趙丹 江蘇天策機(jī)器人科技有限公司

雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在近幾年得到了極大的發(fā)展進(jìn)步，但其在智能清潔機(jī)器人技術(shù)中的應(yīng)用的研究還處在起步階段，包括世界上其他國家，還都沒有完全展開對(duì)智能清潔機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的系統(tǒng)性研究。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有許多種機(jī)器人系統(tǒng)，智能清潔機(jī)器人只是其中之一，其功能比傳統(tǒng)清潔設(shè)備功能更加全面，可以幫助用戶自主清潔地面、實(shí)時(shí)視頻回傳、檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)并進(jìn)行工作管理等。還可以依據(jù)客戶的要求完成特殊的指令工作。智能清潔機(jī)器人技術(shù)能夠極大的推動(dòng)科技社會(huì)的發(fā)展，能夠使各行各業(yè)無任何門檻的與高科技技術(shù)進(jìn)行完美融合。在國家十三五規(guī)劃中，未來幾年將會(huì)加大對(duì)科技的投入力度，而智能清潔機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，也將會(huì)吸引大批關(guān)注者的目光。

一、智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)

（一）深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工智能識(shí)別技術(shù)

智能識(shí)別是清潔機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)之一，決定了清潔機(jī)器人的智能化水平。機(jī)器人本體搭建基于深度學(xué)習(xí)多隱層節(jié)點(diǎn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)海量高清、深度成像圖像進(jìn)行樣本訓(xùn)練，獲得CNN 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵權(quán)重參數(shù)數(shù)據(jù)，以此實(shí)現(xiàn)智能清潔機(jī)器人對(duì)交通標(biāo)志、行人、車輛的高可靠度定位識(shí)別。智能清潔機(jī)器人對(duì)自身的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和環(huán)境的識(shí)別都依賴于傳感器技術(shù)，例如對(duì)清潔機(jī)器人的位置、位姿、速度進(jìn)行監(jiān)控的傳感器，除此之外還有感知靜態(tài)工作環(huán)境和動(dòng)態(tài)變化環(huán)境信息的超聲波傳感器，紅外傳感器等。對(duì)環(huán)境的識(shí)別和自身工作狀態(tài)的檢測(cè)將更利于機(jī)器人完成自身的精確控制。

（二）自主導(dǎo)航技術(shù)

對(duì)于移動(dòng)智能機(jī)器人來說，自主導(dǎo)航技術(shù)尤為重要，需要機(jī)器人能夠根據(jù)提前規(guī)劃好的路線，自己完成道路規(guī)劃并移動(dòng)到位，像我們?nèi)粘Ｄ軌蚪佑|到的汽車無人駕駛技術(shù)，具有搬運(yùn)能力的機(jī)器人和參與家政服務(wù)工作的機(jī)器人等都屬于移動(dòng)智能機(jī)器人。具備這些功能的機(jī)器人都需要自主導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用。它能夠幫助智能機(jī)器人在有固定物體和移動(dòng)物體的場(chǎng)景中移動(dòng)順暢，并安全移動(dòng)到目的位置點(diǎn)。而要想智能機(jī)器人能夠達(dá)到移動(dòng)自如的狀態(tài)，就需要其他一些關(guān)鍵技術(shù)的輔助，比如智能交通控制系統(tǒng)、SLAM技術(shù)、圖像分析技術(shù)及傳感器信息采集分類技術(shù)等。

（三）智能回充、自主加排水技術(shù)

通過相機(jī)視覺AR 標(biāo)識(shí)符位姿勢(shì)估算，可實(shí)現(xiàn)自主站點(diǎn)對(duì)接、自主加排水，站點(diǎn)配備消泡劑、清潔劑可自主添加。

（四）多重安全保障技術(shù)

多重避障：為了支持復(fù)雜場(chǎng)景下的自動(dòng)行走及安全作業(yè)，機(jī)器人搭載超聲波、多線激光、單線激光多點(diǎn)融合避障，遇到障礙物時(shí)清掃機(jī)器人會(huì)自主減速或者立即停止，防止出現(xiàn)意外；前后攝像頭主要用于障礙物識(shí)別和視頻監(jiān)控等功能。

繞障：遇到障礙物時(shí)具備繞障功能，先停5～10 秒，若障礙物還在，機(jī)器人可自主繞過障礙物，回到原來的軌跡上繼續(xù)工作。（注：當(dāng)障礙物突然出現(xiàn)，且距離機(jī)器人只有不到0.6m 距離時(shí)，則采取避障不繞障）

二、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下智能機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用

（一）以國家政策為號(hào)召，堅(jiān)持綠色環(huán)保理念

新時(shí)期以來，黨和政府高度重視低碳環(huán)保，倡導(dǎo)綠色環(huán)保發(fā)展理念，在智能機(jī)器人的應(yīng)用上也響應(yīng)了國家的號(hào)召，在機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì)思路上，以節(jié)能減排為發(fā)展方向，例如，在機(jī)器人的動(dòng)作控制方面，應(yīng)用了無線網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介，研發(fā)人員的操作指令，能夠無視時(shí)間和空間的限制，直接傳遞到智能機(jī)器人的控制中樞系統(tǒng)，使智能機(jī)器人能夠快速及時(shí)的完成研發(fā)人員的命令要求，這樣既節(jié)省了時(shí)間，又減少了指令信息傳輸過程的消耗。智能機(jī)器人的控制中樞系統(tǒng)還能夠?qū)C(jī)器人執(zhí)行指令過程中，能源消耗超過限定額度的模塊進(jìn)行排查并給出動(dòng)作調(diào)整指令，降低對(duì)能源的消耗，使節(jié)能降耗設(shè)計(jì)理念落到實(shí)處。

（二）實(shí)現(xiàn)對(duì)智能機(jī)器人的調(diào)度管理

在科技飛速發(fā)展的今天，智能機(jī)器人科技水平的提高，離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及通訊技術(shù)的合理應(yīng)用，它能夠極大的提高多臺(tái)智能機(jī)器人的協(xié)作效率。第一點(diǎn)，我們要建設(shè)一支專門針對(duì)智能機(jī)器人調(diào)度后臺(tái)功能進(jìn)行研發(fā)的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，是工作人員通過后臺(tái)可以進(jìn)行高效的調(diào)度工作，更加卓越的完成多場(chǎng)景工作任務(wù)。第二點(diǎn)，我們要大力開展智能機(jī)器人關(guān)于深度學(xué)習(xí)等方面的研究，加強(qiáng)平時(shí)智能機(jī)器人在使用過程中識(shí)別行人、各類障礙物、各類垃圾等的識(shí)別，提升安全性及清潔效果。第三點(diǎn)，為了使智能機(jī)器人在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，還需要在機(jī)器人的外觀和語音播報(bào)上作出改進(jìn)，努力提高機(jī)器人與人類的親近感。

（三）通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的充分運(yùn)用，研發(fā)智能空間機(jī)器人

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，與智能機(jī)器人的應(yīng)用越來越緊密的情況下，智能空間機(jī)器人在以后的發(fā)展中占據(jù)主要地位，智能空間機(jī)器人主要功能包括對(duì)特定用戶的行為進(jìn)行監(jiān)控、與用戶之間進(jìn)行陪伴行為以及進(jìn)行遠(yuǎn)程管理等。智能空間機(jī)器人當(dāng)前主要的研究方向是通過高效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳遞與及時(shí)的數(shù)據(jù)反饋如何實(shí)現(xiàn)更好的操作效果。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就是網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度更大，更穩(wěn)定，智能機(jī)器人以后的研發(fā)重點(diǎn)也將是在智能空間的信息傳遞上。以往智能機(jī)器人都是以PLC 控制器作為控制中樞系統(tǒng)的大腦，來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人行為動(dòng)作的控制，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，就可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)以及云端數(shù)據(jù)計(jì)算等手段實(shí)現(xiàn)對(duì)智能機(jī)器人的操控。

三、結(jié)束語

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，智能機(jī)器人的科技水平得到了極大的提高，也大大推動(dòng)了其在人類生產(chǎn)生活中的應(yīng)用普及，使人類的生活質(zhì)量得到了極大的提高，雖然智能機(jī)器人技術(shù)還存在許多發(fā)展難題，但是這些難題也為智能機(jī)器人未來的發(fā)展指明方向，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的框架下，智能機(jī)器人應(yīng)當(dāng)努力提高自身在各個(gè)社會(huì)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用水平，為和諧社會(huì)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。