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智能机器人的核心需求,你了解多少?
引言:最近几年,社交陪伴型机器人是市场需求的重点,其功能及发展现状如何呢?来看看MEMS市场年会上,专业人士的演讲。

  在生活中,其实每个人都希望自己能有个伴,从小时候的泰迪熊,到长大时候的宠物,再到科幻电影中的各种智能机器人,无不体现出这种需求。因为玩伴可以为自己排忧解闷,解决生活中的许多问题,甚至等老了之后,也可以借此回忆许多美好的生活画面。因此,未来机器人应该是最好的玩伴,能够拥有智能,能够帮助人类解决问题。那么,现阶段机器人发展到什么程度?人类应该以什么样的目光看待这些机器人呢?

智能机器人

图:凡豆信息总经理朱晓明

  在今年6月18日的苏州MEMS市场年会,国内智能玩具及解决方案提供商——东莞凡豆信息科技有限公司做了主题为“家庭玩伴机器人对传感器的应用需求”的演讲,现把演讲信息整理如下。

  机器人的三大核心功能需求,感知认知、动作行为与控制能力

  家庭智能机器人主要可以分成三种类型,第一种是应用型机器人,有着非常明确的功能,例如:现在家庭里面开始使用的扫地机器人、擦窗机器人等。其二是社交陪伴型机器人,能够和人类互动交流,陪伴用户一起成长。目前,国内外许多企业已经开始研发社交陪伴型机器人,例如:阿尔法特机器人、小优等,并且在未来的一到两年内,家庭社交陪伴型机器人会成为消费类市场的重点。最后一类是仿生机器人,可以模仿所有生物的动作、表情、思考方式等,如本田研发的机器人可以模仿两脚的动作,完成很多非常复杂的动作,包括上下楼梯等;美国的机器人索菲亚可以根据人类语言反馈不同的表情,达到和人类交流的目的。

智能机器人

  不管是应用型机器人、社交陪伴型机器人,还是仿生机器人,其核心功能需求都是相似的,分别是感知认知、动作行为以及控制能力。感知就是通过MEMS传感器,感知外部环境,认知是把信息在机器人脑中进行分析处理,然后转化为机器人的经验,使其能够伴随经验成长。动作行为可以理解为机器人的肢体动作、表情和情绪反馈等。控制能力主要依赖于MEMS传感器与处理器大脑,如IBM设计的机器人大脑,在智慧问答赛中击败百事通获得第一名,造成不小的轰动。

  但是,现阶段市面上的大部分社交陪伴型机器人还是采用传统的手机解决方案,虽然能够实现基本功能,但是没有针对性。因为对于不同性质的机器人,应该选择或者偏重不同的功能。就以小优为例,其目的是成为家庭管家,首要的条件当然是认得家庭里面的每一个人,因此需要比较优秀的图像识别能力,和更多的辅助功能,帮助用户解决生活上的问题。

  另外,社交陪伴机器人必须要连接云端大脑,否则就是一个玩具,不会伴随着用户的成长而成长。但是,并不是所有的智能化功能都通过云端实现,需要做一个合理的区分,保证在断网的情况下,机器人依旧能够完成基本工作。同时,数据处理也是如此,经过本地主控板的区分再到云端。

智能机器人

  机器人主要技术现状,语音识别、视觉、压力感知

机器人与MEMS行业紧密相连,因为所有能想到的MEMS传感器,都在机器人身上得到体现,促进机器人智能化的发展。下面来具体看看几个主要的技术实现状态。

  从语音识别到语意理解,还需要更多的积累

  语音是机器人最基本的要求,从最初的故事机、点读笔到功能逐渐丰富的云机器人,市面上也有许多在售的语音互动机器人,如语兜机器人、乐视推出的乐小宝、儿童教育机器人小优、国外的COGND-TOYS等。其核心价值都是通过语音架构,实现和小孩的互动交流。

智能机器人

  语音通过麦克风获取,然后提取和保存用户的声音特征,通过终端和云端的配合,对于一些简单的语音,比如:经常说的“你好”之类的话,终端直接可以实现。但是,对于复杂的语音,机器人一般都会停下来,将语音发送到云端进行识别,然后再返回终端。

  另外,云端光能理解语音还远远不够,必须进一步理解语音的意思,让机器人大脑真正懂得用户的语意。因此,机器人通过语意的理解掌握用户的需求,而用户的反馈又可以验证语意的理解是否准确,从而逐渐培养机器人的智力智商。因为语言非常丰富,所以语意的理解也会千变万化,需要经过长时间的语句和说话方式积累,通过大量的数据堆积来分析语意。同时,还需要有感情识别,在用户声调变高,语速变快时候,能够理解用户正处在生气的状态。

  现阶段方案是利用麦克风进行语音增强和去噪处理,可以实现5m左右的远场控制,语音识别准确率也可以到达95%左右。但是,语音控制应用还是比较少,不能完全代替遥控器,另外,经过几年左右的时间,人的声音会有所变化,机器人的整体性能也会下降,语音的识别也将更加困难。

  视觉和压力感知,让互动交流更加简单

  在家庭中,机器人需要记住每一个家庭成员的样子,识别用户的表情,甚至识别手势动作,陌生人入侵等。因此,视觉同样是必不可少的功能。例如:管家机器人需要正确称呼每一个家庭成员,玩伴机器人能够识别主人与非主人。

智能机器人

  有别于声音的感情识别,视觉主要是通过人脸识别,找到人脸的特征点,达到识别感情的效果,例如:眼睑的动作、下巴往上还是往下、嘴型怎么样等,就可以知道这个表情背后的含义。此外,还有手势识别和动作识别,都可以通过摄像头捕获,使机器人更加智能化。

智能机器人

  无论是人脸识别、手势识别,还是动作识别,其实本质就是图像处理和理解。因此,机器人的解决方案必须要CPU + GPU的架构,CPU做指定识别、数据处理和操作系统,GPU可以处理大量的图像信息,从而提高效率。

  另外,压力感知可以让机器人和人的互动变得简单,逗一下,或者给机器人挠痒,或者拍一下打招呼,机器人都能感觉到,并且做出正确的反馈。人工皮肤的真实质感可以让机器人更加聪明,表面质地和物理性能可以做到全面感知,也是机器人触觉应用的需求。

  总结

  社交陪伴型机器人的研发设计主要考虑两个因素,其一是功能目标需要明确,既机器人主要是满足用户什么需求;其二是云端的开发,也就是认知,是机器人能否越来越聪明,能否帮助用户解决生活问题的关键。另外,凡豆希望能够跟更多的企业进行合作,包括图像处理、MEMS传感器、IC设计等等,完善机器人的turnkey方案,共同推动产业的发展。

 
 
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