近日，卡耐基梅隆大學(xué) Safe AI Lab (人工智能安全實(shí)驗室) 趙鼎教授團隊分享了其在自主導航機器人領(lǐng)域的最新研究方向，該項目以開(kāi)源自主連接和自動(dòng)化研究車(chē)輛平臺（OpenCAV Platform）為基礎，通過(guò)搭建包括雷達、激光雷達、攝像機等一系列傳感器，實(shí)現了機器人室內外導航、避障等功能。
卡耐基梅隆大學(xué) Safe AI 實(shí)驗室的成立旨在為機器人在面對不確定，實(shí)時(shí)多變，以及可能由人類(lèi)參與的環(huán)境時(shí)，通過(guò)數據連接和控制單元，實(shí)現一種可靠，可驗證和普遍適用的人工智能學(xué)習方法。此前，該實(shí)驗室的研究主要集中在網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)和無(wú)人駕駛汽車(chē)（CAV）上，希望在未來(lái)實(shí)現節省燃油、減少交通事故、緩解交通擁堵，還能為老年人、身體有殘障和視覺(jué)障礙的人群提供更好的出行服務(wù)，從而重塑地面交通與社會(huì )的未來(lái)。
近年來(lái)，卡耐基梅隆大學(xué) Safe AI 實(shí)驗室在自動(dòng)駕駛、網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)和智慧城市方面的研究成果斐然，得到了國內外專(zhuān)家學(xué)者的認可，該實(shí)驗室曾與Uber，Bosch，Denso和Toyota等知名公司展開(kāi)過(guò)合作，甚至還曾和美國國家科學(xué)基金會(huì )、交通部、能源部和賓夕法尼亞州匹茲堡市進(jìn)行過(guò)合作。
如今，卡耐基梅隆大學(xué) Safe AI 實(shí)驗室也將目光放到了日趨火熱的低速無(wú)人駕駛板塊上，并對此開(kāi)展了一系列自主導航機器人領(lǐng)域的研究。
在卡耐基梅隆大學(xué) Safe AI 實(shí)驗室最新公布的機器人領(lǐng)域自主導航研究成果中，卡耐基梅隆大學(xué) Safe AI 實(shí)驗室趙鼎教授團隊首先基于松靈機器人提供的SCOUT MINI 機器人平臺，搭建了一個(gè)可以實(shí)現自主導航的機器人平臺，同時(shí)在此基礎上，搭載了其他硬件，包括工控機（Nvidia的計算平臺），激光雷達，雙目相機，以及一款10英寸的觸摸顯示屏（用于人機交互）。
借助松靈SCOUT MINI 機器人底盤(pán)配有的開(kāi)源ROS控制接口和開(kāi)源ROS Move base導航包，卡耐基梅隆大學(xué) Safe AI 實(shí)驗室團隊快速構建了一個(gè)可以在走廊環(huán)境以及工廠(chǎng)環(huán)境自主導航避障功能的實(shí)例，并順利進(jìn)行了測試。
從其網(wǎng)站公布的信息可以看到，用戶(hù)只需在觸摸屏上進(jìn)行操作，即可實(shí)現建圖，目標點(diǎn)設置，機器人定點(diǎn)導航和避障等功能。
以下是公開(kāi)的詳細測試細節：
1.SLAM（即時(shí)定位與地圖構建）
2.PATH PLANNING（路徑規劃）
3.OBSTACLE AVOIDING（避障）
4.WAREHOUSE ENVIRONMENT（室內環(huán)境運行）
5.WAREHOUSE OBSTACLE AVOIDING（室內環(huán)境避障）
據了解，未來(lái)卡耐基梅隆大學(xué) Safe AI 實(shí)驗室趙鼎教授團隊打算基于SCOUT MINI機器人平臺以及松靈提供的Webots仿真模型，搭建一套包含多種動(dòng)態(tài)物體和多機器人的仿真環(huán)境?；谶@個(gè)仿真環(huán)境，可以做一些多機器人在動(dòng)態(tài)環(huán)境下的協(xié)同算法，比如使用強化學(xué)習等等。此外，卡耐基梅隆大學(xué) Safe AI 實(shí)驗室趙鼎教授團隊還打算利用這個(gè)平臺做一些和人行道上送貨機器人相關(guān)的工作。
“我們看重這些研究方向主要是因為這些問(wèn)題本身具有很大的挑戰性，并且有非常廣泛的應用場(chǎng)景，比如工廠(chǎng)中的智能物流機器人或者送外賣(mài)機器人等等”卡耐基梅隆大學(xué)Safe AI 實(shí)驗室團隊成員劉祖欣表示。
移動(dòng)機器人開(kāi)發(fā)需要經(jīng)歷多重難題，開(kāi)發(fā)人員不僅需要花費大量時(shí)間在軟件的融合，還需要為移動(dòng)底盤(pán)、工控機、激光雷達等選型焦頭爛額，對于剛入門(mén)移動(dòng)機器人開(kāi)發(fā)的小白更是十分不友好。
針對這一窘境，松靈機器人專(zhuān)門(mén)研發(fā)定制了ROS開(kāi)發(fā)者套裝，該套裝集高性能工控、高精度LiDAR、多傳感器于一身，能幫助開(kāi)發(fā)人員快速實(shí)現移動(dòng)機器人運動(dòng)控制，通訊，導航，建圖等功能，無(wú)疑是教育科研、產(chǎn)品預研、課題、產(chǎn)品論證等方向的極佳ROS二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗平臺。
一直以來(lái)，松靈機器人都在移動(dòng)機器人領(lǐng)域不斷探索和嘗試，也為國內ROS開(kāi)發(fā)者輸送了國內外ROS機器人開(kāi)發(fā)案例和demo。接下來(lái)，松靈機器人將持續完善ROS軟件配套，提供ROS培訓，推動(dòng)ROS在人工智能、自動(dòng)駕駛、科研教育等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。
