在机器人领域,如何让机器人在复杂的环境中更好地感知和理解周围的世界,始终是个重要课题。这不仅关系到机器人自主移动的能力,也直接影响到它们能否准确领会人类的指令,从而顺利完成任务。要实现这一点,机器人需要在认知、感知和控制这三个关键环节都表现出色。
深圳技术大学的一个研究团队开发了一套全新的具身智能机器人系统,旨在应对这些挑战。这套系统能够灵活适应不断变化的环境,并高效完成实时巡检任务。研究者们将大语言模型与视觉语言模型深度融合,打破了语言、视觉和导航等多模态信息间的隔阂,实现了从单纯的位置导航向更高层次的认知导航的转变。通过整合激光雷达、惯性测量单元等各类传感器,机器人能将即时捕捉到的视觉信息转换成易于理解的语言,并迅速反馈给使用者。
借助强大的大模型处理能力,这种机器人的理解能力大幅提升,对复杂自然语言指令的解析和执行成功率超过了96%,远超传统依赖固定指令的机器人系统。研究人员提到,这项进步不仅加深了用户对机器人的理解,还弥补了两者间的信息鸿沟,极大提高了任务完成的速度和质量。
相比传统的机器人,这款具身智能机器人在自然语言理解和视觉信息处理方面展现出更大的灵活性。它能够精准解析多样化的自然语言指令,并实时转换为具体行动,使得人机交互更加直观便捷。机器人在视觉场景描述上的准确率达到了93%,反馈时间不到200毫秒,显著提升了交互效率。
在巡检任务中,该系统通过优化算法和先进的感知技术,快速构建出精确的环境模型,并将其与任务规划无缝衔接,成功解决了多目标调度和路径规划的难题。在动态环境中,它每秒可更新25次模型数据,建模误差控制在1.8%以内,完全符合高精度和高效率的需求。
这项技术的一大亮点是大幅降低了机器人的操作难度。普通用户无需学习复杂的操控技巧,只需简单的自然语言交流就能与机器人互动。同时,任务执行效率也得到了提升,机器人能在运行时同步完成三维建模与任务规划,视觉语言反馈功能更是让交互过程更加顺畅。
此外,这套系统主要依靠自身的传感器实现高精度定位,即便外部定位信号较弱,也能依靠内置计算能力完成工作,增强了其在各种场景下的适用性和稳定性。
从硬件角度看,该系统可以适配多种形态的机器人,无论是轮式还是履带式底盘都能兼容,还可以加装机械臂或工具箱等组件。软件方面,它同样具有很强的通用性,可作为一个基础平台,根据不同需求添加各种功能模块。
这种机器人系统有着广泛的应用潜力,可能在工业巡检、灾害救援、农业生产、仓储物流以及制造业等领域发挥巨大作用。例如,在日常生活中,它可用于学校、医院、办公楼宇等场所的定期检查;在极端条件下,比如地震救援或矿井内,它也能胜任复杂的巡查工作。而在工业和农业领域,它可以帮助监测大型工厂设备或监管农田作业,这些场合往往面积广袤、设施繁杂,人工巡检耗时费力。采用智能机器人替代人工巡检,不仅能节省人力成本,还能提高效率和准确性,尤其在高风险环境下,更能保障人员的安全。
目前,研究团队正致力于解决实际应用中的具体问题,并已着手申请相关专利,期待未来实现产业化。未来,他们还打算探索智能协作系统、感知与交互技术,以及机器人在智能家居和教育辅助等跨界领域的可能性。