聊聊用机器人做无人驾驶

图灵汇官网

在驾驶座放置一个机器人,让它帮助我们开车,这就是所谓的无人驾驶吗?这其实是一种非常传统的设想。大多数科幻作品可能会这样描绘,因此很多人可能认为这就是真正的无人驾驶。

实际上,制造一个像人一样可以开车的机器人是非常困难的,至少在未来十几年内不太可能出现这样的机器人。然而,最近我在Apollo的社群里发现了一家利用机械臂实现无人驾驶的公司。他们的机械臂模仿了人的手脚操作,直接控制方向盘、油门和刹车,给人类般的感觉。

在介绍这家公司的技术之前,我想先谈谈为什么前沿科技在人工智能的推动下,选择了无人驾驶而非全功能机器人。

制作全功能机器人非常困难

电影中的机器人往往具备手、脚、头部,甚至还有面部表情,可以完全按照人类的意愿行动。尽管这是一个理想的目标,但要实现这一目标,可能需要几代人的努力。目前,即使是让机器人站立和行走也是一项艰巨的任务,更不用说让它们完成各种复杂的任务。

制作全功能机器人之所以困难,是因为模拟人类身体的各种动作会产生无数的可能性。例如,让机器人既能开车又能做饭,这对它来说几乎是不可能的。因此,目前大多数机器人都是在特定场景下工作的,如扫地、搬运货物、与儿童互动等。实际上,无人驾驶也可以被视为一种特定场景下的机器人应用,只不过这种场景相对复杂。

无人驾驶是最容易实现并商业化的机器人

无人驾驶是目前最容易实现并且可以商业化应用的机器人之一。它将驾驶场景限定在一个相对简单的范围内,即把乘客从起点安全地送到目的地。这就意味着无人驾驶系统只需要学习一些简单的规则,比如如何控制车辆,如何遵守交通规则等。现阶段的技术,特别是SLAM(同步定位与地图构建)和CNN(卷积神经网络)的发展,使得基于人工智能的无人驾驶成为可能。

此外,出行是人类的基本需求之一。随着共享经济的发展,出行服务已经成为了一个庞大的市场。无人驾驶技术的推广将进一步扩大这一市场。因此,任何一家能够进入无人驾驶领域的公司都将拥有巨大的潜力。

实现无人驾驶的不同方式

无人驾驶的实现主要包括感知、决策和执行三个层面。在每个层面上,都有多种不同的实现方式。例如,在感知层面,有纯视觉方案和激光雷达方案,还有GNSS+RTK+IMU的组合感知方案。这些感知策略通常需要融合,单一的感知方式往往存在局限性。

在决策层面,有人主张使用深度学习来解决无人驾驶的问题,让智能汽车模仿人类的驾驶方式;而另一些人则倾向于使用传统的控制理论,根据实际情况作出决策。

在执行层面,通常采用线控技术,即通过电子信号控制车辆的操作。然而,由于大多数汽车制造商尚未开放线控接口,许多无人驾驶车辆实际上是经过改装的。而使用机械臂来控制油门、刹车和方向盘的做法相对较少见,这表明该方法需要深厚的技术积累。

机械臂控制车辆的尝试

这家公司名为踏歌艾尔机器人(Tage Air Robotics),其官网显示,该公司早期可能是一家为汽车制造商提供测试服务的企业。正是这种技术积累使其逐渐转型至无人驾驶领域。据报道,该公司已经成功将机械臂应用于工程车辆,如压路机等。

对机械臂控制车辆的看法

我们通常对自己的车辆非常熟悉,需要一段时间来适应新车辆的性能。那么,机械臂是否需要适应每辆车的特性呢?毕竟,不同车辆的油门和刹车反应不同,相同的力度控制可能会导致不同的效果。此外,车辆保养状况(如机油使用时间、刹车片厚度等)也会导致车辆控制上的差异。

如果每辆车都需要单独调试,那么无人驾驶系统的通用性将大打折扣。反之,如果不对每辆车进行调试,又如何保证驾驶的安全性?毕竟,大多数交通事故都是由于油门和刹车控制不当引起的。

总的来说,你如何看待机器人为我们开车这件事呢?

本文来源: 图灵汇 文章作者: 中部制博会