是可期的。作為當(dāng)下智能機(jī)器人應(yīng)用來說，激光雷達(dá)導(dǎo)航成熟度和普及率更高?，F(xiàn)在的商用機(jī)器人在任務(wù)相對來說并不是十分復(fù)雜。激光雷達(dá)導(dǎo)航能滿足發(fā)展需要。但從長遠(yuǎn)來看，AI視覺導(dǎo)航定位，有著很大的發(fā)展空間。相較于激光雷達(dá)定位，它可以可視化，配合人工智能更好的計算數(shù)據(jù)。讓其“大腦”不斷豐富面對更復(fù)雜的環(huán)境。

這兩種導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)系是相輔相成的。兩個如果可以很好的整合在一起肯定有一加一大于二的效果。應(yīng)該視不同領(lǐng)域的情況，讓兩者更好的配合協(xié)作?，F(xiàn)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(guān)注。但事實(shí)的功用能不能達(dá)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(chǎn)品功能，把錢花到實(shí)處。
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