隨著商用服務機器人的關注度和應用范圍的不斷擴大，人與機器人的交互場景已成為必須面對的議題。例如，機器人如何在通道中與人相對行走，如何避免突然穿越的行人，如何處理人從后面“插隊”或“超車”的情況，以及如何應對突然改變方向的人。這些問題與我們在道路上駕駛的情況有許多相似之處。

實際上，作為一種低速無人駕駛方案，商用服務機器人必須解決場景的復雜性和細分化。在人與人的交通行為中，大多數情況已經有了約定俗成的規則，但在封閉或半封閉環境中的人機交互，卻帶來了許多新的問題。

隨著普渡機器人進入了越來越多的場景，開始展示出了強大的技術實力。復雜的環境使普渡機器人變得“更聰明”、“更穩定”，多個產品綜合解決方案正在多維度引領全球服務機器人行業的技術趨勢，代表了該領域的最新技術突破方向，這也幫助普渡在市場上取得了領先地位。

▍感知算法動態化升級

在核心技術方面，許多人機交互難題的最大挑戰在于動態感知算法。例如，商用服務機器人在擁擠復雜的商業環境中行駛時，導航和避障就需要考慮到動態環境的多變性，確保機器人能夠快速地檢測物體，以合適的方式避開行人、寵物、孩子。這對于人機安全非常重要。同時，部分環境還要求確保客戶和餐廳工作人員能夠輕松使用機器人并與之互動，這需要機器人能夠更“理解”環境。

需要復雜交互的動態環境，對動態物體的處理難度無疑遠高于處理靜態物體的難度。因為靜態障礙物感知大多可以僅依賴激光雷達或者rgbd等傳感器來實現。通過這些傳感器，機器人可以檢測到障礙物的存在，只需要知道障礙物與機器人的相對位置，就可以實現簡單的路徑規劃。

然而，當機器人進入人流量較大的環境，面對復雜動態障礙物時，如果仍然像處理靜態環境那樣處理，沒有對未來障礙物的速度和位置進行計算，就非常容易發生碰撞。

實際上，這種高動態環境很難通過等待的方式實現通行，而需要機器人能夠首先識別障礙物的語義信息，例如判斷障礙物的類別：椅子，行人，或者桌子等。其次，如果知道這個障礙物是動態障礙物，就可以通過連續多幀的跟蹤來獲取此動態障礙物的速度和運動方向，以預測未來一段時間此動態障礙物的運動軌跡。最后，機器人在進行路徑規劃時針對此動態障礙物未來的運動軌跡，提前進行避讓，讓道，停止等操作，經過這樣一個復雜的處理過程，才能更好地避免機器人與動態障礙物的碰撞。

目前，普渡科技的產品中已經展現出了兩種動態感知算法的實現方式。例如普渡巧樂送機器人采用了RGBD DL的實現方式，主要使用深度學習算法，如卷積神經網絡（CNN）來訓練模型，使其能夠檢測和分類不同的物體，并通過在圖像中檢測到物體的位置和邊界框，可以實現物體識別。這種技術方案對于算力的要求較高，因此成本也相對較高。

普渡貝拉機器人則主要采用了單線雷達+RGBD的技術方案，該方案主要使用隨機森林的方法篩選出跟人腿類似的雷達點云聚類，rgbd點云聚類，根據雷達點云聚類和rgbd點云聚類的置信度，來進行后融合處理，提取出行人，再用卡爾曼濾波對多幀行人進行跟蹤，來計算行人運動的方向和速度，進而預測出行人未來一段時間的運動軌跡，這種方式硬件限制低，普及性更高，也是普渡推出后，目前市場上較為主流的技術方案。

作為這兩類算法最早的使用者和推廣者，普渡機器人的動態感知算法相對而言依然具有顯著優勢。例如在預判障礙物的運動軌跡的預測準確性上，以及后續根據預測做出避讓等動作的決策魯棒性上，普渡機器人領先于同行。

動態感知算法對終端的價值點不言而喻。其不僅提高了場景運動的安全性，還能夠減少因發生碰撞而帶來的沖突和麻煩，強化了機器人復雜場景的處理能力。在難以解決的場景，普渡機器人已經根據對環境的和場地的感知識別，來做到對相應場地更合適運行速度：比如在十字路口可以減速通過等。

普渡實現了兩種動態算法后，又對機器人進行了嚴格的環境測試和驗證，這些測試涉及對每種環境條件進行的50 次試驗。在這些實驗室環境的評估中，機器人展示了令人印象深刻的能力，可以同時檢測最多 8 名行人。

此外，在該實驗室測試中，機器人還通過識別距其所在位置最大距離 5 米內的物體來展示其強大能力，當遇到移動速度從每秒0.2米到每秒2米的動態障礙物時，機器人更是表現出100%的驚人避免碰撞成功率。這一卓越性能凸顯了集成到這些機器人中的動態感知功能有效性。

▍ioT技術賦能更大場景

不僅是高可靠性和魯棒性的動態感知算法，隨著機器人品類不斷擴展，機器人覆蓋更大面積，機器人可能涉及到更多跨空間樓層的狀況。那么，與現有餐廳和配送系統等既有環境的無縫集成對于流暢的用戶體驗至關重要。

這是由于目前在許多場景下，缺乏明確的規則來管理在公共空間運行的商用服務機器人，因此如何讓機器人能夠更好通過自動門、實現梯控，或者完成遠程傳呼，解決環境的不可預測性，確保機器人能夠有效地通行，傳達其意圖并應對復雜的社交情況，是動態感知算法之外機器人能夠進一步實現環境和場景升維的可拓展方向。

由于服務機器人品類較新，且缺乏專業的集成商，為此，不少商業服務機器人企業都自主在技術上實現了很多的集成延展，ioT技術就是普渡更進一步實現一體化產品解決方案的重要方式，這些ioT細分技術也讓普渡擁有了更完善的整體解決方案提供能力。

例如在自動門/門禁領域，普渡開發出了純軟件對接、硬件對接兩種方案，從技術上而言，純軟件對接普渡主要通過讓機器人請求自動門門禁系統的“開關門服務”，機器人通過MQTT發送指令給到門禁系統，門禁系統控制門打開。而在硬件技術上，普渡則主要通過新增與門禁和機器人的通訊系統，讓機器人通過藍牙與普渡自研門禁模塊通信，門禁模塊控制門禁主機開關門。

在梯控領域，普渡機器人能夠完成自主呼叫電梯，自動進梯和按下目標樓層按鍵，抵達樓層自動離開。其整套系統通過模擬人的行為完成機器人乘梯流程，不控制不破壞不參與電梯的一切內部系統，屬于獨立且安全的電梯物聯方案，這也非常符合當下國內外對于電梯改造安規方面的要求。

普渡機器人針對不同的場景有著不同梯控技術，如針對弱網甚至無網場景下的普渡自研梯控模塊改造技術，兼容多個電梯品牌廠商的云梯控技術、三方云技術，能夠更好完成機器人乘梯。在前不久，普渡已經與奧的斯合作，“閃電匣”在日本成功打通梯控技術，成功實現與電梯無縫集成。

目前，許多服務場景已經愿意接受使用商務服務機器人以完成數字化升級改造。隨著機器人進入越來越多的場景，為了擴大商用機器人服務范圍，往往也開始需要對基礎設施和運營進行重大改變，以滿足不斷增長的需求。

這對于機器人企業不僅提出了某項技術的要求，而是需要具備整體解決方案的能力。從中也不難發現，服務機器人體系下所涉及的技術難題并不算少，高動態復雜人機交互場景開始對于產品的技術能力提出了更多要求，技術開始彰顯出更大的場景價值。

但盡管存在這些挑戰，普渡科技的研究人員正在積極努力克服這些困難，不斷提高服務機器人的能力上限，擴大服務機器人的可應用范圍。普渡科技的做法更是展現出，擁有核心技術的領頭企業，正通過技術迭代，深挖技術細節，持續優化了場景服務能力，開始得到越來越多的市場青睞，這進一步助推企業對于核心技術的重視度越來越強，形成了“技術-市場-技術”的閉環。

該方式也在一定程度上展現了當前機器人等中國新興戰略性產業在市場與技術上的邏輯關系，為中國企業走向世界展示了新的技術樣板。

 

總結

以上是生活随笔為你收集整理的普渡机器人融合动态感知算法和IoT 科技实力再次提升的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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