發力導盲機器人研發應用 未來還需從這些方面入手

2019-01-15 15:53來源:中國智能制造網//

原標題：發力導盲機器人研發應用 未來還需從這些方面入手

近年來，人口紅利的日漸消失，自動化生產需求的不斷釋放，讓機器人在工業制造業領域迎來了十分迅猛的發展，以搬運、碼垛、切割等機器人產品的崛起為標志，一個百億規模的龐大市場快速形成，潛力藍海正在迎來持續轉化與釋放。

而伴隨著工業機器人發展的逐漸成熟，以及應用場景的日益擴大與深化，機器人的商用價值也開始迎來新的變化。應用場景從工業領域向服務領域延伸漸成趨勢，醫療、教育、家庭服務等機器人產品加速落地，服務機器人日漸成為行業發展的新寵。

在此背景下，導盲機器人作為服務機器人的一個細分，也開始迎來良好的發展機遇。通過各種新型科技的集成融合，為視覺障礙者提供輔助與支持，導盲機器人正以顯著的功能優勢，吸引著越來越多行業企業的研發與關注。

我國盲人需求飽受重視

日常生活中，我們經常會見到許多盲人、低視力人群，他們由于受到視覺障礙的限制，出門和行走極其不便。當前，我國視覺障礙者的數量居于世界前列，盲人超過萬人，低視力者也有數百萬之多，幾乎每年視覺障礙者人數都會新增上百萬，如果不采取有效措施，到2020年我國視力殘障人士將達到0余萬，社會和諧度和幸福度將遭受重大考驗。

本來，依靠輔助設施掌握行走的方式和特征，是視障人士日常生活的重要組成部分，但隨著盲人和低視力人群數量的急劇上升，他們的導盲需求開始不斷增多，對導盲工具與基礎設施的要求也顯著提高。

越來越多的視障人士認為，現時提供的輔助導盲設施和工具，在實際上已經不能滿足他們的活動需要，它們既無法為用戶提供正確的路徑和躲避障礙，同時購買使用的價格還不低，不少視障人士希望能有一個全新的輔助導航設施，能夠為他們確保出行的方便和安全。因此，導盲機器人應需而生且逐漸受到行業企業的高度關注。

導盲工具當前發展現狀

當前，在國內外已經有不少學者和實驗室，開展了導盲輔助方面的研究工作，他們的研究主要集中在三方面：手杖類行進輔具研究、穿戴式行進輔具研究，以及移動式行進輔具研究。

其中，在手杖類方面，2010年日本曾推出過提款電子導盲杖，該導盲杖通過超聲波感應器的應用，能夠讓使用者感受到臉部高處的障礙物，并通過震動手柄對用戶進行有效提醒。當前，我國的研究重點基本集中在拐杖方面，在另外兩項研究上有所不足。

在穿戴式方面，美國曾開發出腰帶式行動輔具，借助超聲波為用戶營造出區域全景地圖，讓視障人士“重獲雙眼”；同時，2016年我國達闥科技也推出了一款人工智能頭盔meta，通過云端智能的接入，讓用戶探測和感知周圍環境，徹底改變了盲人這一弱勢群體的生活狀態。

而在移動式方面，導盲機器人作為移動式的重要組成，不僅是大家研究的重點，也是取得研發成果最為顯著的領域之一。日本山梨大學曾研制出一款導盲機器犬，不僅有效嫁接了導盲犬的各種功能，在培養和使用成本上也更為低廉，為導盲機器人研究提供了重要成果展示。此外，國外對于智能手推車、智能輪椅等的研發，也為移動式導盲輔具研發提供基礎和幫助。

機器人導盲需注重哪些

眼下，我國對于導盲工具的研究普遍落后于國外，國內的研究重點基本是在拐杖方面下功夫，如北京理工大學研制的“導盲杖”，在導盲機器人上的研究相對而言明顯不足。具體原因是由于移動式導盲工具所需要的技術要求更高，研究導盲機器人需要注重以下四方面的功能。

首先是路面探測功能，導盲機器人要實現多路面和車體的無死角障礙探測，這對傳感器技術要求較高；其次是障礙識別功能，作為機器人避障的基礎，是所有模塊中最重要的環境，這需要良好的人機合作技術要支持；再次是軌跡跟蹤功能，導盲機器人要設計和執行更加平穩優化的行動路線，這需要機器人具備較好的跟蹤策略和獨立路徑規劃能力；最后自主行動功能，這是移動式區別另外兩類最重要的原因，對于驅動方式和動力材料的選擇十分重要。

總的來說，導盲機器人算是輔助導盲工具的高級形態，對技術、材料要求都相對較高，我們現階段研發相對弱勢，但未來加大投入與力度將是必然趨勢。一旦我國導盲機器人的研發進入正軌，將對現有導盲設施和現狀帶來顛覆性改變。

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