5臺絕影X20四足機器人在3,000平米未知環境下,成功完成對8個模擬目標的協同搜索,整個過程由絕影X20全自主決策與規劃,將進一步拓展機器狗在應急救援與勘測探索等場景中的應用潛力。
多臺絕影X20機器狗 在未知環境開展協同搜索任務▍提升未知環境搜索效率
在應急救援與勘測探索中,人工開展相關作業常面臨信息采集不足等問題,工作人員也可能面臨缺氧、有毒有害氣體、塌方等人身安全威脅。四足機器人能夠替代或輔助工作人員先行進入高危場景,深入傳統輪式或履帶機器人較難進入的復雜地形;
四足機器人集群協同,則實現了多臺機器狗之間的搜索信息與路徑共享,大大提升了未知環境中的搜索速度與效率。
絕影X20發現并識別模擬目標▍自主分配探索目標
未知環境下的自主搜索是全球機器人研究的前沿領域,其難度與技術含量并不是固定動作群控或“機器人集體舞”所能比較的。
此次測試中,絕影四足機器人搭載了高清全景攝像機,激光雷達以及自組網通信設備。通過激光同步建圖與定位算法,對未知環境進行建圖;利用全景相機進行深度學習目標識別;
多臺機器狗通過高效的協同機制,實時自主分配探索地域目標,在探索過程中,機器人自主規劃路線并實現避障,最終完成大范圍未知區域的集群探索與目標識別。
絕影X20通過軌跡信號互傳共享信息▍集群協同的重要關鍵
云深處科技感知算法主管唐威介紹:先進的集群協同算法是絕影X20之間協同高效完成搜索工作的重要關鍵。通過提取最簡潔的有效信息進行通信共享,可大大減少多機器人之間通信帶寬需求,增強系統在通信局限的環境中的適用性。相關文章已收錄進2022 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics (SSRR2022)。
5臺絕影X20機器狗彼此互通已探索區域邊界云深處科技(DEEP Robotics)是全球四足機器人行業應用引領者,在先進運動控制算法、環境感知及AI算法等領域處于國際前沿,其自主研發的“絕影”系列機器人已在電力巡檢、公共救援、勘測探索等多種應用環境中落地推廣。除機器狗多狗協同外,云深處科技也在同浙江大學湖州研究院等合作伙伴一同探索不同類型機器人的協同作業,此前雙方就在湖州黃龍洞嘗試了四足機器人與空中機器人在地下空間的“機狗協同”。
▍洞穴奇妙探險
云深處科技絕影X20與浙江大學相關團隊及湖州研究院研發的各類“機器探長”集結湖州黃龍洞,開啟地下空間未知環境探測挑戰。
本次勘探中,絕影X20展現其優異的越障能力以及檢測能力,其工業級防塵防水能夠有效保護機器人在惡劣環境中進行作業;輕松跨越泥濘、石堆、斜坡地形,地下水泥潭中來去自如。通過多線激光雷達,對洞內環境進行掃描;并通過可見光、紅外雙光譜云臺對未知環境進行探索識別。
參加本次探索挑戰的還有球形機器人、伴隨機器人、履帶式采樣分析機器人、空地兩用機器人以及帶作業機械臂履帶機器人等多個機型。絕影X20與“天馬”空地機器人首次在洞穴壞境中開展“機狗協同”勘探測試,深入復雜地形與高處狹窄地帶。
“黃龍洞洞穴環境復雜,通過這次探索,驗證了機器人在陡坡、碎石、泥濘等復雜路面的通行能力,也為下一步機器人全自主探險采集了豐富的環境數據。”浙大湖州研究院相關負責人表示“我們最終要解決的是應急、救援以及工廠、隧道、電力巡檢等場景所需的智能巡檢核心技術。”
云深處科技是浙江大學湖州研究院戰略合作伙伴,雙方已籌建聯合實驗室,共同推進機器人前沿領域科研合作與成果轉化。
浙大湖州研究院和云深處公司分別是無人機與四足機器人的技術領跑者。云深處科技的絕影四足機器人曾以“適應性腿部運動的多專家學習”登上權威期刊《Science Robotics》 封面,而浙大湖州研究院微型自主空中機器人研究成果登上《Science Robotics》封面。雙方強強聯合,針對四足機器人與空中機器人協同作業開展深度合作,推動“機狗協同”。