想象這樣一個(gè)場(chǎng)景，某工廠因煤氣泄漏引發(fā)爆炸火災(zāi)，急需關(guān)閉閥門(mén)。但現(xiàn)場(chǎng)部分道路已被堵塞，障礙物較多，消防員開(kāi)展滅火作業(yè)存在很大風(fēng)險(xiǎn)，怎么辦？千鈞一發(fā)之際，四足機(jī)器人挺身而出，其通過(guò)傳感器迅速“觀察”周邊環(huán)境，識(shí)別出可通行區(qū)域。行進(jìn)中經(jīng)過(guò)“思考”判斷前方障礙物是否可跨越，找到最佳通行路線(xiàn)，在行進(jìn)的同時(shí)實(shí)時(shí)構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境地圖，在很短的時(shí)間內(nèi)找到閥門(mén)圓滿(mǎn)完成救災(zāi)任務(wù)。

近日，中國(guó)航天科工二院二部群智感知?jiǎng)?chuàng)新中心的四足機(jī)器人智能感知系統(tǒng)研究工作取得突破性進(jìn)展，已可實(shí)現(xiàn)基于視覺(jué)方案的自主定位與地圖構(gòu)建功能，能夠在不到60秒的時(shí)間內(nèi)對(duì)1000平方米區(qū)域進(jìn)行地圖構(gòu)建，具有較高的智能化與實(shí)用化水準(zhǔn)。有了這套智能感知系統(tǒng)，四足機(jī)器人便如同裝上了一雙“智慧之眼”和一個(gè)“最強(qiáng)大腦”，擁有了“眼觀六路，隨機(jī)應(yīng)變”的本領(lǐng)，上下樓梯，躲避障礙物，對(duì)它來(lái)說(shuō)都不再是難題。

據(jù)該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人郭睿介紹，爬樓梯、跨越障礙物這類(lèi)行為是傳統(tǒng)輪式機(jī)器人無(wú)法做到的，而正如開(kāi)頭所描述的，四足機(jī)器人可輕松應(yīng)付該類(lèi)復(fù)雜地形，在探險(xiǎn)救援、反恐防爆等實(shí)際場(chǎng)景中具有巨大的應(yīng)用潛力。該團(tuán)隊(duì)打造的智能感知系統(tǒng)，正是要賦予四足機(jī)器人“觀察”與“規(guī)劃思考”的能力。團(tuán)隊(duì)在相關(guān)核心技術(shù)方面已有多年研究基礎(chǔ)，此前所研發(fā)的車(chē)載智能感知系統(tǒng)已在特種車(chē)輔助駕駛、港口無(wú)人車(chē)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)等場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)落地。

智能感知系統(tǒng)所生成的三維語(yǔ)義地圖效果圖 上述場(chǎng)景中，四足機(jī)器人憑借智能感知系統(tǒng)獲取環(huán)境信息，具備了在復(fù)雜地形下的高機(jī)動(dòng)自主作業(yè)能力。然而，四足機(jī)器人的靈活運(yùn)動(dòng)方式也使得其機(jī)身起伏振動(dòng)劇烈，這種高動(dòng)態(tài)環(huán)境會(huì)使得機(jī)器人搭載的視覺(jué)傳感系統(tǒng)成像效果大打折扣，為感知技術(shù)的研究帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

針對(duì)四足機(jī)器人在高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的感知難題，研究團(tuán)隊(duì)依托自主可控深度學(xué)習(xí)算法、智能芯片、SLAM（同步定位與地圖構(gòu)建）等關(guān)鍵技術(shù)，提出一種結(jié)合雙目相機(jī)、慣性測(cè)量單元等多種傳感器的低成本多模融合智能感知系統(tǒng)方案，可以在機(jī)身劇烈起伏振動(dòng)的高動(dòng)態(tài)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)自主定位與三維語(yǔ)義地圖構(gòu)建功能，構(gòu)圖實(shí)時(shí)性可達(dá)每秒20幀，所構(gòu)建的地圖分辨率可達(dá)到厘米級(jí)精度。

該套智能感知系統(tǒng)可以較大提高四足機(jī)器人的智能化與實(shí)用化水平，助力四足機(jī)器人在核化生等危險(xiǎn)場(chǎng)景中的實(shí)際應(yīng)用。 郭睿表示，該團(tuán)隊(duì)今后將繼續(xù)深化無(wú)人車(chē)、無(wú)人機(jī)及智能機(jī)器人等領(lǐng)域的智能感知系統(tǒng)研究，推動(dòng)產(chǎn)品量產(chǎn)與應(yīng)用，助力裝備智能化，為國(guó)家人工智能領(lǐng)域的科技創(chuàng)新貢獻(xiàn)航天人的智慧與力量。

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原文標(biāo)題：“眼觀六路，隨機(jī)應(yīng)變”，航天科工打造四足機(jī)器人智能感知系統(tǒng)

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