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乐鱼上海交大团队研制“导盲六足机器人”:1秒之内可响应,已在实测—新闻—科学网

发布日期:2024-08-13 12:37:43 访问量:53 来源:乐鱼智能
你好小狗,我要走到学院年夜厅。 戴着眼罩的测试者手中握着导盲杖,杖的另外一头连着一只六足呆板小狗。测试者说完,小狗于原地抬起六足,蹬几下地,然后缓缓牵引死后人向前走。测试者若是 心急 推推导盲杆,那小狗便会吸收到指令,默默加速程序。

这是一款来自上海交通年夜学机械与动力项目学院岑岭传授团队研发的 六条腿 导盲呆板人。于方才已往的由中国残联主理的 科技助残 同享夸姣糊口 展会上,这款呆板人吸引了浩繁人的眼光。5月28日,岑岭于上海交年夜对于这款呆板人举行了一次集中先容。

据岑岭先容, 导盲六足呆板人 具备视觉情况感知功效,可自立导航至目的地、动态遁藏障碍、辨认红绿灯等。该款呆板人如经由过程批量化出产、人工智能辅助,可有用降低成本、晋升智能,可解决导盲犬数目欠缺的问题。不只云云,经由过程后台成立完备的互联网办事系统,导盲呆板人还可以实现居家陪护、应急处置惩罚,领导瞽者抵达更多处所等功效。

冲破人机交互技能,让导盲呆板人成为视障人士的 第二双眼睛

为何会研究导盲呆板人?

岑岭谈到,据世界卫生构造统计,我国视障人士已经经冲破1700万人,这象征着每一100人中就有至少一名视障者。可是,以及重大的视障人士数目对于比,天下现役导盲犬数目仅几百只。不只云云,导盲犬的培育还需要极高的培训成本,和极长的练习周期,而且很多场所可否答应事情中的导盲犬进入尚处在会商傍边,仅仅依赖导盲犬远远不克不及满意我国万万余名视障人士的需求。基在此,团队最先了导盲六足呆板人的研发事情。

岑岭先容,以及瞽者成立有用沟通,让导盲呆板人于理解使用者用意的同时维持呆板人自身动作协调,是导盲呆板人的首要使命。

团队于导盲呆板人上集成为了听觉、触觉以及力觉三种交互体式格局,实现瞽者与导盲六足呆板人之间的人机智能感知与适应性举动。呆板人可按照瞽者的语音指令,基在深度进修端到端语音辨认模子理解语义信息,倏地相应、正确辨认,今朝语音辨认正确率为90%以上,相应速率于1秒以内。

岑岭团队研制的 导盲六足呆板人

此外,呆板人可经由过程语音下发指令,如启动、住手、设定目的地、加快、减速等,同时及时反馈行走以及情况状态等信息,实现双向智能交互。盲杖可以实现瞽者与导盲呆板人之间的力觉交互,向���瞽者提供牵引力以及转向力矩,指导瞽者进步以及转向。瞽者也能够推拉盲杖来动态调解呆板人的行走速率。今朝呆板人最年夜速率达3m/s,可以或许满意瞽者慢走、快走、跑步等出行需求,且六足的怪异构型上风确保呆板人可以低噪声不变行走。

人机交互与呆板人自律协同节制是呆板人交融感知信息、使命需求、人机交互的指令,哄骗逻辑推理、自律决议计划,可实现智能导盲功课举动。基在导盲呆板人的动力学模子,岑岭团队构建了层级递进式外力预计、触地检测、坡度预计、运动状况预计模子算法,交融呆板人枢纽关头、惯性导航、举动节律、汗青状况等多源信息,举行多方针集成的状况不雅测以及反馈优化的均衡节制,由此,可以或许实现导盲呆板人于各种地形场景中自律协同节制效果。

已经进入实地测试阶段,将加速落地实用

导盲呆板人于繁杂地形行走需要更高的自立计划威力,这种自立计划功效凡是包罗地面信息的获取以及建模、定位导航、落脚点的选择、身体位姿计划和持续运动的计划等。

定位精准是导盲使命的焦点要求之一,团队经由过程多传感器数据紧耦合体式格局,成立了雷达-惯性里程计体系,经由过程滑动窗口法耦合汗青帧数据,年夜幅削减点云运动畸变,并设计了多维度的状况残差,显著提高了体系状况预计的精度以及鲁棒性,实现了三维情况舆图的精准成立与呆板人自身的精准定位。

而基在全局情况舆图以及及时感知的局部动态舆图,科研团队接纳模子猜测以及及时滚动优化要领实现呆板人的路径计划以及自立避障,灵敏自立遁藏静态以及动态障碍物,保障导盲使命的保险性。

按照室内导航使命需求,团队制订了室内场景的多层导航计谋,构建了条理拓扑舆图实现室内全局路径计划;针对于室外场景,基在情况舆图联合GPS信息举行多传感器交融,年夜幅提高定位与导航精度。团队还哄骗深度相机,经由过程深度进修以及数字图象处置惩罚技能实现对于交通讯号的鉴别,保障使用者出行保险。

针对于台阶、楼梯等典型地形情况,团队接纳多约束优化算法例划呆板人不变行走步态;经由过程收罗呆板人腿部足端力觉信息,使用呆板进修要领来及时辨识足-地接触模子,可实现呆板人对于差别地形的自顺应动态灵敏和婉行走。

岑岭先容,今朝,团队研发制成的导盲呆板人已经进入实地测试阶段。于整个研究推进历程中,由视障人士介入线下展示与功效测试,将来团队也将按照视障人士的及时反馈,对于呆板人连续研发、调试。

此外,导盲呆板人的现实运用,不但单是呆板人自己的运用,还需要后台年夜数据的撑持,需要强盛的运维团队的撑持和一系列推广普及的测试。据相识,岑岭团队还与索辰科技紧密亲密互助,面向导盲呆板人需求,开展了贸易化推广。上海交通年夜学卖力根蒂根基理论研究以及要害技能攻关,索辰科技卖力产物项目化和财产化运维以及推广,两边配合起劲,并借助社会气力,加速导盲六足呆板人的落地使用,为改良我国视障人士糊口孝敬一份气力。

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