机器人Roomba增加了可视导航和地图测绘技能

[-]

世界上最成功的家用机器人Roomba有了新技能。该机器人吸尘器加装了摄像头和图像处理软件，能让它边清洁边探路.

直到现在，iRobot设备都依靠比较简单的办法导航。它大致做着布朗运动，每当遇到障碍物或跑到台阶顶部，就靠传感器来改变方向，但这很难说高效或者智能。

而iRobot CEO Colin Angle今天在纽约发布的Roomba 980则采用了一种新方式。它配备一个摄像头捕捉房间的图像，而软件会比较这些图像，逐步构建机器人周边的地图，并确定自身位置。

[-]
Roomba现在有条不紊而不是随机地覆盖一片地区。

980新的视觉和导航能力让机器人能更有效地覆盖地毯，而且它们也为未来型号的更先进功能奠定了基础。现在的Roomba 980只是利用地图确保清洁好一个房间，它还不能识别物体或分类不同的房间，但这种能力很可能已在准备中了。

“能够在环境中定位是一种基础能力，”iRobot战略技术研发总监Chris Jones说，“你可以想象有一天，一台家用机器人可以感知和理解环境中的显著物体，这个是沙发、那个是烤箱，诸如此类的东西。”

980使用的导航方式被称为即时定位与地图构建(SLAM)，也就是说它边跑边构建地图，并回头参考它。SLAM在学术界已经研究了几十年，但最近才进入商业研究工作和产品中。然而，SLAM传统上需要可观的计算能力。在一个小型嵌入式计算机系统上跑SLAM需要极大的努力去改进和优化所使用的算法。

麻省理工学院曾在SLAM上做过开拓性工作的John Leonard教授说，该技术正在迅速成为一个有价值的商业工具。汽车制造商以及谷歌还有可能苹果目前正在研发的自主驾驶汽车很多都使用基于SLAM导航方式。他指出，该技术还可以用来帮助无人机导航。Leonard说：“这对于SLAM研究者们是一个令人激动的时刻， iRobot把一个基于SLAM的产品推向市场只是其进一步证明。”

Roomba 980也执行所谓的“传感器融合”，亦即把来自各种接近传感器的数据和来自摄像头的图像相结合。这意味着，如果喵星人骑在机器人顶部——令人惊讶地经常发生——用屁股挡住了摄像头，它还是能够导航。

[-]

除了新的传感和画地图能力，新Roomba具有改进的清洁系统和大致翻倍的电池寿命。它也首次可以通过一个智能手机App来控制。980的价格为899美元，比目前的旗舰型号高出200美元。

iRobot公司意识到新的相机和连接性可能引发安全和隐私问题。一名代表解释说地图不会从Roomba发送，并在机器人完成房间清洁后就会删除。

iRobot公司由来自麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室的研究者们在1990年创办。该公司的第一个产品是用于军事的具有拆弹和其它任务能力的遥控机器。2002年公司以Roomba进入家用机器人市场，随后推出过好几代真空吸尘器，以及拖地、洗地、清理屋檐排水沟和游泳池的各种机器人。

其他公司也在机器人吸尘器市场纷纷推出了有竞争力的产品。去年英国家电制造商Dyson演示了一台也使用摄像头导航的自动吸尘装置，但它尚未发布。今年一家名为Neato的初创公司开始销售使用激光测绘的吸尘器机器人。

随着竞争加剧，家用机器人将变得更加能干。Jones甚至暗示，我们最终可能会见到一台能够捡起你的袜子的Roomba。他说：“我们路线图上的另一个领域是操控物体，为此你需要机器人周边空间的密集3D地图和模型，而这与你在这里所见到的地图测绘是类似的。”

本文译自 iRobot via IEEE Spectrum via TechnologyReview，由 王丢兜 编辑发布。