2022-05-12 source：JS Game

提升機(jī)器人安全表現(xiàn)：安全決策是關(guān)鍵

“JS Game：隨著機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，越來越多的機(jī)器人開始進(jìn)入到人們的各種生活場景中，商場、超市、餐廳等等，然而伴隨著應(yīng)用場景的劇增，整體環(huán)境特征的復(fù)雜度和動態(tài)性也在明顯提升，安全表現(xiàn)成為了衡量機(jī)器人性能的硬性標(biāo)準(zhǔn)?！?

從技術(shù)角度而言，機(jī)器人的安全表現(xiàn)主要由安全決策技術(shù)決定。作為決策智能的重要組成部分，安全決策主要為機(jī)器人識別并判斷作業(yè)環(huán)境中的危險(xiǎn)場景，實(shí)現(xiàn)有預(yù)判、有策略的實(shí)時(shí)智能規(guī)避，從而保證機(jī)器人的安全運(yùn)行。

其技術(shù)原理主要依托于物體識別、場景識別及語義地圖等底層技術(shù)，識別各種物體、場景，如基于camera的自動扶梯識別、基于Lidar的玻璃場景識別、基于TOF的跌落的識別等等，并利用語義地圖進(jìn)行融合決策，讓機(jī)器人能夠按照不同風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行不同安全策略的控制及避障，包括運(yùn)動速度、避讓距離、危險(xiǎn)預(yù)判等。

雖然技術(shù)原理早已不是“私密”，但要把技術(shù)真正應(yīng)用到產(chǎn)品當(dāng)中，卻非一件易事。除了前期對該部分技術(shù)研發(fā)投入相對不足外，其涉及的算法部分開發(fā)難度也同樣極高，尤其是識別算法，雖然基于圖像的識別率和準(zhǔn)確率表現(xiàn)良好，但對于一些透光度較強(qiáng)的玻璃等物體識別，一直較難實(shí)現(xiàn)，只能依靠超聲檢測。

目前真正投入到實(shí)際應(yīng)用的安全決策技術(shù)方案，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)主要采用不同場景不同物體不同處理的方式，比如通過跌落傳感器或結(jié)構(gòu)光檢測到跌落，則進(jìn)行防跌落操作；超聲檢測到玻璃，則規(guī)避玻璃；檢測到行人，則警報(bào)提醒，且對于識別性較差的物體，如玻璃，很多場景在建圖過程中需要人為識別出玻璃的位置，并手動在地圖中劃定虛擬墻，才能使機(jī)器人完成規(guī)劃及運(yùn)動。這樣的做法雖實(shí)現(xiàn)了一定的安全功能，但缺陷十分明顯，主要為：

• 未進(jìn)行成體系的安全策略，整體系統(tǒng)聯(lián)動性、可拓展性差；
• 僅固定幾種安全場景，單獨(dú)場景單獨(dú)處理，安全覆蓋率低；
• 對傳感器依賴嚴(yán)重，成本較高。

在智能化不斷升級的今天，僅是做到“剛剛能用”的程度顯然無法滿足市場需求。而不同于其它生活用品，機(jī)器人的安全性無法“遷就”，尤其在同質(zhì)化競爭不斷加重，差異化突破成為行業(yè)共同難題的背景下，安全性無疑是提升產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵之一。

作為國內(nèi)最早的機(jī)器人技術(shù)供應(yīng)商，JS Game有著多年的全棧技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，針對機(jī)器人安全問題開發(fā)了一套系統(tǒng)化的安全決策技術(shù)體系。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，通過從傳感器、識別算法、語義地圖、策略執(zhí)行4個(gè)層面出發(fā)，建立各單元聯(lián)動機(jī)制，充分釋放系統(tǒng)硬件潛力，顯著提升了機(jī)器人的安全表現(xiàn)。

• 多傳感器融合，提升信息獲取能力：傳感器采用雙目視覺模組、Lidar、TOF、跌落傳感器、碰撞傳感器；
• AI識別算法，精準(zhǔn)識別場景信息：基于TOF 3D數(shù)據(jù)，基于camera 2D環(huán)境圖像數(shù)據(jù)、基于Lidar 2D平面數(shù)據(jù)等的物體及場景識別及基于跌落、碰撞等傳感器的概率判別；
• 3D語義地圖，賦予“人眼”感官：基于識別得到的語義信息結(jié)合機(jī)器人位姿信息，構(gòu)建環(huán)境語義地圖；
• 策略執(zhí)行，模仿“人腦”決策：對構(gòu)建的語義地圖疊加決策屬性信息，進(jìn)行安全決策執(zhí)行。

同時(shí)，為了進(jìn)一步降低場景差異性帶來的適應(yīng)性問題，基于對場景的深度理解，JS Game針對各類場景還做了整體化策略，無需再根據(jù)不同場景做針對性處理，縮短安全決策流程，大大提升機(jī)器人的適應(yīng)能力及作業(yè)效率。

如：

• 扶梯識別及規(guī)避的安全策略；
• 行人識別及規(guī)避的安全策略；
• 玻璃場景識別及規(guī)避的安全策略；
• 跌落場景識別及規(guī)避的安全策略。

這種系統(tǒng)化的機(jī)器人安全決策體系，在應(yīng)用上可拓展性強(qiáng)，各層獨(dú)立切分，又合并成體系，所有安全需求均可基于該體系實(shí)現(xiàn)，同時(shí)安全執(zhí)行基于策略執(zhí)行定義及實(shí)現(xiàn)，用戶可以根據(jù)需求或機(jī)器人運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行自主設(shè)定，使得在提升機(jī)器人安全表現(xiàn)的同時(shí)，可操作性極強(qiáng)，普通用戶即可自主操作，這無疑為解決當(dāng)下的行業(yè)難題提供了有效路徑。