視覺系統,被公認為是機器人走向智能的核心入口。本文深訪速感科技CEO陳震,看如何以vSLAM技術給機器一雙慧眼。
1“視覺”走過的路
1920年,捷克作家K.凱比克在一本科幻劇中首次提出“機器人”這一名詞。1950年前后,美國作家阿西莫夫系統性地提出了“機器人學”這一概念。1970年之后,隨著計算機的興起,現代控制技術、傳感器技術的發展,機器人開始了真正的產品化的進程——搭載一顆基于CCD芯片攝像頭的機器人,可為人們提供某一時刻的光學影像信息記錄,成為了最早期的機器人視覺系統。
1972年,美國斯坦福研究所開發實現的Shakey移動機器人,擁有電子攝像頭、測距儀等感知設備,建立了一套底層到頂層的分層控制機制和當時最先進的視覺系統,用來幫助機器人在非結構化的環境中進行獨立的推理、運動規劃與實時控制。Shakey的誕生自此也揭開了智能移動機器人研究的大幕。
時間推進到80年代,視覺傳感器、力觸覺傳感器、接近傳感器和計算機在這一時期進入到了快速發展期,摩爾定律的發現,意味著信息技術的發展速度在此時達到頂峰。這一時期的機器人,已經具備了一定的感知能力,能夠獲取作業環境與作業對象的部分信息,并進行一定的實時處理。
自此以后,世界各國都開始投入于對移動機器人的研究上。而也正是在這樣一個時期,三維視覺系統在移動機器人上的重要性被首次提出。
隨著深度神經網絡逐漸融入第三波人工智能浪潮,各種智能設備正走入人類生活,同時,人們也在設法解決智能設備在移動過程中出現的問題,使之更為“智能化”。在此之中,視覺系統,被公認為是機器人走向智能的核心入口。
機器視覺系統是指通過視覺信息的采集、計算指導機器進行決策運動從而實現特定的功能,而vSLAM技術是視覺系統的重要組成部分。
SLAM (simultaneous localization and mapping),即時定位與地圖構建。由于其重要的理論與應用價值,被很多學者認為是實現真正全自主移動機器人的關鍵。其中,vSLAM技術作為SLAM技術的一種,被公認為是最具商業價值的種類。
然而,這項技術最初進入國內,并未引起人們足夠的重視。
2一夜爆火的“vSLAM”技術
從無人問津到一夜爆火需要多久?
vSLAM技術可以告訴我們這個答案。
1988至2010年,國外視覺技術逐漸發展,從圍繞SLAM技術進行前沿性的討論和研究開始,到第一代深度感知設備kinect的誕生,國外SLAM技術在視覺方面有了較多的應用。相比國外,國內一些高校實驗室、科研實驗室,直到2012至2013年間,才開始對vSLAM技術進行研究。
然而,僅僅過去三四年,2016年初,在國內某知識分享網站上最先有人分享了微軟的Hololens中關鍵的技術正是vSLAM,并圍繞這項技術進行一系列探討。由此,vSLAM開始進入大眾視野。
2016年下半年,以vSLAM為核心技術的Magic Leap獲得三筆融資,圍繞視覺技術及其應用創業的公司開始不斷涌現,vSLAM技術在VR、AR、機器人、自動駕駛、無人駕駛等領域應用廣泛。
vSLAM技術,指利用視覺系統實現自主定位與地圖創建。隨著計算機視覺技術的迅猛發展,基于視覺的機器人定位方法因其信息量大、適應范圍廣而受到人們的普遍重視,已經成為機器人導航技術,特別是掃地機器人、AR/VR設備等公司的研究熱點。
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