2017年 6月13日,由泰伯網(wǎng)主辦、主題為“空間大數(shù)據(jù)的崛起”的WGDC2017,在北京國家會議中心盛大開幕。大會由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺泰伯主辦,秉承不斷引領(lǐng)和促進(jìn)空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨,WGDC已走過六個年頭,如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo)。
13日,由北京智能車聯(lián)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、中關(guān)村智通智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟協(xié)辦的高精度地圖與智能駕駛峰會開幕。峰會上,京東X事業(yè)部智能導(dǎo)航研發(fā)部總監(jiān)蔡金華發(fā)表了主題為“智能時代的機(jī)器人地圖”的演講。
以下為演講實(shí)錄(未經(jīng)本人核實(shí)):
蔡金華:各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家大家好!我是來自于京東X事業(yè)部的蔡金華,主要是負(fù)責(zé)無人機(jī)、無人車、無人超市的技術(shù)研發(fā),今天我在這里也是想站在研發(fā)物流機(jī)器人的過程中的一些理解。今天主要內(nèi)容第一個是對于機(jī)器人這方面的理解,第二個簡要地介紹一下即將投入運(yùn)營的京東物流機(jī)器人和無人車,最后一個是分享。
前面有很多的專家、嘉賓都提到了高精度地圖或者是高新地圖,這里的話我其實(shí)是重點(diǎn)講另外一個領(lǐng)域,因為之前大家在講高精度地圖主要指的是服務(wù)于無人駕駛和無人車的運(yùn)用,這里的話我們還有另外一個,它其實(shí)是跟人的區(qū)域、人的活動范圍更為接近的機(jī)器人,但是人的機(jī)器人它依然是需要地圖的,只不過在地圖領(lǐng)域和我們的理解可能不太一樣。
首先的話,我想機(jī)器人地圖和無人地圖一起說一下傳統(tǒng)地圖的區(qū)別,首先,這地方首先要認(rèn)識傳統(tǒng)的地圖主要用戶還是人,它是給人去看或者是給人去用的,高精度地圖不管是服務(wù)于無人駕駛還是服務(wù)于機(jī)器人,首先一個最重要的變化它是直接給機(jī)器人和車輛去用,我們的用戶群體完全發(fā)生了變化。之所以發(fā)生變化是因為我們在決策過程中間,地圖所取的作用完全本同了,以前的地圖只是一個輔助性的,然后現(xiàn)在地圖的話,所謂的高精度地圖它在機(jī)器人的決策過程中間或者車輛決策過程中間它是直接參與的,和其他傳感器一樣直接參與控制決策,它的一點(diǎn)點(diǎn)錯誤會直接影響到人身安全或者是機(jī)器人的控制。
由于使用方式和它停車地位不一樣,所以說其實(shí)地圖它的可視化在于高精度領(lǐng)域來講不再那么重要,只有我們在做仿真實(shí)驗,在做算法分析,在做最后調(diào)度的時候才會用到可視化參與。所以原來的地圖渲染等等這些可能方式或者我們對它的理解又要發(fā)生一些變化。
最后一個是因為是給機(jī)器人和無人車精確的控制,所以說精度有了要求,我們從米級現(xiàn)在到了厘米級,因為精度上發(fā)生了變化,從風(fēng)度上又發(fā)生了變化,我們以前可以抽象表達(dá)的一些內(nèi)容,在這方面必須要精確表達(dá)。原來只需要二維就可以表達(dá)的東西,在機(jī)器人的行駛過程中間可能需要三維或者是更復(fù)雜的。
由于我們要生成高精度的或者是要對環(huán)境高度復(fù)原的這樣一個場景構(gòu)建,所以必須得應(yīng)用到多種傳感器的融合,各種傳感器包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、紅外攝像頭、監(jiān)控的視頻或者是慣導(dǎo),首先來講我們需要多元性產(chǎn)品融合,不管是地圖的生產(chǎn)還是我們的使用都需要。因為各種傳感器就像人的五官一樣確實(shí)是存在著各自的優(yōu)缺點(diǎn)和稀缺性,沒有一種傳感器是所有場景下都能夠適應(yīng)的,我們需要它的配合。另外一個,我們在選擇傳感器的時候,跟我們在研發(fā)的機(jī)器人或者說我們研發(fā)的無人車應(yīng)用場景,傳感器我們應(yīng)該是選擇它的一種合適的或者是最佳的一種方案,而不是說越貴越好,也不是說越便宜越好。
另外一個我想分享的是說,目前我覺得在無人車或者機(jī)器人的研發(fā)中間,安全、穩(wěn)定、可靠性依然排在第一位的,所以所有的傳感器在組合方案的時候盡量避免某一種傳感器,在某一種場景下它的一些錯誤會導(dǎo)致整個的失誤,就像前面我們的專家講到的,比如說像特斯拉的車出現(xiàn)的情況,還有包括其他的。因為現(xiàn)在的很多很多的方案里面,就是也是做一個小樣非常容易的地或者相對來講比較容易,但是我們在無人駕駛和機(jī)器人使用過程中間萬分之一的出錯概率對于人來講依然是無法接受的。
由于我們肯定是多元傳感器的融合,不管是在地圖的生產(chǎn)還是在地圖使用過程中間,所以說這種高頻的傳感器數(shù)據(jù)確實(shí)會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù),不管是激光點(diǎn)云的還是照片的、還是視頻,還有其他的傳感器,還有慣導(dǎo),這些數(shù)據(jù)每天都是很大數(shù)量的積累。這些過程中間據(jù)我們現(xiàn)在地圖數(shù)據(jù)的管理還有存儲,還有包括加工等等帶來很大的挑戰(zhàn)。首先先說傳輸路線來講,我們在無人駕駛或者機(jī)器人的地圖生產(chǎn)和使用過程中間,我們都是要求比現(xiàn)在大的多的數(shù)據(jù)量傳輸帶寬,同時更重要的一個我們要求有視野,無論是車和人之間的,車和車之間的,車和基礎(chǔ)設(shè)施之間的去排除,這些應(yīng)該都是需要到毫秒級或者說數(shù)十毫秒級傳輸?shù)难舆t,才可能真正的去保證行駛的安全。在這一方面的話,我們其實(shí)現(xiàn)在DSRC還有像LTE—V2X的方式,已經(jīng)可以解決在幾十米或者是兩百米的范圍內(nèi)這樣的一個低延時。我們現(xiàn)在可以做一些基于云端方面的工作,但是部分的需求還是做了一些拆解,還有很多更高要求的,比如說必須基于云端完全對機(jī)器人車導(dǎo)航的話暫時還達(dá)不到,所以我們5G給出更高或者更理想的方案。
另外在數(shù)據(jù)的存儲、管理、去噪,還有包括高精度地圖以后整個的拼接,還有數(shù)據(jù)加密解密這些方面都有新的挑戰(zhàn)。這一塊的話,因為我在講的題目是智能生產(chǎn)機(jī)器人題目,為什么是這樣的一個題目?是因為對于自動化或者機(jī)器人來講,機(jī)器人地圖是非常古老的概念。高精度地圖不同于無人駕駛地圖也不同于人行道或者是新的產(chǎn)品,這種地圖它是關(guān)注與人活動的區(qū)域,人行道、自行車道、園區(qū)道路,我們關(guān)注這樣的設(shè)施,包括人行道,盲道,包括人關(guān)注的標(biāo)志牌,包括臺階,臺階的高度,包括電梯,還有隔離樁等等?,F(xiàn)在我認(rèn)為是比較新的一種技術(shù)產(chǎn)品,它的形式因為我們是給機(jī)器人去用或者是給無人車輛去用,它的使用是根據(jù)機(jī)器人的方案可能是矢量的,可能是一種三維點(diǎn)數(shù)據(jù),也可能是一種結(jié)合上來的混合數(shù)據(jù),這種形式的話是要和我們機(jī)器人整個方案都要結(jié)合。
基于這種機(jī)器人的規(guī)劃其實(shí)和現(xiàn)有的規(guī)劃來講應(yīng)該全新的設(shè)計,首先來講機(jī)器人的路徑規(guī)劃分成兩個層次,一個是宏觀的規(guī)劃,這塊主要解決從起點(diǎn)到目的地宏觀和局部的,另外知道大方向以后在幾米規(guī)劃基本上是由機(jī)器人的視覺傳感來去實(shí)現(xiàn)的。所以這一塊機(jī)器人地圖算法的話應(yīng)該是服務(wù)于機(jī)器人的人行道、自行道,局部的規(guī)劃由機(jī)器人傳導(dǎo)來進(jìn)行。在這種宏觀需要考慮機(jī)器人的體積,機(jī)器人的通過能力,還有進(jìn)行到自行車道或者是人行道上的一些交流。
這里的話再講一下,特別是跟機(jī)器人,因為我們是在研發(fā)機(jī)器人,然后在研發(fā)機(jī)器人過程中間,也會和現(xiàn)有的地理機(jī)器人,我們想分享一下機(jī)器人地圖與SLAM這兩者的關(guān)系,首先來講,我認(rèn)為機(jī)器人或者是高精度地圖對于SLAM或者是機(jī)器人來講是有存在必要性而且是相輔助的。因為機(jī)器人地圖能夠給解決機(jī)器人的問題,所有傳感器都有一定的范圍,不管是幾米或者是幾十米都有范圍的。另外機(jī)器人或者是高精度地圖上,就是我們所需要的高精度地圖上一些精確地物的標(biāo)識會極大地幫助機(jī)器人去做精確的定位,因為每種傳感器或者說無人車上的傳感器,包括成本等等他們也考慮,在某種程度上可能達(dá)不到一定的精度,那個時候就不知道他自己的方位和姿態(tài)。
第三個高精度地圖可以把它理解為人的第六感一樣,可以極大地降低機(jī)器人或者是無人車硬件的成本,而且就是高精度地圖或者是機(jī)器人地圖它能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)范化或者標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范以后能夠特別容易分享,極大地降低整個社會在這一方面的成本。
關(guān)于機(jī)器人和自動化里面的SLAM當(dāng)然是無法替代的,這一塊肯定是需要SLAM,然后站在另外一個角度來講,包括目前我覺得孫亞夫老師剛才也提到了,所有的機(jī)器人,所有的無人車其實(shí)它實(shí)時的都在生成地圖。這個地圖或者說所有的機(jī)器人或者是所有的無人車都是天然的資源,我認(rèn)為以后高精度地圖80%以上可能是來自于眾包源,不需要提前去預(yù)采。
這里簡要介紹一下,我們即將投入運(yùn)營的京東物流機(jī)器人,主要是服務(wù)于校園、寫字樓,從我們的提供站點(diǎn)到寫字樓,別墅區(qū)或者是到居民的便利店,這樣的話兩到三公里范圍內(nèi)的物流配送,包括以后的話可能會進(jìn)入室內(nèi)。然后它其實(shí)就是走的是人行道和自行車道這樣的空間,載重的話大概在20公里以說,運(yùn)行時間8小時,速度比人的速度會接近或者再快一點(diǎn)??赡懿痪萌绻@邊有北京高校同學(xué),有可能有一天突然發(fā)現(xiàn)自己的訂單物流信息上會顯示物流機(jī)器人在進(jìn)行配送,到時候大家可以親身體驗。
最后的話,我想用一段視頻分享京東關(guān)于物流技術(shù)或者關(guān)于未來京東物流這一塊的運(yùn)營,我們可以看一下京東在這一方面的設(shè)想。京東未來在過去的12年里面成為了全球運(yùn)動體驗最佳的電商企業(yè)之一,然后在未來的12年隨著第四次以人工智能為代表的科技革命到來,京東的話正在全力或者說正在更加堅定的以技術(shù)來打造我們過去12年所有建立起來的比較成功的商業(yè)模式。希望在未來12年,更加堅定我們的技術(shù)信仰,然后去打造另外一個更成功的智能商業(yè)平臺。今天我的分享到這里,謝謝大家!
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