下面我们分别以无人驾驶汽车的感知系统、Pepper机器人、扫地机器人为例,梳理传感器应用的趋势。
应用趋势一:同类传感器叠加,单一功能上的纵向深度组合
以搭载大量传感器的无人驾驶汽车为例。无人驾驶汽车通过感知系统实现自主识别障碍物、道路、交通信号,该系统是机器取代驾驶员的关键。该系统主要由各种“视觉”“位置觉”传感器结合而成,同种类型的不同传感器彼此辅助、弥补,形成多重安全保障,保证了系统的高安全性。
应用趋势二:多种传感器搭配,多种功能上的横向广度组合
多种传感器的组合应用形成的产品创新是最为常见的传感器应用趋势,功能的创新和组合在未来也将催生多种形式的新型智能装备,尤其在家庭应用、社会服务、公共服务等领域。以日本软银集团研发的情感交互型机器人Pepper为案例,该机器人就是一种典型的多种传感器组合使用的产品,Pepper配备了多种传感器以实现视觉(摄像头、红外传感器)、位置觉(激光测距仪)、听觉(麦克风)、触觉(接触觉传感器、滑觉传感器)等感觉,并配备了特制显示屏以实现面部表情和心情的表达,构造了机械手臂以实现肢体语言等等。
Pepper机器人的主要传感器有:
(1)位于头部和嘴巴的摄像头,用来识别物体和记录影像;
(2)位于双眼的激光发射器和激光接收器,用来测量目标物体与自己的距离;
(3)位于头部的红外线传感器,用来识别人的面部轮廓,从而进行人类情绪的判断;
(4)位于手部的接触觉传感器、滑觉传感器,用来实现物体抓握等功能;
(5)其他,例如麦克风和用来辅助机械内部结构的力学传感器等。
Pepper机器人的传感器之间并不存在主次的关系,各种硬件“平等”地服务于整体系统。其人类情感识别系统、语音判断与反馈的人工智能系统是决定产品高下的关键性技术。