來自眾家新創(chuàng)公司與實驗室的碰撞偵測與追蹤技術，將使得在人類與其他移動物體周邊的協(xié)作機器人更安全。一個美國圣地亞哥大學（University of San Diego）的團隊便開發(fā)了一種更快速的算法，能協(xié)助機器人利用機器學習避開障礙物；此外從麻省理工學院（MIT）獨立的公司Humatics，則正在開發(fā)人工智能(AI)輔助室內雷達系統(tǒng)，能讓機器人精確追蹤人類的動作。
圣地亞哥大學所開發(fā)的算法名為Fastron，利用機器學習來加速并簡化碰撞偵測；該算法是根據(jù)一個機器人的組態(tài)空間（configuration space，C-space）模型，僅利用少量的碰撞點（collision points）與無碰撞點，來分類移動物體的碰撞與非碰撞?，F(xiàn)有的碰撞偵測算法是運算密集方案，因為那些方案會詳細標明機器人與障礙物3D幾何圖形中所有的點，然后檢查兩者之間每個點可能發(fā)生的碰撞；當那些物體移動時，運算量會大幅增加。
美國圣地亞哥大學的團隊開發(fā)出一種更快速的碰撞偵測算法，有助于機器人避開障礙物
（來源：David Baillot, UC San Diego Jacobs School of Engineering）
Fastron算法的C-space模型扮演了以運動學為基礎（kinematic-based）的碰撞偵測代理（proxy），該算法結合了核心感知學習算法的修改以及主動式學習算法，來減少以運動學為基礎之碰撞偵測的次數(shù)。這種算法不需要檢查每一個點，而是在界線（boundaries）附近檢查并分類碰撞與非碰撞；隨著物體移動，兩者之間的分類界線也會改變，因此算法能迅速更新分類然后繼續(xù)循環(huán)。
Fastron演算法原理
（來源：David Baillot, UC San Diego Jacobs School of Engineering）
該團隊已經在仿真中證實了，代理碰撞檢查的速度是有效多面體檢查工具（polyhedral checker）的兩倍，是有效高精確度碰撞檢查工具的八倍，而且不需要GPU加速器或平行運算；除了能應用于工廠生產線，其他潛在應用包括讓外科手術用的輔助機器手臂更安全運作、不會在手術過程中造成干擾。
AI輔助分析平臺
新創(chuàng)公司Humatics的聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO David Mindell，也是MIT航天工程與技術史教授；該公司的產品經理Stephen Toebes則是協(xié)作機器人領導廠商Rethink Robotics的前任產品開發(fā)兼營運資深副總裁。此外該公司副總裁兼首席軟件架構師Michael Barbehenn，則在擅長開發(fā)行動倉儲機器人的Amazon Robotics（前身為Kiva Systems）任職多年，曾擔任軟件部門副總裁。
Humatics的空間智慧平臺（Spatial Intelligence Platform）結合了一個微型定位系統(tǒng)，以廉價的RF技術與AI輔助分析軟件為基礎；該單一系統(tǒng)能追蹤多個移動的應答器（transponder）目標，具備毫米（millimeter）等級的精確度，最長距離可達30公尺。也能以連網方式結合多個系統(tǒng)，已覆蓋更寬廣的范圍，小至工廠的工作區(qū)，大致整個物流配送中心。
Mindell表示，該公司的目標是以小型化、廉價的RF信標（beacon），來打造一個支持公分（cm）與毫米等級絕對參考定位（absolute reference positioning）的世界，無論是在室內、室外或是任何一種天候狀態(tài)；他表示："協(xié)作機器人其實并不知道人們的所在位置，要融入人類環(huán)境，它們都應該要配備針對周圍物體的定位導航功能；因此我們認為，未來的自主機器人，無論它們是車子或是工廠中的自動化機器人，還是無人機，都會是連網世界的組成部分。"
雖然Humatics目前正在開發(fā)的是小型化、短距離雷達，Mindell表示："我們對于‘雷達’這個名詞有點矛盾，因為我們的空間智慧平臺并非反向散射系統(tǒng)（backscatter system），而是二次雷達系統(tǒng)（secondary radar system），也就是航空管制系統(tǒng)采用的方案，又稱為信標對信標（beacon-to-beacon）方案。"
Mindell指出，目前該公司的系統(tǒng)可達到毫米等級精確度、單一裝置3D量測，能追蹤大量的電池供電或車輛供電小型移動信標，或被稱為"小精靈"（pucks）之人類、機器人移動物體上的小型信標；除支持毫米等級追蹤精確度，也支持非常高的更新率。
Humatics的空間智慧平臺號稱能讓人類與機器人更安全地并肩工作（來源：Humatics）
而Mindell透露，Humatics正在開發(fā)自家分析軟件："所有在周遭的物體都是以毫米等級移動，因此在這個精確度的位置數(shù)據(jù)非常豐富；"其核心算法是基本的遞歸評估器（recursive estimator），具備自適應/優(yōu)化的功能，當它們收集了大量數(shù)據(jù)就能更妥善分析動作以及位置信息。
Humatics系統(tǒng)采用的軟硬件技術號稱是廉價且可擴展的，因為產業(yè)界已經讓微波與毫米波組件的成本降低，而該技術采用的標準化API則能讓其數(shù)據(jù)也被其他應用程序與服務使用；Mindell指出，該架構是可延伸的，因此系統(tǒng)能以連網方式布署于大型廠房或其他空間，以提供廣大的覆蓋范圍。該解決方案預計在2018年進行測試，并在2019年初正式上市。（免責聲明：本網站內容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。
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