到2020年，智能服務機器人環(huán)境感知、自然交互、自主學習、人機協(xié)作等關鍵技術要取得突破，智能服務機器人、智能巡檢機器人實現批量生產及應用?！ば挪俊洞龠M新一代人工智能產業(yè)發(fā)展三年行動計劃(2018-2020年)》。

如何實現與自然和環(huán)境的交互感知、交互學習？給新興的智能巡檢機器人技術提出了不小的挑戰(zhàn)。但對于已經在該領域，尤其是從事巡檢機器人研發(fā)生產已有12年積累沉淀的朗馳欣創(chuàng)來說，這一要求并不算高。

自然導航的再定義：更接近于人的認知和判斷

發(fā)明了SLAM算法的Hugh Francis Durrant-Whyte曾提出機器人在導航中需要解決的三個一般性問題：

1、Where am I？

2、Where do I want to go？

3、How can I get there？

我在哪兒？我想要去哪兒？我怎么去？——成為了自然導航最初的構想理念。

盡管導航方式不斷發(fā)展，但無論是有軌導航、磁導航，還是激光導航，都沒法避開一個很大的痛點——人工設置路標需要較長的安裝時間和環(huán)境改造成本。而要解決這個問題，就需要在環(huán)境地圖未知的情境下，通過更豐富的智能感知系統(tǒng)，借助自然本來具有的環(huán)境特征，實現移動機器人的自定位和導航。盡可能仿照人類的導航邏輯，來解決上述“我在哪兒？我想要去哪兒？我怎么去？”的問題。

在針對性的改善傳統(tǒng)痛點并解決以上三個問題方面，自然導航的實現路徑為：機器人在未知環(huán)境中某一位置出發(fā)，通過多種仿生、類人化的環(huán)境感知傳感器持續(xù)的判斷所在環(huán)境中各類標志物體的自然特征，持續(xù)進行數據集成和融合分析，進行自定位的同時建立連續(xù)的環(huán)境地圖，并在此基礎上實現移動機器人的導航與路徑規(guī)劃，完成導航任務。

不難發(fā)現，相較于傳統(tǒng)導航技術，自然導航優(yōu)越性主要體現在：

1、無需調整基礎設施，無需人工添加標記，自然界中有什么，就用什么。大幅提升工作效率；

2、系統(tǒng)柔性高，路徑規(guī)劃更加靈活；

3、環(huán)境適應能力大大增強，系統(tǒng)冗余能力大幅提升。

基于以上優(yōu)越性，朗馳欣創(chuàng)在其移動機器人產品中搭載了自然導航系統(tǒng)。與此同時，公司技術研發(fā)團隊結合自身優(yōu)勢，對自然導航的屬性進行了創(chuàng)造性的改進。

首先，在行業(yè)通用技術基礎上升級。在建立原始路徑基礎上，還可隨時根據外界環(huán)境變化進行靈活的路徑響應，如果原有路徑上有障礙物突然出現、消失或移動，各類傳感器會將這種變化反饋給系統(tǒng)中樞，驅使機器人重新規(guī)劃最優(yōu)路徑。

其次，與大部分自然導航概念只強調激光與視覺不同，朗馳欣創(chuàng)的產品對于自然導航的詮釋甚至還包含了對于周圍聲音、光線、振動頻率的感知，搭載了豐富的自然信息處理系統(tǒng)。

總之，如何讓“自然導航”更接近于人在運動時的認知和判斷邏輯，從而讓移動機器人夠“活”起來，從“笨小孩”變成“聰明的小孩”，變得更加智能，是朗馳欣創(chuàng)在技術上尋求探索的根本。

自然導航+人工智能：智能巡檢的核心競爭力

自然導航既然更加先進，為什么目前業(yè)界仍未將其作為主流技術進行應用呢？

主要有三大技術難點：

其一，SLAM的算法非常復雜；

其二，從二維到三維的跨越較難實現，從三維到多維信息融合更難實現；

最后，核心問題還在于，越來越多的環(huán)境，需要多臺機器人聯合作業(yè)，而多機器人之間的通信拓撲、任務規(guī)劃和地圖融合，這對于缺乏大環(huán)境下多機器人協(xié)作經驗的企業(yè)來說又是一大難題。

但業(yè)界也不乏成功經驗。

比如提出工業(yè)4.0的德國，在運動控制領域就擁有眾多技術卓越的廠商，科爾摩根便以其NDC8系統(tǒng)提出使用自然導航技術而備受業(yè)界關注。緊隨其后，瑞士Bluebotics也在去年底攜其自然導航技術全面進軍中國市場。

回到國內，優(yōu)秀的運動控制廠商當然也不會坐等國外巨頭將導航市場分食，紛紛拿出自己的看家本領，朗馳欣創(chuàng)作為其中的佼佼者之一，正用其重新定義的“自然導航”沉淀為企業(yè)乃至整個行業(yè)技術創(chuàng)新驅動的核心競爭力。

目前朗馳欣創(chuàng)的智能機器人巡檢系統(tǒng)已經完全從眾多的概念產品中脫穎而出，完成產品落地與產業(yè)化部署，對電力、市政、鐵路、發(fā)電、IDC數據中心、石油石化等眾多特種行業(yè)實現了規(guī)模化的成熟應用。在伴隨著類人化的智能程度的同時，卻具備人所不具有的野外環(huán)境適應性、無人管控下的生存能力、貼近行業(yè)標準的服務能力。自主導航、定位、充電、巡檢、數據挖掘已然成為成熟的基礎性標配功能。繼而將更大的精力聚焦在數據化、智能化與平臺化的大解決方案上。

在“自然導航+人工智能”雙技術帶動下，朗馳欣創(chuàng)機器人事業(yè)部CEO谷湘煜預測，未來的巡檢機器人會突破至更豐富的產品形態(tài)，從巡檢向執(zhí)行、處置、檢修、養(yǎng)護等方面全面擴展，將涉及人工智能、大數據、物聯網、VR、云計算等前沿技術，將真正實現特種環(huán)境的無人化管理。而自然導航技術將會成為機器人發(fā)展的巨大推動力量，助力中國工業(yè)4.0持續(xù)騰飛。