2022年02月25日

對于室內服務機器人，實現穩定可靠的定位一直是業界難題。室內意味著衛星定位系統不可用，服務意味著機器人需要在有人生活的、隨時會發生變化的環境中工作。

傳統的激光SLAM算法，雖然在簡單的環境，或對魯棒性要求不高的場景中能夠提供可靠的定位，但一旦面臨大型商場、超市、工廠等復雜多變的場景，就時常出現無法可靠定位的情況。

尤其對于清潔機器人，在每個區域都要長時間往返運行，執行覆蓋式任務，而不像配送類機器人只需穿行而過，無疑對定位的可靠性提出更高的要求。

服務機器人經常面臨復雜多變的場景，例如店鋪裝修、超市換檔導致的環境劇變

在高仙IROS論文分享丨適用于變化環境下的長期建圖定位系統一文中，我們已經介紹了高仙機器人獨創的長期定位與建圖方案，該方案通過實時更新地圖，能有效應對環境變化。

然而，當機器人面臨一夜之間發生的巨大變化，或環境空曠、激光被大量行人遮擋等觀測退化情況時，僅通過激光數據，理論上任何方法都無法保證能夠在當前軌跡和歷史地圖之間產生有效約束，也就無法保證在環境變化或退化的場景中長時間穩定定位。此時我們需要探索利用激光之外的傳感器模態進行定位。

01

高仙頂視視覺定位系統?全場景全天候定位

在室內環境中，天花板特征是最穩定的，因此高仙選擇在機器上設置頂視相機，提取圖像中的紋理信息用于建圖定位。基于高仙自研的圖像特征提取算法，機器人可以識別室內環境中自然存在的視覺特征，例如常見的管道、方格、曲線、圓燈等，甚至各種不規則形狀、不特定高度的裝飾物，利用這些特征作為路標計算自身位姿。

高仙的頂視視覺定位方案不需要任何二維碼、貼紙等專門部署的標志物，即可實現全場景、全天候的定位，避免了業內常見的二維碼定位方案在部署方面的限制，同時也克服了常見的開源視覺SLAM算法易受光照變化影響的缺陷。

高仙的頂視視覺定位系統自首次落地以來，已經歷大量場景的驗證和持續的技術迭代，成為穩定可靠的室內場景定位方案。

，時長01:10

高仙機器人即便激光雷達完全被遮擋，也可借助頂視視覺定位系統穩定工作

為提高機器人產品的通用性，高仙設計了頂視視覺定位系統和激光定位系統適度耦合的方案，兩套定位系統可分別獨立工作，也可協同工作。在機器人的任務過程中，只要視覺和激光任何一種模態產生有效匹配，即可對機器的整體定位建立約束，使得機器在復雜多變的環境中能夠有效保證定位的準確性。

為進一步簡化部署，高仙將頂視視覺定位系統做到完全傻瓜化，用戶在初次掃圖過程中，無需關注視覺地圖的完整性，部署流程與不帶頂視相機的早期機型完全相同。

這歸功于高仙開發的視覺地圖自動更新功能，該功能與高仙激光SLAM長期定位與建圖方案一脈相承，能夠自動維護頂視視覺地圖，當機器運行至頂視地圖沒有覆蓋的區域時自動補全地圖，無需人工干預。甚至對于不帶頂視相機的機器，只要通過簡單改造加裝頂視相機，便能即刻啟用頂視視覺定位功能，無需再次部署，真正做到即插即用。

02

規模化落地應用 護航全球數千業務場景

高仙的頂視視覺定位方案已經在Vacuum 40、Scrubber 50等清潔機器人產品上實現規模化落地，為全球數千處業務場景保駕護航。

例如，在商場，頂視視覺方案能有效避免店鋪裝修、臨時攤位等變化導致定位丟失；在展廳，避免環境雜亂多變導致無法有效定位；在超市、工廠、學校、辦公樓等各種場景中，高仙機器人都能借助獨創的技術方案和完善的算法，長期穩定工作。

高仙的頂視視覺定位算法已服務于世界各地

03

開拓技術邊界?為客戶創造價值

作為服務機器人領域的領導者和先行者，高仙會持續擴展業務場景，開拓技術邊界。我們的愿景是讓服務機器人遍布世界的每一個角落，在這個過程中，無疑會遇到從未有人遇到過的困難，面對從未有人回答過的問題，而這些難題，對追求卓越的高仙人是一座寶藏，我們秉持第一性原理，堅信只要人腦能做到的，我們一定能讓機器人做到。

一方面，我們給機器人增加更多傳感器模態，加強對單一信源退化場景的魯棒性，另一方面，我們死磕現有模態，絕不以增加信源作為偷懶的解決方式。求真務實，大膽創新，我們珍惜每個現場的極端案例，重視每個客戶的使用體驗，堅信在為客戶創造價值的同時也將實現自身價值，轉動數據驅動的技術飛輪的同時也將在歷史的飛輪中留下痕跡。