一邊是技術(shù)圈頂流,一邊在當前行業(yè)應(yīng)用中沒什么存在感。
優(yōu)點缺點,兩頭拔尖
優(yōu)點與缺點都突出的特點,讓視覺方案一直伴隨著爭議,在近些年的行業(yè)應(yīng)用上也一直透著“底氣”不足。但隨著在自動駕駛方面,純視覺FSD開始表現(xiàn)出極其優(yōu)秀的智駕能力,是否意味著,對于機器人導(dǎo)航方面,視覺方案也不僅僅是配角?
視覺方案的優(yōu)勢除卻成本較低,更加重要的是能夠獲取更豐富的環(huán)境信息,讓機器人在重定位、場景分類、交互等功能實現(xiàn)上更具優(yōu)勢。但缺陷也因為數(shù)據(jù)處理量巨大,對算力要求很高,在算法和硬件無法給予足夠支持時,機器人就會出現(xiàn)精準度下降、卡頓、避障失靈等問題,進而導(dǎo)致任務(wù)無法達到預(yù)期,甚至失敗。這意味著要發(fā)揮出視覺方案的實際潛力,要么搭載高算力平臺,要么需要優(yōu)化程度非常高的算法,否則所謂的巨大潛力,便成了笑話。
回到現(xiàn)實,讓選擇視覺的消費級掃地機器人產(chǎn)品重新拉高算力成本,顯然不可能。但如果算力無法滿足要求,算法就會做剪枝,閹割功能和極限性能,這也是視覺方案在當前行業(yè)應(yīng)用上只能做配角的重要原因。
消費級的產(chǎn)品注定了其目前能搭載的芯片算力不會太高,想要真正發(fā)揮視覺方案的應(yīng)用潛力,便只能在算法上下功夫。
算法瘦身,提升算力利用率
INDEMIND認為,對算法“瘦身”,并提高算力資源利用率,或許是打破算力桎梏的有效路徑。為此,INDEMIND進行了多年的實踐探索。
一方面,通過對算法進行輕量化“瘦身”,研發(fā)了輕量化VSLAM(基于深度學(xué)習(xí)特征的SLAM架構(gòu))、輕量化Depth(基于深度學(xué)習(xí)特征匹配的Depth)、輕量化深度學(xué)習(xí)模型(底層算子自研、剪枝、量化)等,在不影響功能表現(xiàn)的前提下,對算力要求有效降低。
另一方面, 通過采用硬件加速技術(shù),對于視覺處理采用NEON加速、GPU加速、DSP加速等方式,提升芯片算力利用率。(系統(tǒng)運行時,芯片的計算單元不會全部被使用,導(dǎo)致算力資源浪費。)
結(jié)果證明,通過全棧自研輕量化算法和應(yīng)用一系列軟硬件優(yōu)化技術(shù),INDEMIND實現(xiàn)了在幾美金的計算平臺上穩(wěn)定運行整套VSLAM算法。
目前,公司推出的家用機器人AI解決方案搭載4核A53/A55級別芯片即可滿足需求,能夠適配如RK3566、VicoreTek 6601/6801等(全解決方案情況下,雙目視覺多傳感器融合SLAM、雙目Depth、物體識別及整機完整SDK)。需要說明的是,現(xiàn)有的大部分視覺導(dǎo)航方案在算力上大多需要TX2及以上,甚至PC級算力需求,且對CPU、GPU或NPU、內(nèi)存均有較高要求。
算法再升級,賦能產(chǎn)品“真”創(chuàng)新
· 打破現(xiàn)有建圖慣例,首創(chuàng)“真”三維建圖
目前主流的傳統(tǒng)2D柵格地圖、拓撲地圖雖然能夠描述環(huán)境中存在的障礙物幾何特征及其環(huán)境結(jié)構(gòu)信息,但卻缺乏機器人用于理解環(huán)境、人機/物機交互等業(yè)務(wù)邏輯的高層次語義信息。
工程機演示,不代表最終量產(chǎn)效果
INDEMIND則基于自研的VSLAM技術(shù),首創(chuàng)了市面上真正意義上的三維地圖。地圖構(gòu)建過程中,能夠重建物體及環(huán)境的結(jié)構(gòu)信息,還有物體類別、功能屬性等“常識”性信息,這為上層功能開發(fā)提供了底層數(shù)據(jù)支持。
· 厘米級精準避障技術(shù),無懼玻璃、積木
與自動駕駛漸入佳境相反,機器人仍在與避障死磕。一塊積木、一面玻璃等似乎成了大多數(shù)掃地機器人無法逾越的天塹。
INDEMIND基于設(shè)備端、云端智能決策平臺、大數(shù)據(jù)平臺三端專門建立了一套智能決策引擎,用于支持機器人完成邏輯判斷和決策,且在不斷使用中,能夠根據(jù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)不斷更新算法模型,持續(xù)提升場景處理和問題應(yīng)對能力。借助微秒級的智能決策引擎,機器人能夠穩(wěn)定檢測各類障礙物,支持低矮障礙物避障(地插、桌椅底座等);高反障礙物避障(玻璃、鏡面等)。同時,配合環(huán)境補光技術(shù),機器人在黑暗環(huán)境同樣能夠輕松應(yīng)對。
· “真”臟污識別技術(shù),哪里臟掃哪里
自研臟污識別技術(shù),讓掃地機器人像人一樣“定點打擊”。基于獨有的圖像算法,支持任何地面材質(zhì)、花色、光線下的透明、半透明,不透明液體及干涸污漬識別、顆粒狀臟污識別、粉末狀臟污識別。而基于識別結(jié)果,系統(tǒng)能夠針對臟污類型和臟污程度自主決策清潔策略,提升清潔質(zhì)量和覆蓋率。
在清潔過程中,機器人能夠?qū)⑴K污檢測結(jié)果及位置與場景地圖和軌跡進行疊加,實現(xiàn)全場景的臟污地圖管理
通過深耕算法,打破算力限制,并對智能化方面深度創(chuàng)新,INDEMIND用實力證明視覺方案絕非配角。
審核編輯 黃宇
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