从 现在起养一只扫地机器人,5年 后能收获一个人工智能嘛?

2017-09-12

扫 地机器人在欧美非常流行,但 在国内许多人对它的印象不太好——中国家庭户型小、东西多、软装复杂,产品质量又参差不齐,种 种这些不同让扫地机器人更像是个智障。 前 些年的扫地机器人也确实毫不掩饰自己是智障,基 本扫地的逻辑就和小时候玩的碰到墙壁就转弯的玩具差不多,整个一布朗运动。 毕竟在这一轮AI热潮掀起来之前,没 有人意识到人工智能、图像识别、激光雷达和SLAM这 些高精尖技术还能用在这么个扫地的产品上。 不过,从去年开始,扫 地机器人市场发生了一些变化,随 着互联网公司和人工智能公司的加入,扫地机器人也变成了AI军备竞赛的赛场——无 人驾驶的汽车做不了,无 人驾驶的扫地机还搞不定嘛? 什么室内地图、智能路径规划、断点续扫、自动绕行、防缠绕、卡死远程报警…… 随 着越来越多的只能元素的加入,扫 地机器人也越来越不像是单纯扫地的了——它会跟着你走,它会识别房间,有 些甚至可以语音呼叫你。 那 些想把扫地机器人当宠物养的用户,可 能很快就要实现自己的梦想。

把 自动驾驶的技术带到扫地机器人上

今年5月,iRobot推出了全新的具备Wi-Fi功能的 Roomba 9系、8系及6系扫地机器人产品。除 了所有智能设备都有的Wi-Fi互联之外,Roomba 9系 最大的特色是配备了vSLAM全景导航规划技术。 SLAM (simultaneous localization and mapping),即时定位与地图构建,是机器人、无人驾驶、AR等 应用得以实现的基础性技术。它 解决的是一个机器人如何确定自己在哪、哪 里有路和如何运动的问题。SLAM有很多种实现方案,比如公认的SLAM开山鼻祖是1991年使用18个超声传感器实现的。随后,激 光发射装置和传感器的成本下降,使之迅速成为了SLAM的首选方案。而 随着整体算力性能的上升,使用光学摄像头、获 取与人眼感知并进行复杂处理的vSLAM方 案正在无人驾驶系统上大显身手。iRobot的竞品产品,主 要以激光传感器作为主要的导航方式,但LDS激 光测距传感器只能构建一个相对平面的信息,在 信息丰富度上远不及光学摄像头。iRobot Roomba 9系将vSLAM视觉运算处理技术、轮胎里程计、地面追踪传感器、悬崖探测传感器、声 波传感器等多重传感器结合起来,通 过全方位的传感系统配合复杂的算法计算出当前所在的位置和所处的环境。通过每秒60多次的决策,判 断当前扫地机器人应该以何种模式进行工作。

在采访过程中,Chris Jones提到了iRobot对 一些特殊环境的应对

比 如在沙发下或某些复杂的家具下面,构 成了只有单一出口的迷宫,iRoobot可以顺利脱困;比 如在家里有小孩子把机器人搬起的情况下,iRobot能 够在落地后自动找回之前工作的地点;·再比如iRobot能 够智能识别地上散落的电线自动切换至防缠绕模式;能“看”的 到特别脏的区域从而反复进行清扫;还有在清扫卧室时,能 够识别从床上垂下的床单从而穿过障碍物深入床下清扫;甚至说,iRobot还 能随机应变的绕过各种障碍物和宠物等……

能 实现对如此复杂多变环境的应对,离不开iRobot在 机器人领域上的研发投入。iRobot在 机器人领域的投入已经长达27年。在大家“不熟悉”的家用机器人以外,iRobot还参与过金字塔探索、9.11搜救、墨 西哥湾油污探测等工作。仅2017年,iRobot在 机器人方向上的研发成本就超过1亿美元。虽然iRobot在2002年 就推出了第一款扫地机器人,是 这个行业的缔造者之一。但扫地机器人仍然是iRobot家 族里一个比较年轻的产品线——“只有”15年的历史。在iRobot技术副总裁 Chris Jones看来,一 个好用的扫地机器人有三个目标:清洁、聪明、简单。在扫得干净这一点上,iRobot已有15年的积累,而 聪明和简单是在人工智能兴起后大家对扫地机器人的新要求。聪 明即意味着机器人要对家庭空间有整体感知,包括家庭长什么样子、哪 些地方需要经常清扫、什么时间需要清扫等。而简单则更不用说,哪 个消费者都不愿意花了大价钱买了扫地机器人之后,自 己还要去伺候扫地机器人工作。而这样的进化,是 为了能让扫地机器人不只是扫地机器人。

房 间数据是一个想象不到的金矿

由 于过去两年的智能硬件风潮,一提到“利用数据”大 家想到的就是手中的手机和手腕上的手环。但其实,这 些设备能搜集到的信息都是相对较少的。在智能家居领域,尚 有许多数据没有被挖掘。比 如前段时间在网易科技峰会上小露一手的老板电器就告诉我们,智 能抽油烟机和智能微波炉能够构建出一个地区的饮食偏好,无 论是用于生鲜电商还是区域健康性饮食健康的研究都会是十分宝贵的数据。而扫地机器人,作 为目前为数不多的能在家中自由行走的电器,扫 地机器人能够搜集到一个家庭中独特的空间信息。而 如果一个扫地机器人拥有对复杂家庭环境适应(什么地都能扫)的能力,那 么它就距离科幻片里那种会跟在主人后面对话的陪伴型机器人又进了一步。在iRobot看来,目 前的智能家居仅仅解决了一个“通过什么来操控”的问题,依 然没有实现真正的智能——感知、思考、行动。

尽 管在思考和行动层面上尚不成熟,但 扫地机器人对家庭空间的感知是全方位的。 通 过传感器和自走的特性,它 能够帮助其它智能家居感知自己所处的整个空间:这 个家庭的布局是怎样的、有几间房子、房屋是如何分界的、厨房/卧室/客厅有多大,乃至于电视在哪里、音响在哪里、空 调在哪里和电灯在哪里、家庭有几个成员、分 别喜欢在什么时段呆在什么地方…… 我们可以想像一下,如 果需要在你的家里放置很多移动传感器,当 你在移动的时候它会随着你走动的地方给你灯光,当 你离开的时候就把灯关掉,所 以这是一个非常有效、更 加方便和舒适的家庭。但 如果说整个家庭不知道灯光的位置,它 怎么知道要把哪个灯打开?怎 么知道要把什么样的服务提供给你? 未来,iRobot的 扫地机器人希望可以做到支持用户将收集到的家庭空间信息通过一定的授权分享给家中的其它智能设备,从 而让家庭中的智能设备之间产生更紧密的联系,实现自动运转。 但 在数据安全方面并不用担心,首先,iRobot并 不会将原始的数据上传到云端,数 据在本地进行计算脱敏后会以处理后的模型存储在服务器上。并 不会出现机器人变成藏在家里的移动摄像头这样可怕的事情。 其次,在 分享数据的时候严格遵循用户的意愿,如 果用户不授权第三方,那么这些数据就仅供iRobot为用户提供扫地服务。 尽 管目前的扫地机器人依然只是个扫地机器人,但 许多用户对它的期待其实已与iRobot不谋而合——我 们看到的那些把智能音箱、空 气净化器和智能手机绑在扫地机器人上当智能生物养的“奇葩”案例,应 该就是未来家庭机器人的雏形了吧。