導(dǎo)讀:近年來,人口紅利的日漸消失,自動化生產(chǎn)需求的不斷釋放,讓機器人在工業(yè)制造業(yè)領(lǐng)域迎來了十分迅猛的發(fā)展,以搬運、碼垛、切割等機器人產(chǎn)品的崛起為標志,一個百億規(guī)模的龐大市場快速形成,潛力藍海正在迎來持續(xù)轉(zhuǎn)化與釋放。
近年來,人口紅利的日漸消失,自動化生產(chǎn)需求的不斷釋放,讓機器人在工業(yè)制造業(yè)領(lǐng)域迎來了十分迅猛的發(fā)展,以搬運、碼垛、切割等機器人產(chǎn)品的崛起為標志,一個百億規(guī)模的龐大市場快速形成,潛力藍海正在迎來持續(xù)轉(zhuǎn)化與釋放。
而伴隨著工業(yè)機器人發(fā)展的逐漸成熟,以及應(yīng)用場景的日益擴大與深化,機器人的商用價值也開始迎來新的變化。應(yīng)用場景從工業(yè)領(lǐng)域向服務(wù)領(lǐng)域延伸漸成趨勢,醫(yī)療、教育、家庭服務(wù)等機器人產(chǎn)品加速落地,服務(wù)機器人日漸成為行業(yè)發(fā)展的新寵。
在此背景下,導(dǎo)盲機器人作為服務(wù)機器人的一個細分,也開始迎來良好的發(fā)展機遇。通過各種新型科技的集成融合,為視覺障礙者提供輔助與支持,導(dǎo)盲機器人正以顯著的功能優(yōu)勢,吸引著越來越多行業(yè)企業(yè)的研發(fā)與關(guān)注。
我國盲人需求飽受重視
日常生活中,我們經(jīng)常會見到許多盲人、低視力人群,他們由于受到視覺障礙的限制,出門和行走極其不便。當(dāng)前,我國視覺障礙者的數(shù)量居于世界前列,盲人超過500萬人,低視力者也有數(shù)百萬之多,幾乎每年視覺障礙者人數(shù)都會新增上百萬,如果不采取有效措施,到2020年我國視力殘障人士將達到5000余萬,社會和諧度和幸福度將遭受重大考驗。
本來,依靠輔助設(shè)施掌握行走的方式和特征,是視障人士日常生活的重要組成部分,但隨著盲人和低視力人群數(shù)量的急劇上升,他們的導(dǎo)盲需求開始不斷增多,對導(dǎo)盲工具與基礎(chǔ)設(shè)施的要求也顯著提高。
越來越多的視障人士認為,現(xiàn)時提供的輔助導(dǎo)盲設(shè)施和工具,在實際上已經(jīng)不能滿足他們的活動需要,它們既無法為用戶提供正確的路徑和躲避障礙,同時購買使用的價格還不低,不少視障人士希望能有一個全新的輔助導(dǎo)航設(shè)施,能夠為他們確保出行的方便和安全。因此,導(dǎo)盲機器人應(yīng)需而生且逐漸受到行業(yè)企業(yè)的高度關(guān)注。
導(dǎo)盲工具當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)前,在國內(nèi)外已經(jīng)有不少學(xué)者和實驗室,開展了導(dǎo)盲輔助方面的研究工作,他們的研究主要集中在三方面:手杖類行進輔具研究、穿戴式行進輔具研究,以及移動式行進輔具研究。
其中,在手杖類方面,2010年日本曾推出過提款電子導(dǎo)盲杖,該導(dǎo)盲杖通過超聲波感應(yīng)器的應(yīng)用,能夠讓使用者感受到臉部高處的障礙物,并通過震動手柄對用戶進行有效提醒。當(dāng)前,我國的研究重點基本集中在拐杖方面,在另外兩項研究上有所不足。
在穿戴式方面,美國曾開發(fā)出腰帶式行動輔具,借助超聲波為用戶營造出區(qū)域全景地圖,讓視障人士“重獲雙眼”;同時,2016年我國達闥科技也推出了一款人工智能頭盔META,通過云端智能的接入,讓用戶探測和感知周圍環(huán)境,徹底改變了盲人這一弱勢群體的生活狀態(tài)。
而在移動式方面,導(dǎo)盲機器人作為移動式的重要組成,不僅是大家研究的重點,也是取得研發(fā)成果最為顯著的領(lǐng)域之一。日本山梨大學(xué)曾研制出一款導(dǎo)盲機器犬,不僅有效嫁接了導(dǎo)盲犬的各種功能,在培養(yǎng)和使用成本上也更為低廉,為導(dǎo)盲機器人研究提供了重要成果展示。此外,國外對于智能手推車、智能輪椅等的研發(fā),也為移動式導(dǎo)盲輔具研發(fā)提供基礎(chǔ)和幫助。
機器人導(dǎo)盲需注重哪些
眼下,我國對于導(dǎo)盲工具的研究普遍落后于國外,國內(nèi)的研究重點基本是在拐杖方面下功夫,如北京理工大學(xué)研制的“導(dǎo)盲杖”,在導(dǎo)盲機器人上的研究相對而言明顯不足。具體原因是由于移動式導(dǎo)盲工具所需要的技術(shù)要求更高,研究導(dǎo)盲機器人需要注重以下四方面的功能。
首先是路面探測功能,導(dǎo)盲機器人要實現(xiàn)多路面和車體的無死角障礙探測,這對傳感器技術(shù)要求較高;其次是障礙識別功能,作為機器人避障的基礎(chǔ),是所有模塊中最重要的環(huán)境,這需要良好的人機合作技術(shù)要支持;再次是軌跡跟蹤功能,導(dǎo)盲機器人要設(shè)計和執(zhí)行更加平穩(wěn)優(yōu)化的行動路線,這需要機器人具備較好的跟蹤策略和獨立路徑規(guī)劃能力;最后自主行動功能,這是移動式區(qū)別另外兩類最重要的原因,對于驅(qū)動方式和動力材料的選擇十分重要。
總的來說,導(dǎo)盲機器人算是輔助導(dǎo)盲工具的高級形態(tài),對技術(shù)、材料要求都相對較高,我們現(xiàn)階段研發(fā)相對弱勢,但未來加大投入與力度將是必然趨勢。一旦我國導(dǎo)盲機器人的研發(fā)進入正軌,將對現(xiàn)有導(dǎo)盲設(shè)施和現(xiàn)狀帶來顛覆性改變。