在12月(yuè)21日下(xià)午(wǔ),以“再一次普(pǔ)渡”为(wéi)主题的普渡科技(jì)2019新品(pǐn)发布(bù)会在深(shēn)圳举行(háng)。
此次(cì)发布会(huì)上,普渡科技(jì)发布了(le)首款“新奇萌”送餐机器人(rén)——“贝拉BellaBot”,预(yù)计将(jiāng)于明年春季发售。作为普渡科技全新送餐机器人,“贝拉BellaBot”不仅具备(bèi)了全面升级的定位(wèi)导航算(suàn)法、硬(yìng)件、软件能(néng)力,更在外形与人机交互上做出了革新,让机器人服务更有(yǒu)温度。
那么送餐机器人“贝拉BellaBot”究竟(jìng)多稳定、多细腻,我们这就来(lái)一探究竟。
Part 1 产品亮(liàng)点
极(jí)致萌系设计:
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“贝(bèi)拉”以广受年轻人喜(xǐ)爱的宠(chǒng)物“猫(māo)”为原型,在原本(běn)多层大(dà)托盘结构的基础上,对整体造型进行了重(chóng)新诠释,让(ràng)新一代机器人的无论从视觉或是触觉(jiào)上都更柔和、易于亲(qīn)近(jìn)。
多模态交(jiāo)互-声、光、触、画:
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声-AI语音识别(bié):
“贝拉(lā)”搭(dā)载了智能(néng)的AI语音系统,可实(shí)现语音唤醒(xǐng)、声纹鉴别(bié)、语音识别(bié)、语义理解(jiě)、语(yǔ)音合(hé)成等全链路的语音能力。
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而(ér)显(xiǎn)示器上方的摄(shè)像头也作为“贝拉”的“眼睛”,准确识别(bié)顾客的性别与年龄,让“贝拉”能(néng)用“小哥哥”、“小朋友”等专(zhuān)属称呼与顾客交流。
光-灯效交(jiāo)互(hù)
不同(tóng)任务状态触发对应的灯效交互,状态指示更清(qīng)晰。
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触-触觉反(fǎn)馈:
“贝拉”搭载了先进的“触觉反馈系(xì)统”,当顾客触摸其(qí)头部、耳朵等不同部位,“贝拉”将给出不同的反应。
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画-灵(líng)动(dòng)表(biǎo)情:
“贝拉”头部的显示器不仅是服务员操控的主面(miàn)板,还会(huì)在工作(zuò)时显示或开心、或难(nán)过、或慵懒(lǎn)、或生(shēng)气(qì)等数十种灵动表情,让顾客能(néng)感受到机器(qì)人的“情绪”。
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独(dú)立联动(dòng)悬挂(guà):
跟其(qí)他场景的移动机器人相比,餐饮机器人(rén)对减振性能的要求极高,比(bǐ)如固态的菜品不能破坏摆盘,液态的菜品要(yào)防止液体倾斜(xié)程度过大和(hé)溅洒。为了解决这样(yàng)的难题,普渡科技在行业里(lǐ)率先(xiān)研(yán)发出了车规级的(de)独立(lì)联(lián)动悬挂系统,能(néng)有效(xiào)吸收地面不(bú)平(píng)带来的冲击(jī),提高了对路况(kuàng)的(de)自适应性和越障性能,增强了机器人(rén)整机运(yùn)行时的平顺性。
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这一技术突(tū)破也使得送餐(cān)机(jī)器(qì)人的目(mù)标市场从原来的火锅品类拓展至中餐正餐、西餐等规模大得(dé)多(duō)的细(xì)分市场。
智能感应托盘:
“贝拉”装载了全(quán)智能感应(yīng)托盘,减少(shǎo)服务员的(de)操作,让高峰(fēng)时期配送更高效(xiào)。
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当服务员放置菜品时,智(zhì)能托盘可(kě)直接感(gǎn)应托盘是否有餐品放置,服务员只需点击托盘对应的桌号即(jí)可完成配送,真正实现“一键配送”;在取餐时,服务员可(kě)通过(guò)托盘的(de)灯带提示确(què)认具体(tǐ)送(sòng)达托盘,当(dāng)有物品从(cóng)托盘取(qǔ)下后,托盘可(kě)及时(shí)收(shōu)到感应(yīng)并(bìng)确认已无(wú)餐(cān)品放置,进而推动机器人自动进行接下来的送餐任(rèn)务。
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同时(shí),托盘设计为(wéi)快拆结(jié)构,数(shù)秒间即可完成更换,能让餐厅根(gēn)据需(xū)求,快速(sù)调整托盘的数量及空间。
Part 2 核(hé)心功能
全(quán)程厘米(mǐ)级定位、高精度地图构建:
“贝拉”采(cǎi)用普渡科技自主研发的多(duō)传感器融合算(suàn)法——PuduSLAM,融合(hé)了视觉摄像头、激光雷达(dá)、RGBD深度(dù)相(xiàng)机、IMU、编码器、超声(shēng)波等多种传感(gǎn)器的数(shù)据(jù),能实现厘米级高精度与高鲁(lǔ)棒性的地图构建与定(dìng)位,确保了(le)机(jī)器人(rén)在餐厅这类复杂、混合场景的高效运行(háng)。
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传统的(de)单(dān)激光雷达SLAM或单vSLAM算(suàn)法均受限(xiàn)于传(chuán)感器本身的物理(lǐ)边界,激光SLAM的(de)优势是成熟(shú)、稳(wěn)定、精度高,但是(shì)在(zài)高动态环(huán)境下局限较大(dà);vSLAM的优点是场景适应性强、硬件成本低,但缺(quē)点(diǎn)是(shì)计算资(zī)源开销大、在昏暗和(hé)缺乏纹理的环境下(xià)不太适用(yòng)。
PuduSLAM通过自适(shì)应地融(róng)合多种传感器的数据,有机地结合了(le)激光(guāng)SLAM和vSLAM算(suàn)法的优点,弥补(bǔ)了各自方案(àn)的不足,在保证了精度与可靠性(xìng)的同时,极大(dà)地扩展了(le)适用的场景,也降低了传感器的综合成本,展现出(chū)了强大的性能优势。
最优(yōu)路(lù)径规(guī)划(huá):
机(jī)器人执行任务的(de)时候,会先确认自身(shēn)的位姿,再结合环境地图和目的地位(wèi)置(zhì)信息(xī)进行(háng)全局路径规划,计(jì)算出最优(yōu)路径并沿着该路径行(háng)驶。
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在运(yùn)行过程中,机器人(rén)通过感(gǎn)知(zhī)算法处(chù)理传感(gǎn)器(qì)的数据,精准识(shí)别环境中的各种障碍物,并生成包含多层语义信息的高精度地图,同(tóng)时进行局(jú)部(bù)规划,在保证全局路径大方向(xiàng)不(bú)变的(de)情况(kuàng)下,实时地对过程轨迹进行(háng)微调,达(dá)到灵活避障的通行效(xiào)果。
瞬(shùn)时智能避(bì)障:
普渡(dù)科(kē)技使用的主(zhǔ)要传感器包含一个激光雷达(dá)、两(liǎng)个单目摄(shè)像(xiàng)头(tóu)和两个RGBD深度相机(jī),这样的(de)传感器组合在参与机器人(rén)定(dìng)位的同(tóng)时,能对机器人(rén)前(qián)方、上方、侧方进行感(gǎn)知。
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同时(shí),通过先进的感知算法识别该空间内(nèi)的障碍物,对悬空物(wù)体(tǐ)、地面(miàn)低矮物体等(děng)极端情(qíng)况都有良好的识别(bié)效果,可以有效解决(jué)“防压脚(jiǎo)”等(děng)移动机器人领域的难点,从而(ér)大幅度提升(shēng)了机器人的通过性和(hé)安全性。
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值得一提(tí)的是,普(pǔ)渡也开创了在餐厅这样的复杂(zá)场景实现3D避(bì)障的先河。
高效多机调(diào)度(dù):
“贝拉”采用了普渡科技独立研发(fā)的全新多(duō)机器(qì)人分布式(shì)调(diào)度系统——PuduScheduler。
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相(xiàng)较于传统的(de)的中心式机器人调度系(xì)统,PuduScheduler采(cǎi)取(qǔ)了去(qù)中心化、灵活自(zì)组网(wǎng)通信方案与算法(fǎ)架构,每台机器人(rén)都可(kě)以与同一网络里(lǐ)的任(rèn)意机器人(rén)直接通信,并且快速计算和(hé)决策。
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这样的设计降低了对于网络的要求,减少了一个(gè)算(suàn)力(lì)要求很高的中心计(jì)算节点,更接(jiē)近于人与人之间(jiān)的交互机制,对餐厅等(děng)动(dòng)态场景有(yǒu)更强的适(shì)应性。
超长(zhǎng)续航能力(lì)保证:
随着日益复(fù)杂的机器人算法对(duì)计算资源的开销持续加大、HRI的丰富、机器人负载的提升、餐(cān)厅经(jīng)营(yíng)时间的拉长(zhǎng),都(dōu)对机器人(rén)的续(xù)航能力提出了考验,加(jiā)之餐厅类型(xíng)的复杂场景存在着充(chōng)电桩不(bú)好(hǎo)布(bù)置的问题(tí),尤其是需(xū)要布置(zhì)多个充(chōng)电桩(zhuāng)时面(miàn)临(lín)的(de)挑战更大。
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因此,普渡创新(xīn)性地研发了换电技术,基于多项独家专利,普渡(dù)机器(qì)人(贝拉/好啦(lā))能实现一分(fèn)钟(zhōng)极速换电,不再(zài)需要中断机器人的工作来充电,让机器(qì)人真正(zhèng)实现了(le)7x24小(xiǎo)时全(quán)天候工(gōng)作,也(yě)降(jiàng)低(dī)了充电桩对餐厅狭窄空(kōng)间的占用。
普渡云服务:
普渡云平台是以机器人为核心的机器人(rén)状态监测、数据统计分析、远程控制、云端(duān)智能服务平(píng)台。数据(jù)是云平台的活力(lì)之(zhī)源(yuán),普渡所(suǒ)有机器人的工(gōng)作日(rì)志(zhì)都(dōu)会7x24小时不间(jiān)断上传(chuán)至云平台,再经过(guò)自(zì)动化的数据(jù)处理、统(tǒng)计和分析,一方面可(kě)以可视化地为不(bú)同角色(sè)的用(yòng)户提供业务管理工具,另一方(fāng)面也(yě)可以用于半自(zì)动(远程控制)或自动的(de)故(gù)障诊断和故障处理(lǐ)。
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此(cǐ)外,云平台也(yě)集成了普渡多项自有或第三(sān)方(fāng)软(ruǎn)件(jiàn)和算法(fǎ)服务,主要包括业务(wù)管理平台(tái)、自动化运维平(píng)台(tái)、场(chǎng)景数据采集平台和云端智能服务平台,从而为普渡的(de)机器人提供了(le)强大(dà)的云端(duān)智能(néng)服务支撑。
拓宽餐(cān)饮机器人想象力,发力(lì)高增长市场
张涛表示,普渡2019年的(de)销售(shòu)保(bǎo)持了(le)超高的增长率,仅“欢乐(lè)送(sòng)”一款产品的销量就超过5000台(tái),覆(fù)盖了全球20个(gè)国家的200多座城市(shì),共(gòng)进驻超过2000家餐厅(tīng)。随着技术的提升,贝拉外型更(gèng)吸睛、对过道宽度要求低至60cm,同时能更加稳定地运输餐品,从而覆盖更多品(pǐn)类的餐厅,如传统中餐(cān)、西餐、快餐市场等。因此“贝(bèi)拉(lā)”的市场规模预计(jì)将比“欢乐(lè)送”大(dà)5~10倍。