自主車輛和機(jī)器人領(lǐng)域通常采用激光雷達(dá)作為主要的系統(tǒng)導(dǎo)航傳感器。但相機(jī)和基于視覺的感知將越來越多地成為移動機(jī)器人的技術(shù)基礎(chǔ)。

大多數(shù)自動駕駛汽車制造商將高端3D激光雷達(dá)（LiDAR）以及其他傳感器納入他們的車輛，以便為他們提供足夠的數(shù)據(jù)，充分了解他們的周圍環(huán)境并安全運行。然而，在2019年4月，埃隆-馬斯克在特斯拉的自動駕駛?cè)丈细嬖V與會者，LiDAR是一個 "傻瓜的差事"--任何依賴它的人都是 "注定的"，指的是特斯拉對基于視覺的感知的偏愛。

LiDAR/視覺的辯論一直持續(xù)到今天。但從那時起，自動駕駛汽車市場對攝像頭和計算機(jī)視覺的重視程度在穩(wěn)步提高。

基于視覺的AMR導(dǎo)航

最近，在移動機(jī)器人市場上也出現(xiàn)了同樣的爭論，幾十年來，傳統(tǒng)的二維激光雷達(dá)一直是主流的導(dǎo)航傳感器。一些AMR制造商，包括Canvas Technology（被亞馬遜收購）,Gideon Brothers和Seegrid，已經(jīng)開發(fā)了具有不同程度的基于視覺的導(dǎo)航的AMR。

這些AMR公司選擇基于攝像頭的導(dǎo)航解決方案的原因之一是，與LiDAR相比，視覺系統(tǒng)的成本較低。但最令人信服的原因是基于視覺的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全三維定位和感知。

尋求替代方案

三維激光雷達(dá)也是希望在其系統(tǒng)中增加三維感知能力的機(jī)器人開發(fā)商的一個選擇。但是，雖然3D LiDAR解決方案的價格在過去幾年中有所下降，但3D感知的總系統(tǒng)成本仍然是成千上萬美元。

對于機(jī)器人領(lǐng)域來說，汽車級3D LiDAR的成本通常很高。因此，機(jī)器人制造商繼續(xù)尋求成本較低的3D LiDAR替代品來實現(xiàn)3D感知。

攝像機(jī)可以看到天花板、地板上的自然特征，以及設(shè)施另一側(cè)的遠(yuǎn)處。

基于攝像頭的視覺系統(tǒng)

基于相機(jī)的視覺系統(tǒng)本質(zhì)上可以應(yīng)對感知的挑戰(zhàn)，因為它們可以 "看到 "其視野內(nèi)的一切并將其數(shù)字化。 利用其他行業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，即使成本低于20美元的相機(jī)也能提供足夠的分辨率和視野，以支持強(qiáng)大的定位、障礙物檢測和更高水平的感知。

在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中進(jìn)行定位

基于視覺的導(dǎo)航的另一個重要優(yōu)勢是能夠處理LiDAR失去穩(wěn)健性的挑戰(zhàn)性環(huán)境。典型的例子是物流倉庫，那里的一排排機(jī)架和貨架系統(tǒng)在整個設(shè)施中重復(fù)出現(xiàn)。

攝像機(jī)還可以看到天花板、地板上的自然特征，以及設(shè)施另一側(cè)的遠(yuǎn)處。但是LiDAR所能看到的世界的二維 "切片 "根本不足以區(qū)分這些環(huán)境中不同的、重復(fù)的特征。因此，基于LiDAR的機(jī)器人在許多情況下會感到困惑，甚至完全迷失。

這些挑戰(zhàn)也適用于開放或高度動態(tài)的環(huán)境，如交叉碼頭和開放的倉儲設(shè)施。LiDAR在上次訪問時看到并解釋的 "切片 "現(xiàn)在可能是開放空間--或者完全是其他東西。

最終，為了實現(xiàn)真正的智能自主行為，導(dǎo)航系統(tǒng)必須提供人類水平的三維感知。

三維感知和場景理解

最后，也是最重要的，基于視覺的感知可以實現(xiàn)其他類型的傳感器根本無法實現(xiàn)的功能。最終，為了實現(xiàn)真正的智能自主行為，導(dǎo)航系統(tǒng)必須提供人類水平的三維感知。例如，由于攝像機(jī)可以檢測到紋理和顏色，因此能夠區(qū)分人行道的邊緣和道路的邊緣。這可以為送貨機(jī)器人創(chuàng)造顯著的安全優(yōu)勢，因為機(jī)器人可以利用這一視覺信息精確地沿著其邊緣導(dǎo)航，就像人類一樣。

這種能力在倉庫和生產(chǎn)設(shè)施中非常有用，因為那里的行人道路是用線條和地板標(biāo)記來定義的。 基于攝像頭的系統(tǒng)甚至可以讀取標(biāo)志和符號，提醒人類和機(jī)器人注意臨時關(guān)閉、潮濕的地板和繞道。 基于視覺的導(dǎo)航系統(tǒng)還能夠在室內(nèi)和室外環(huán)境中工作--開辟了新的用例和應(yīng)用。

挑戰(zhàn)

在低成本的硬件上將來自相機(jī)的大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為3D感知是一個巨大的技術(shù)和工程挑戰(zhàn)。這個過程需要工程師具備大量的人工智能、計算機(jī)視覺和傳感器融合方面的專業(yè)知識，同時還需要有配套的技術(shù)。

值得慶幸的是，基于攝像頭的3D感知的強(qiáng)大的、可執(zhí)行的解決方案現(xiàn)在已被機(jī)器人工程師所接受。例如，RGo機(jī)器人公司的解決方案--感知引擎，是一個全棧式的軟件解決方案，使制造商能夠迅速提供下一代的能力。在一些應(yīng)用中，它能夠只利用一個攝像頭來實現(xiàn)精確的三維定位和感知。它的寬視場相機(jī)還能夠識別人類和周圍的其他障礙物。這種水平的場景理解使移動機(jī)器人在人類周圍的行為更加自然和協(xié)作。

其他模式

綜上所述，包括LiDAR在內(nèi)的傳統(tǒng)傳感器模式仍然具有重要價值。最近在低成本MEMS三維激光雷達(dá)方面取得的進(jìn)展令人鼓舞，當(dāng)與相機(jī)結(jié)合時，可以為機(jī)器人系統(tǒng)增加具有成本效益的穩(wěn)健性和豐富的三維制圖能力。

但馬斯克說的沒錯，相機(jī)和計算機(jī)視覺應(yīng)該作為任何移動機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)。未來幾年肯定會看到動態(tài)變化，因為隨著自主車輛和機(jī)器人行業(yè)的進(jìn)步，最先進(jìn)的技術(shù)也在不斷發(fā)展。

關(guān)于作者

Peter Secor作為市場營銷和業(yè)務(wù)發(fā)展高級副總裁，負(fù)責(zé)建立RGo機(jī)器人公司的品牌，并為公司尋找新的客戶和市場機(jī)會。 在加入RGo之前，他曾在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化、機(jī)器人和3D打印的前沿和交叉領(lǐng)域的公司擔(dān)任變革性職務(wù)，包括iRobot和Stratasys。 Secor的職業(yè)生涯開始于管理顧問，他專門為工業(yè)自動化市場的財富500強(qiáng)公司提供企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展和并購，包括羅克韋爾自動化、西門子和霍尼韋爾。 他擁有新罕布什爾大學(xué)的機(jī)械工程學(xué)士學(xué)位和哥倫比亞大學(xué)哥倫比亞商學(xué)院的MBA學(xué)位，主修技術(shù)增長營銷。

以色列RGo機(jī)器人公司正在開創(chuàng)一種人工感知技術(shù)，使移動機(jī)器人能夠理解復(fù)雜的環(huán)境，像人類一樣自主操作。正在申請專利的計算機(jī)視覺和人工智能技術(shù)構(gòu)成了感知引擎，它在超低成本、低功率的硬件上運行。

Perception Engine的應(yīng)用幾乎是無止境的，從物流和制造業(yè)的AGV/AMR到消費市場的最后一英里配送和服務(wù)機(jī)器人。

我們的商業(yè)模式是與機(jī)器人制造商合作，這些制造商與我們有共同的愿景，即未來的自動化是不受約束的，但專注于現(xiàn)實世界的解決方案。 我們的團(tuán)隊由具有深厚學(xué)術(shù)和行業(yè)經(jīng)驗的世界級領(lǐng)導(dǎo)人組成，我們在將世界級創(chuàng)新推向市場方面有著良好的記錄。

主要目標(biāo)市場：

1、物流/供應(yīng)鏈 2、制造業(yè) 3、其他

技術(shù)/產(chǎn)品/服務(wù)--RGo Robotics 提供感知引擎，這是一個完整的堆棧軟件和硬件解決方案，能夠在多個硬件參考設(shè)計上運行，為自主移動機(jī)器人提供基于視覺的高級感知，使其能夠高效運行在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中安全。感知引擎軟件作為 SDK 提供，該軟件旨在運行低成本、低功耗的商用硬件。

價值主張--RGo Robotics 的解決方案利用正在申請專利的計算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，為移動機(jī)器人和其他系統(tǒng)提供先進(jìn)的感知能力，例如對象檢測和識別、場景理解以及映射和定位。這允許采用 RGo 感知引擎技術(shù)的系統(tǒng)自主運行。

需求驅(qū)動--雖然機(jī)器人創(chuàng)新的步伐令人驚嘆，但當(dāng)今絕大多數(shù)機(jī)器人仍然不是自主的，無法在復(fù)雜的現(xiàn)實生活環(huán)境中自由移動。倉庫中的移動機(jī)器人正變得越來越普遍，但仍然過于復(fù)雜、過于昂貴，而且過于受限于非常受控的環(huán)境，無法利用更廣泛的市場機(jī)會。

RGo 相信只有基于視覺的感知才能真正達(dá)到人類水平的理解。就像人類一樣，將視覺與額外的傳感器相結(jié)合可以使感知變得穩(wěn)健、準(zhǔn)確并且不受暫時故障的影響。它的愿景是使移動機(jī)器人民主化，并使任何機(jī)器能夠在任何環(huán)境中自主、智能地移動。

RGo 解決方案使用基于視覺的感知，但將視覺信息與其他傳感器數(shù)據(jù)相結(jié)合，以建立對周圍世界的強(qiáng)大理解。

RGo Robotics – 商業(yè)模式和競爭

商業(yè)模式--RGo 的商業(yè)模式是與機(jī)器人制造商合作，這些制造商分享其對自動化不受限制但專注于現(xiàn)實世界解決方案的未來愿景。

合作伙伴--RGo 與高通、NVIDIA 和 ARM 等多家合作伙伴建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。

客戶--RGo 已獲得多個全球客戶，并已完成超過 1000 萬美元的客戶交易。

競爭對手--RGo 的競爭對手包括視覺 SLAM (vSLAM) 和自治解決方案提供商。

伙伴

RGo Robotics 擁有多元化的領(lǐng)先投資者和戰(zhàn)略合作伙伴，包括：