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银星智能:深耕技术创新与产品研发, 让扫地机器人更加智能、人性化

时间:2021-04-28 13:34:47来源:银星智能

导语:​深圳市银星智能科技股份有限公司,成立于 2005 年,现有员工 1600 余人,专注为客户提供家庭服务机器人整机方案设计服务、制造服务以及增值服务,是一家集研发、生产、销售于一体的国家高新技术企业,也是中国服务机器人行业的龙头企业。

        银星智能扫地机器人当前总年产量 300 万台,年销售额超 10 亿元。据 2020 年中国海关出口数据显示:ODM 出口的扫地机器人中,每 4 台就有 1 台来自银星智能。公司每年研发投入占总收入的 10% 以上,在扫地机器人的运动控制、传感器融合、SLAM 算法、人机交互、AI、IOT 等领域始终保持行业领先地位。

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  公司成立 16 年来,坚持深耕于扫地机器人的技术创新与产品研发,在模组、算法、深度清洁等模块都有着深厚的技术沉淀和突破。首先在运动装置方面,银星智能自主研发的无刷左右轮,创新性地采用了无刷马达作为轮子的驱动。相较于传统的有刷马达,使用无刷马达的左右轮能够做到无级调速,尤其是在低速运行的整体性能优于有刷马达。这不仅对扫地机整机的工作寿命有优化提升, 解决了扫地机轮子积碳的问题,还对扫地机算法上的运动控制、路径规划有着明显的改善作用。

  其次自主研发的防水无刷风机,采用创新的、完全自主专利的结构设计,能够显著优化风机的防水能力,使其适应于更加复杂或恶劣的工作环境。

  在传感器模组方面,也自研出小尺寸 TOF 激光雷达,采用先进的 D-TOF 技术进行测距,即通过光飞行时间测量法进行距离的测量。相较于目前市场上应用较多的三角测距雷达, TOF 能够测量更远的距离。同时使得 TOF 雷达能够制作成半封闭式或全封闭式,不仅体积更小,且防水防尘效果也有显著提升,让搭载该雷达的扫地机能够兼容到不同环境下的工作。此外银星智能引入机器视觉技术,搭载视觉避障模组以提 高扫地机的整体避障能力。目前业内使用的摄像头对标人眼, 通过处理器& 摄像头来模拟人类视觉功能。机器视觉的出现, 让机器人能直观获取相关视觉信息并加以理解运用。

  在纯硬件图像显示层面,摄像头功能在很多方面超越人眼本身:

  1. 反应速度:对快速运动物体的成像能力;

  2. 感光光谱:对紫外线、红外线等人眼不能感知的部分, 机器视觉可以实现成像;

  3. 机器视觉对灰度分辨能力强,人眼则对色彩的分辨能力强;

  

 激光雷达

  图 1 TOF 激光雷达

  

视觉技术  

图 2 视觉技术

  4. 机器视觉稳定,无疲劳问题,一致性高。

  而在涉及感知处理方面,机器视觉还有很大提升空间。经过深度学习之后,保证数据量足够的情况下,机器视觉的识别能力得到较大提升,使得扫地机器人在重定位、场景分类、避障等方面的优势都逐步得以体现。

  

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在扫地机的实际应用中,单目视觉可用以物体识别,但无法感知物体的真实尺寸和距离,需要结合里程计、IMU 等做运动感知器件的数据补充,才能够用于 Vslam 导航。相较于单目视觉技术,双目视觉在结构上就更接近人类双眼,通过左右目图像的视差进行计算,用以感知物体的大小及与物体的距离。从算法实现的难度上,双目比单目低很多,但是成本提高不少。受识别距离的限制,在全局建图中应用还有待性能提升,目前主要应用于避障和局部建图。

  软件算法方面,银星智能布局惯性导航,激光导航和视觉导航三大导航技术。分别利用陀螺仪,激光雷达以及摄像头, 结合先进的惯导算法,激光 slam 和 Vslam 技术完成扫地机的清扫和控制。利用合理的智能分区技术,将家庭环境划分为不同区域来分别清扫,通过此技术,扫地机器人面对不同家庭环境时便能够更精细化地进行规划清扫。同时结合路径规划,运动控制等相关技术完善扫地机的清扫规划,让扫地机变得更加智能。

  未来,银星智能将持续导入 AI 智能识别和控制技术,使得扫地机器人更加智能、人性化,由此更全面地完成扫地机器人本身的使命,满足用户日益纷繁多样的产品需求。


标签: 机器人AI

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