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(guó)家會(huì)議中心盛大開幕。大會(huì)由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺(tái)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(guò)六個(gè)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(huì)開幕。峰會(huì)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(shí)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(lái)自于京東X事業(yè)部的蔡金華,主要是負(fù)責(zé)無(wú)人機(jī)、無(wú)人車、無(wú)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(guò)程中的一些理解。今天主要內(nèi)容第一個(gè)是對(duì)于機(jī)器人這方面的理解,第二個(gè)簡(jiǎn)要地介紹一下即將投入運(yùn)營(yíng)的京東物流機(jī)器人和無(wú)人車,最后一個(gè)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(gè)領(lǐng)域,因?yàn)橹按蠹以谥v高精度地圖主要指的是服務(wù)于無(wú)人駕駛和無(wú)人車的運(yùn)用,這里的話我們還有另外一個(gè),它其實(shí)是跟人的區(qū)域、人的活動(dòng)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(guò)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(wú)人地圖一起說(shuō)一下傳統(tǒng)地圖的區(qū)別,首先,這地方首先要認(rèn)識(shí)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(wú)人駕駛還是服務(wù)于機(jī)器人,首先一個(gè)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?yàn)槲覀冊(cè)跊Q策過(guò)程中間,地圖所取的作用完全本同了,以前的地圖只是一個(gè)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(guò)程中間或者車輛決策過(guò)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(cuò)誤會(huì)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(shuō)其實(shí)地圖它的可視化在于高精度領(lǐng)域來(lái)講不再那么重要,只有我們?cè)谧龇抡鎸?shí)驗(yàn),在做算法分析,在做最后調(diào)度的時(shí)候才會(huì)用到可視化參與。所以原來(lái)的地圖渲染等等這些可能方式或者我們對(duì)它的理解又要發(fā)生一些變化。
最后一個(gè)是因?yàn)槭墙o機(jī)器人和無(wú)人車精確的控制,所以說(shuō)精度有了要求,我們從米級(jí)現(xiàn)在到了厘米級(jí),因?yàn)榫壬习l(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(lái)只需要二維就可以表達(dá)的東西,在機(jī)器人的行駛過(guò)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(duì)環(huán)境高度復(fù)原的這樣一個(gè)場(chǎng)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(lái)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?yàn)楦鞣N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(chǎng)景下都能夠適應(yīng)的,我們需要它的配合。另外一個(gè),我們?cè)谶x擇傳感器的時(shí)候,跟我們?cè)谘邪l(fā)的機(jī)器人或者說(shuō)我們研發(fā)的無(wú)人車應(yīng)用場(chǎng)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(shuō)越貴越好,也不是說(shuō)越便宜越好。
另外一個(gè)我想分享的是說(shuō),目前我覺得在無(wú)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(shí)候盡量避免某一種傳感器,在某一種場(chǎng)景下它的一些錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致整個(gè)的失誤,就像前面我們的專家講到的,比如說(shuō)像特斯拉的車出現(xiàn)的情況,還有包括其他的。因?yàn)楝F(xiàn)在的很多很多的方案里面,就是也是做一個(gè)小樣非常容易的地或者相對(duì)來(lái)講比較容易,但是我們?cè)跓o(wú)人駕駛和機(jī)器人使用過(guò)程中間萬(wàn)分之一的出錯(cuò)概率對(duì)于人來(lái)講依然是無(wú)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(guò)程中間,所以說(shuō)這種高頻的傳感器數(shù)據(jù)確實(shí)會(huì)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(guò)程中間據(jù)我們現(xiàn)在地圖數(shù)據(jù)的管理還有存儲(chǔ),還有包括加工等等帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。首先先說(shuō)傳輸路線來(lái)講,我們?cè)跓o(wú)人駕駛或者機(jī)器人的地圖生產(chǎn)和使用過(guò)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(shí)更重要的一個(gè)我們要求有視野,無(wú)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(jí)或者說(shuō)數(shù)十毫秒級(jí)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(gè)低延時(shí)。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(shuō)必須基于云端完全對(duì)機(jī)器人車導(dǎo)航的話暫時(shí)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(chǔ)、管理、去噪,還有包括高精度地圖以后整個(gè)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?yàn)槲以谥v的題目是智能生產(chǎn)機(jī)器人題目,為什么是這樣的一個(gè)題目?是因?yàn)閷?duì)于自動(dòng)化或者機(jī)器人來(lái)講,機(jī)器人地圖是非常古老的概念。高精度地圖不同于無(wú)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(dòng)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(tái)階,臺(tái)階的高度,包括電梯,還有隔離樁等等。現(xiàn)在我認(rèn)為是比較新的一種技術(shù)產(chǎn)品,它的形式因?yàn)槲覀兪墙o機(jī)器人去用或者是給無(wú)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(lái)的混合數(shù)據(jù),這種形式的話是要和我們機(jī)器人整個(gè)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(lái)講應(yīng)該全新的設(shè)計(jì),首先來(lái)講機(jī)器人的路徑規(guī)劃分成兩個(gè)層次,一個(gè)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(lái)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(lái)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(guò)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?yàn)槲覀兪窃谘邪l(fā)機(jī)器人,然后在研發(fā)機(jī)器人過(guò)程中間,也會(huì)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(lái)講,我認(rèn)為機(jī)器人或者是高精度地圖對(duì)于SLAM或者是機(jī)器人來(lái)講是有存在必要性而且是相輔助的。因?yàn)闄C(jī)器人地圖能夠給解決機(jī)器人的問(wèn)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(shí)會(huì)極大地幫助機(jī)器人去做精確的定位,因?yàn)槊糠N傳感器或者說(shuō)無(wú)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(gè)時(shí)候就不知道他自己的方位和姿態(tài)。
第三個(gè)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(wú)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(gè)社會(huì)在這一方面的成本。
關(guān)于機(jī)器人和自動(dòng)化里面的SLAM當(dāng)然是無(wú)法替代的,這一塊肯定是需要SLAM,然后站在另外一個(gè)角度來(lái)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(wú)人車其實(shí)它實(shí)時(shí)的都在生成地圖。這個(gè)地圖或者說(shuō)所有的機(jī)器人或者是所有的無(wú)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(lái)自于眾包源,不需要提前去預(yù)采。
這里簡(jiǎn)要介紹一下,我們即將投入運(yùn)營(yíng)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(huì)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(shuō),運(yùn)行時(shí)間8小時(shí),速度比人的速度會(huì)接近或者再快一點(diǎn)。可能不久如果這邊有北京高校同學(xué),有可能有一天突然發(fā)現(xiàn)自己的訂單物流信息上會(huì)顯示物流機(jī)器人在進(jìn)行配送,到時(shí)候大家可以親身體驗(yàn)。
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(lái)京東物流這一塊的運(yùn)營(yíng),我們可以看一下京東在這一方面的設(shè)想。京東未來(lái)在過(guò)去的12年里面成為了全球運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)最佳的電商企業(yè)之一,然后在未來(lái)的12年隨著第四次以人工智能為代表的科技革命到來(lái),京東的話正在全力或者說(shuō)正在更加堅(jiān)定的以技術(shù)來(lái)打造我們過(guò)去12年所有建立起來(lái)的比較成功的商業(yè)模式。希望在未來(lái)12年,更加堅(jiān)定我們的技術(shù)信仰,然后去打造另外一個(gè)更成功的智能商業(yè)平臺(tái)。今天我的分享到這里,謝謝大家!
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