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全球首款家庭智能陪护机器人诞生记

时间:2016-07-06 15:52:51  来源:  作者:雷操网  阅读量:

  

一个孕育于实验室长达十年之久的“孩子”,刚一面世,便成为全球瞩目的焦点。


  2016年6月15日-16日,由中国服务机器人产业联盟等单位发起的SR SUMMIT 2016第三届北京国际服务机器人核心技术及应用大会在北京举行。正是在这次展会上,一款名为“大智”的长相呆萌的机器人当仁不让成为全场主角。

  作为全球首款家庭智能陪护机器人,“大智”被嵌入基于大数据的“云脑”,具有智能化语音交互、人脸识别、自主学习及自我健康评价等技术,实现了定点、定时和定人的智能化、个性化、安全陪护功能。

  这款机器人的研发团队,由隶属于山东大学机器人研究中心的云基智能机器人实验室主任周风余教授和20余名博士、硕士组成,其中包括山东大学的老师和学生,有外单位志同道合的科研人员,以及海归人员。

  除了“物美”,“大智”将带来“价廉”的惊喜:随着技术成熟并投入市场,2016年下半年起,这款价格在一万元人民币以内的智能陪护机器人将逐渐步入普通百姓家中。


  植入“云脑”的“大智”有何不同
  当陌生人步入家门时,“大智”能够借助人脸识别功能,清晰辨别并将照片传送到主人手机端;孩子放学回家后,“大智”会第一时间把消息传送给主人,并将接收到的主人信息通过语音叮嘱孩子;家中老人一旦摔倒,“大智”将通过老人身上携带的智能模块立刻识别,并将现场照片及时发送给主人;给孩子讲睡前故事,陪老人唠嗑……

  所有这些并非科幻电影的一幕,而是“大智”的日常工作,由此它获得了“智能小管家”的昵称。
  事实上,“大智”是一台真正意义上的智能实体机器人,系统采用嵌入式底层控制器+机载微型电脑+云脑的分布式体系架构,这也是“大智”所拥有的三个“脑”。

  “尤其是它的‘云脑’,基于云平台,可以让‘大智’机器人像我们人类一样具有随时随地学习、分享新知识和技能、语义理解的能力。做到了‘一人学会,大家都会”周风余说。

  周风余介绍,该机器人配置的嵌入式底层控制器、高精度、高鲁棒性的定位传感器、双路直流电机驱动器和电源管理模块拥有完全自主知识产权,底层控制器采用专利技术及先进的智能控制算法实现了更好的运动控制效果。

  另外,“大智”机器人还整合了业界领先的自然语音识别及语义理解、人脸识别与跟踪、物体识别、体感交互、基于视觉的室内导航定位等人性化、智能化人机交互能力。
  “大智”的诞生并非这一优秀科研团队心血来潮的结果,而是经历了漫长的实验室研究成果的积累。

  从1996年起,周风余开始步入智能机器人研究领域,先后从事特种机器人、工业机器人研究,2007年起,转入服务机器人研究领域。2007年至今十年时间内,该团队借助两个国家“863计划”项目的技术积累,经历了由家庭服务机器人平台、医院住院病房巡视机器人和养老院老年人陪护机器人向现在的基于云平台的家庭智能陪护机器人转变的研发过程。
  十年间,无论科研环境还是现实需求,服务机器人的发展开始步入高歌猛进的时代。

  “需求是促进服务机器人发展的原动力”周风余介绍,我国4-2-1的家庭模式持续了几十年,老幼人口合计4.8 亿人,占比居高不下,9千万人的残障人士规模甚至超过德国总人口数,急需陪护机器人、康复机器人;繁忙的生活节奏和对生活质量的追求急需家务机器人。

  目前,清洁机器人和无人机已经率先产业化,并取得巨大成功,由此带来的示范带动效应明显。

  此外,技术支撑越来越强:服务机器人的环境感知与传感技术日新月异,听觉、视觉、触觉等长足发展;大数据、云计算使机器人有望实现“物美价廉”,降低成本的同时,反而大幅度提高机器人的智能;新的生物材料使得服务机器人将具有类似人的皮肤,实现与人类亲密互动,促进购买需求。

  在周风余看来,“上述技术使得机器人越来越智能,越来越实用,智能化程度一旦迈过可承受的拐点,用户就愿意支付超额溢价”。
  最新数据显示,未来实现个人机器人(PR)之后,服务机器人的全球市场容量超30亿台,可诞生一个几千亿甚至上万亿美元的全球机器人市场。目前,全球服务机器人市场总额正以20%至30%的速度增长,2017年将达到500亿-700亿美元,有望超过工业机器人,其中主流产品是家庭服务机器人。

  无时无刻不在创新:一个年轻团队的力量

  让周风余引以为荣的,不仅仅是“大智”的诞生,还包括缔造奇迹的年轻团队,“他们充分诠释了对机器人事业的热爱”。

  团队成员中年龄最小的仅21岁,平均年龄32岁,骨干成员均具有10年以上的机器人研究开发经历。由于机器人是典型的多学科交叉的高科技产品,需要多个专业的技术人才协同研发,技术门槛非常高。

  具体到“大智”的诞生,团队成员各司其职,密切合作,有做机械设计的,有做自动控制,还有专注计算机编程、通讯、材料、人工智能等诸多领域。

  从2012年加入团队至今,团队软件总负责人、实验室老师田天经历了“大智”研发全过程,他并不讳言这一过程之“痛苦”:“由于是全新的尝试,我们没有成熟框架可供参考,无法‘拿来主义’,可以说每一个点都是创新,都是挑战。”

  研发过程中,需要克服的技术难关之多,对这个团队而言已是家常便饭。田天回忆,最初“大智”进行语音交流时,十句话甚至识别不出一句,问题究竟出在哪儿?团队成员花了两个月时间最终发现是电源受到干扰所致。

  即便是“大智”即将投入市场之际,田天仍在为编写更便捷的嵌入式软件绞尽脑汁,“已经重写了5遍,还是不满意,正准备写第6遍”。

  “团队的氛围非常好,大家志趣相投,自觉性主动性强,对机器人事业充满了热爱,每天都奋斗到深夜,没有周末,没有节假日,并且是无怨无悔。”周风余感慨。

  加班对于这群“科学狂人”来说已不再新鲜,教学楼每晚十一点准时关门,最晚走出教学楼的往往是这个团队的成员。为攻克难关,这些年轻人甚至通宵达旦,就在7月4日接受中国青年报.中青在线记者采访的头一晚,整个团队在实验室彻夜未眠,工作到天亮。


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