如何在移动机器人中部署Gmapping SLAM算法

一、SLAM是什么 SLAM的全称是Simultaneous Localization And Mapping,翻译过来就是即时定位与地图构建。这里有两个关键词:定位和地图构建,也就是说机器人会在未知的环境中,一边确定自己的位置,一边去构建地图,最后输出类似这样的地图。 简而言之,SLAM地图构建的过程就是用深度传感器测量机器人和周围环境的距离信息,从而完成对周边环境的地图构建,同时,机器人会对环境进行一致性检查,检测是否运动到已经构建过地图的地方,最终完成地图闭环,完成整个地图。 ROS中最为常用的SLAM算法就是Gmapping,这是一种基于滤波SLAM框架的常用开源SLAM算法,基于RBpf粒子滤波算法,即将定位和建图过程分离,先进行定位再进行建图。如果大家对Gmapping算法感兴趣,可以阅读该算法的论文:https://openslam-org.github.io/gmapping.html 二、LIMO移动机器人运动控制 2.1 LIMO多模态机器人 我们常见的移动机器人运动类型一般有四轮差速、阿克曼转向、履带差速、全向移动等,但是俗话说的好,成年人不做选择,LIMO一款满足你所有需求,四种运动类型随心任意切换。 关于多模态运动类型的测试,我们未来再专门讲解,今天的重点是在LIMO机器人四轮差速的运动状态下,实现SLAM应用功能。 2.2 远程连接LIMO LIMO开机后,通过虚拟键盘onboard连接上自己的WiFi,然后在电脑上下载与之相应的远程桌面软件NoMachine。可以直接在官网下载NoMachine – Free Remote Desktop For Everybody:https://www.nomachine.com/ 安装好软件之后,电脑和小车连接同一个WiFi,这样就可以和小车进行远程连接了。 2.3 下载并编译代码 LIMO机器人的代码还处于持续更新中,我们可以在Github主页中看到,为保证使用的是最新的代码,这里我们使用如下命令将代码包下载到LIMO机载系统中的工作空间里,替换掉原有代码:…

案例有奖征集 | 开启Agile·X 开发者计划

松灵机器人全地形移动底盘,拓展机器人无限应用可能性。截止2021年,松灵机器人开发平台已被全球1000家企业和500家科研高校选择。 Agile·XN 机器人世界2022已启动,邀您一起共创未来机器人新世界,新形态。即日起至2022年7月30日,您的“移动机器人开发者VLOG” or “Blog”一旦投稿松灵机器人社区,即可领取高达16,000元的丰富开发者奖品! 参与对象不限,欢迎广大使用松灵机器人开发平台的在校学生、企业以及开发者积极参与和交流。 奖品设置类别: (1)开发者达人奖:价值16,000元,ROS多模态开发平台LIMO; (2)开发者创意奖:价值5,999元,TRACE mini; (3)开发者潜力奖:价值3,000元,松灵底盘抵用劵; (4)人人参与奖 : 价值1,000元,古月居学习课程。  活动详情 1、投稿渠道:发布松灵机器人社区动态视频、Groups、Blog栏目皆可。(操作方式:网页搜索松灵机器人官网-进入服务支持-找到社区-注册账号发布即可) 2、活动时间 活动时间 2021年12月17日~2022年7月30日 第一期征集时间  2021年12月17日~2022年1月27日 第一期获奖公布 2022年1月28日 下一期作品征集及展示时间 关注松灵社区和公众号,留意征集主题和内容的发布启动 3、创作内容:…

2021年中国服务机器人市场规模及未来发展前景分析:销售额达222.2亿元

一、概述 服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员,尚没有一个严格的定义。不同国家对服务机器人的认识不同。可以分为专业领域服务机器人和个人/家庭服务机器人,服务机器人的应用范围很广,主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人,它能完成有益于人类健康的服务工作,但不包括从事生产的设备,服务机器人的定位就是服务。一般情况下,它泛称提供全自动或半自动之人员照护、保全、清洁、设施维护等服务功能之非工业用机器人。服务型机器人常需与人类和环境互动,配备影像、语音、触觉等各式感测器,结合人工智慧能及时反应外在情况且具备学习能力,故又称为「智慧型机器人」。按照IFR(国际机器人联合会)的标准,服务型机器人可下分为个人/家庭用机器人以及专业型服务机器人两大类,而个人/家庭用机器人又可细分为家务机器人、残疾人辅助机器人等五小类类,专业型服务机器人可细分为农业机器人、专业型清洁机器人等十四小类。 服务机器人分类 资料来源:智研咨询整理 服务机器人产业链与工业机器人相比,服务机器人产业链上游更加多样化,供给集中程度较低;因此中游机器人本体成本亦相对更可控;服务机器人下游产业则百花齐放,本土企业具有优势,不同于标准化的工业机器人领域,众多厂商只能比拼价格,服务机器人由于下游行业众多且差异性大,允许呈现百花齐放的局面,不同企业可以选择自身专注的领域进行研发、销售。且在下游产业应用中,因为服务机器人一般都要结合特定市场进行开发,本土企业更容易结合特定的环境和文化进行开发,占据良好的市场定位,从而具有一定的竞争优势。 服务机器人产业链 资料来源:智研咨询整理 二、发展现状 1、全球市场 当前,以深度学习、知识图谱为代表的新一代人工智能技术已经逐步脱离单纯以学术为驱动的发展模式,在基建、商业、民生、社会服务等领域得到广泛应用。服务机器人充分融合计算机视觉、语音识别、自然语言处理、知识图谱等人工智能技术,智能化水平显著提升,无论产品应用的广度,或是技术深度都产生了可观的进步,2020年全球服务机器人销售额达94.6亿美元,较2019年增加了17.40亿美元,同比增长22.54%,新一代人工智能兴起,行业迎来快速发展新机遇,未来将继续保持增长,预计2023年全球服务机器人销售额将达到201.8亿美元。 2016-2023年全球服务机器人销售额统计及预测 资料来源:IFR、中国电子学会整理、智研咨询整理 相关报告:智研咨询发布的《2022-2028年中国服务机器人行业市场发展模式及未来前景分析报告》 近年来,全球机器人领域相关创新机构与科技企业围绕人工智能、人机协作、多技术融合等领域不断探索,在仓储运输、智能工厂、医疗康复等领域的应用不断深入,推动机器人成为构建后疫情时代生产力的核心力量,服务机器人成为重要支撑力量,2021年全球服务机器人销售额占机器人市场规模的37.28%,预计2023年全球服务机器人销售额占机器人市场规模的比例将达到42.31%。 2021-2023年全球服务机器人销售额占机器人市场规模的比例 资料来源:IFR、中国电子学会整理、智研咨询整理 2、中国市场 为推进我国服务机器人的产业技术创新和应用推广,我国出台多项政策鼓励服务机器人行业整体发展,2017年12月,《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》提出到2020年,智能家庭服务机器人实现批量生产及应用,大量服务机器人相关政策的陆续出台,为我国服务机器人产业发展提供了强有力的支持和引导,有利于行业快速、健康发展。 服务机器人相关政策 资料来源:智研咨询整理 随着视觉引导机器人、陪伴服务机器人等新兴场景和产品的快速发展,我国服务机器人市场快速增长,2020年中国服务机器人销售额达222.2亿元,较2019年增加了71.30亿元,同比增长47.25%,中国服务机器人需求潜力巨大,未来市场空间将持续拓展,预计2023年中国服务机器人销售额将达到613.5亿元,我国工业机器人研发以突破机器人关键核心技术为首要目标,政产学研用通力配合,不断提升减速器、控制器、伺服电机、操作系统等核心环节的国产替代率。此外,服务机器人智能化、个性化水平快速提升,特种机器人需求领域不断扩展,将我国机器人产业再次推上发展新高度。 2016-2023年中国服务机器人销售额统计及预测 资料来源:IFR、中国电子学会整理、智研咨询整理 我国机器人市场需求全球领先,是支撑机器人产业的发展的中坚力量,2021年中国服务机器人销售额占机器人市场规模的36.07%,疫情带动服务机器人需求增长,激发众多新兴场景。疫情期间,面对面服务大量减少,智能接待、无人配送、无人零售等需求增加,为接待机器人、递送机器人、新零售机器人、测温机器人、消毒机器人等服务机器人带来新的发展机遇。 2021年中国服务机器人销售额占机器人市场规模的比例…

大厂纷纷布局机器人,怎么大家都开始“不务正业”了?

数据统计,今年上半年,我国机器人企业已获得119起投资,累计融资金额超百亿元。作为“制造业皇冠顶端的明珠”,机器人的研发、制造与应用是衡量一个国家科技水平与高端制造水平的重要标志。 据《中国机器人产业发展报告(2021年)》显示:2021年,中国机器人市场规模预计将达到839亿元,2016-2023年的平均增长率达到18.3%。其中工业机器人445.7亿元,服务机器人302.6亿元,特种机器人90.7亿元。 资本争先布局机器人赛道,除了京东、顺丰、美的、格力等传统劳动密集型企业向智能制造、自动化升级转型的“刚需”,我们也看到了许多熟悉的互联网大企的面孔:包括腾讯、美团与近几年风头鼎盛的字节跳动等,都不约而同把触手伸向机器人赛道。 以字节跳动为例,今年7月,字节跳动所关联的北京量子跃动科技有限公司先后入股投资未来机器人与大扬智能科技。今年1月,字节跳动联合领投战略融资平台型机器人“盈合机器人”;今年5、6月,领投B轮与B+轮工业移动机器人“迦智科技”;至8月末,Syrius炬星宣布完成由字节跳动领头的B轮融资,金额超过2000万美元。 机器人赛道的空前热闹让人不禁感叹:这年头,大家都开始“不务正业”了。 8月11日,小米发布了旗下第一款开源四足机器人CyebrDog; 8月18日,百度发布一款汽车机器人以助力百度“阿波罗”自动驾驶项目; 8月24日,三星集团宣布将多投入240万亿韩元对机器人技术等科技领域进行研发与投资; 9月7日,小鹏汽车推出全球首款可骑乘智能机器马。 …… 为何近两年有实力的大企都在布局机器人?这个问题我们得从多角度进行分析。 一、机器人替代人工成趋势,疫情同时起到助推转型的作用。 从人口红利渐渐消失开始,机器人换人、自动化生产、供应链布局在制造企业一直占据战略位置。近两年,疫情的突发一定程度上影响了机器人市场需求,中国机器人市场规模率先陷入短暂的停滞,甚至倒退。但又得益于中国抗疫的效率,复工复产的实施使中国机器人市场迅速复苏。疫情导致的“少接触”使机器人应用更受欢迎,机器人行业迎来了更广阔的发展空间。 相较于全球其他区域,国内的机器人发展环境恢复迅速,机器人应用带给产业的变化也给了这个赛道的观望者信心,布局机器人赛道是大势所趋。 二、业务发展趋向饱和,要想更进一步需要科技加持。 以上提到的诸如京东、顺丰、字节跳动、美团等,前两者在电商与物流领域算是老大哥的角色,后两者在新电商物流(抖音电商、美团优选)方面也希望分一杯羹。随着业务量的渐增,依靠人力去完成分拣、识别、最后一公里配送等环节效率低下且成本高昂。 它们在机器人领域的布局让人不难看出,补充物流产业链中智能设备的一环,物流分拣、配送由智能设备替代人工,降本增效,是大企投资机器人领域最肉眼可见的收获。 三、机器人赛道正处风口,借风口拓宽业务范围。 投资机器人赛道成为共识,谁都想在风口上起飞。 在机器人行业的持续向好的态势下,入局者除了借机器人拓展现有的业务、生产水平,还有如小米推出开源四足机器人CyebrDog,也是在提前布局机器人行业,以开源的方式集成最好的技术能力,将来面对应用场景能够快速进行开发与落地。 ▼ 资本的涌入本来就是双刃剑。 一方面,钱能解决的问题就真的能被钱解决了。如:人才的招募、研发的投入、改善实验室环境等,这些条件的改善对机器人研发都是利好的。 另一方面,不得不面对现实的是:当资本涌入,市场规模增长低于机器人行业企业数量的增长,部分闲置的国产机器人产品只能靠打价格战去售出。这种牺牲利润空间去恶意竞争的行为会对机器人行业的发展产生严重的不良影响。 就算机器人赛道的上升空间再高,它终究还是属于制造行业,始终需要沉下心来积累经验,做出成果。不同于互联网砸钱就见成效的玩法,机器人需要长年累月去投入研发成本,最终形成技术沉淀。资本只能协助它去到某个高度,决定不了它的高度。…

日本工业机器人核心部件,正在被中企追赶

前言 减速器、伺服电机与控制器被认为是机器人三大核心零部件,也是制约我国机器人产业发展的主要瓶颈 贸易统计显示,日本1月的工业机器人出口为1万3249台,比上年同月增加54%。在最先控制住新冠疫情并实现经济复苏的中国,设备投资恢复,工业机器人需求也正在回暖。 精密减速器厂商日本哈默纳科的中长期增长前景正在浮现。工业用小型机器人已进入食品制造、医疗和物流等领域。哈默纳科在用于可搬重量10公斤以下机器人的减速器领域掌握8成份额,对于哈默纳科来说,良机已经到来,但在其背后,正在传来不断追赶的中国企业的脚步声。 国内工业机器人经历了近20年的高速增长后开始放缓,但基于国内工业机器人密度依然偏低、高端制造未来需求依然巨大等因素,国产工业机器人市场依然可观。 从产业链来看,工业机器人分为上游、中游、下游以及下游应用(客户端)。上游主要包括工业机器人的原材料如铸铁、铝合金、不锈钢等以及核心零部件如减速器、伺服系统、控制器;中游主要是本体制造商,如机械手臂、底座等,包括工业机器人本体以及系统集成商,包括单项系统集成商和综合系统集成商;下游则主要是应用领域如汽车工业、纺织工业、食品工业等。 减速器占据最大成本份额 减速器、伺服电机与控制器被认为是机器人三大核心零部件,也是制约我国机器人产业发展的主要瓶颈。整体来看,工业机器人的总体成本中,核心零部件的比例接近于70%,其中减速器占据最大的比重,为32%;其余伺服电机和控制器占比分别为22%和12%。 减速器被外国厂商垄断 聚焦到减速器来看,减速器主要用于传导伺服电机的动力,调整速度和扭矩,以便更精确地控制机器人动作。目前世界上最大的减速器生产厂家是日本纳博特斯克精密机械公司,该公司是世界上处于优势地位的专业的机器人用精密摆线针轮减速机制造商,其核心产品为精密减速机RV系列。早在二十世纪八十年代早期,应世界主要机器人制造商要求,纳博特斯克就将已经在挖掘机行业成功使用的RV减速机的精准可靠设计,调整到要求严格的机器人制造行业中使用。目前中国减速器市场中,纳博特斯克占比达60%之多。 技术差距较大 从具体技术来看,减速器属于纯机械精密部件,材料、热处理工艺和高精度加工机床缺一不可,核心难点在于背后庞大的配套工业体系。目前,我国减速器研究起步较晚,技术落后于日本,严重依赖进口。与日本谐波减速器产品相比,国内谐波减速器厂商苏州绿的、来福谐波所产生的谐波减速器产品价格要低50%左右。例如:来福谐波的产品单价在2000元左右,日本产品价格约在4000元左右。 此外,与国外产品相比,国内企业目前生产的谐波减速器传动精度、扭矩刚度、精度等与国外企业仍有差距。 哈默纳科涉足的“波动齿轮”减速器适合机器人结构的小型化,而协作机器人的市场扩大也有望推动该公司的利润增长。 哈默纳科的股价在2020年底创出了上市以来的高价,但从长期看,竞争企业的崛起有可能构成威胁。2014年启动减速器的商业生产的中国企业绿的谐波传动科技(leaderdrive,以下简称:绿的谐波)2020年的销售额同比增长16%,达到36亿日元,总市值也上升至1800亿日元。 国产企业奋力追赶 不过值得注意的是,虽然目前技术与国外仍有差距,但国内企业在不断地寻求突破。国产企业经过多年积累和技术沉淀,已经逐步获得国际市场认可,产品竞争力及销售量持续提升。在减速器方面,目前国内能够量产并规模出货的有上海机电、中大力德、双环传动、秦川机床(均是2018年规模出货)等。 在国内龙头企业和政府的共同努力下,我国减速器在标准化建设上取得了一定的突破。2014年5月,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会便发布并实施了《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准。该标准基本涵盖了机器人用谐波齿轮减速器分类原则、技术要求、性能指标、试验方法、检验规则和包装、运输、储存等方面的内容,对谐波减速器的技术指标以及相应的技术内容进行详细规范。同时在2018年中国机器人产业大会上,由秦川集团负责起草的《机器人用精密摆线行星齿轮减速器》标准也正式发布,并于2019年1月1日起实施。 2020年8月27日,绿的谐波登陆科创板,开盘价为65元,较发行价上涨85.4%。截至目前,其股价为75.1元,市值超90亿元。 绿的谐波主营业务为精密传动装置研发、设计、生产和销售,公司核心产品是精密谐波减速器,其最大的下游应用领域便为工业机器人。 从早期做精密仪器代工,到2013年量产国内首台谐波减速器,绿的谐波从一家小的机械加工厂逐渐成长为给ABB、通用电气等国际高端装备制造商供货的优秀企业,全球出货量仅次于日本哈默纳科,国内市场份额则达到70%以上。2017年至2019年,绿的谐波海外收入从3577万增至5748万,年均复合增长26.78%,远超其营收2.86%的年均复合增速。 其他像在工业机器人深耕多年的新松机器人、新时达以及登陆科创板的系统集成商瑞松科技等,近年来也不断发展,国产自主品牌竞争力逐步提升。 中国正处于制造业转型升级的历史机遇期,半导体、消费电子、新能源等高端制造业产能稳步扩张,自动化、智能化生产对工业机器人的多元化需求将提高中国制造业整体工业机器人密度,中国工业机器人市场有望进一步扩容。激烈的市场竞争将会促使企业加快提高生产自动化程度,各行各业的工业企业必将通过大量运用自动化、智能化装备,来提高生产效率和市场竞争力。 免责声明 文章来源:前瞻产业研究院

《“十四五”促进中小企业发展规划》印发 推动要素资源向优质中小企业集聚

近日,工业和信息化部会同国家发展改革委、科技部、财政部等十九部门联合发布《“十四五”促进中小企业发展规划》。《规划》提出,到2025年,中小企业实现整体发展质量稳步提高,创新能力和专业化水平显著提升,经营管理水平明显提高,服务供给能力全面提升,发展环境进一步优化。 “《规划》第一次以多部门联发形式发布,表明各方力量共同促进中小企业发展工作的体制日益健全。”工业和信息化部中小企业局局长梁志峰介绍,《规划》以创新与绿色发展为重点,营造鼓励和保护创新的外部环境,激发企业创新内生动力,推动绿色化改造,为中小企业可持续发展奠定坚实基础。 提升创新能力和专业化水平,一直以来都是中小企业实现高质量发展的保障。《规划》给出定量目标:到2025年,规模以上小型工业企业研发经费年均增长10%以上,专利申请数年均增长10%以上,有效发明专利数年均增长15%以上。“我们将从知识产权创造、获取、运用等方面,推动中小企业提升知识产权能力。”工业和信息化部中小企业局一级巡视员叶定达认为,支持中小企业创新发展还要在细分领域做专做精、产学研协同等方面发力。 叶定达建议,完善首台(套)重大技术装备保险补偿机制试点,鼓励大型企业与配套中小企业建立利益共享、风险共担机制,促进创新产品快速优化升级。同时,要瞄准前沿领域,发挥中小企业机动灵活、单点深入优势,加强前沿技术研发、成果转化和产业化。“十四五”时期,工信部将进一步推动技术创新成果转移转化、促进创新资源共享。发挥大中小企业融通型特色载体作用,总结推广“龙头+孵化”等成功模式经验,推动大中小企业深度融合、相互嵌入式合作。 广大中小企业在“十四五”时期的发展方向是什么?《规划》给出了路径:通过政策引导,推动要素资源向优质中小企业集聚,引导中小企业走“专精特新”发展道路。并提出,到2025年,推动形成一百万家创新型中小企业、十万家“专精特新”中小企业、一万家专精特新“小巨人”企业。 梁志峰认为,应在各省份制定的“专精特新”中小企业评价标准和办法基础上,完善“专精特新”中小企业、“小巨人”企业评价和培育办法,建立科学的梯度培育评价指标体系,为中小企业分层指导、分类培育、精准服务夯实基础;通过“创客中国”、中小企业创新创业大赛等“双创”活动,培育创新型中小企业,通过为“专精特新”中小企业定制专属服务包、开展“专精特新万企行”等活动,精准支持“专精特新”中小企业发展。 “要继续培育中小企业公共服务示范平台、小型微型企业创业创新示范基地、中小企业特色产业集群、中外中小企业合作区等各类平台载体,加强对不同企业群体创新创业支持力度。逐步构建起‘百十万千’优质中小企业梯度培育体系,引领更多中小企业做优做强。”梁志峰说。 来源:http://www.gov.cn/zhengce/2021-12/18/content_5661747.htm

松灵机器人&古月居签署战略合作,协同创新机器人教育实践平台

2021年11月25日,松灵机器人和国内ROS学习社区开创者古月居签署战略合作,将合力赋能高职和本科院校,培育新工科智能领域实践型创新人才。基于松灵机器人学院中产教融合和实践创新的愿景和各自平台优势,双方将更深度合作,全新研发,打造更前沿、更系统的ROS自动驾驶和移动机器人课程体系,同时创建线下主题课程培训和竞赛形态等多元化深度实践平台。 构建更系统、更前沿的 实践创新教育平台 双方达成共识,深入定位高职本科高校教育需求,将持续融合前沿的行业技术和市场信息,以更真实的行业案例场景切入,为院校教育和爱好者构建一站式自主探索、实践创新教育和开发平台,最大限度培养学生自主学习、分析和解决问题的综合能力。 本次会议中,松灵机器人创始人魏基栋和古月居创始人胡春旭出席,签署了战略合作协议并发表感言。 LIMO配套移动机器人应用课程 即将上线 今年6月,基于多模态移动机器人开发平台LIMO,古月居和松灵机器人学院达成了全新系统课程研发合作,共同推出开源免费课程《ROS移动机器人实战》,以及院校级专业核心课程体系《移动机器人原理与应用》。课程面向入门到毕业就业学生人群,能够让学生实现至少1~2年项目经验开发工程师水平,在机器人运动,智能机器人和自动驾驶等领域完成就业。 《ROS移动机器人实战》课程包含6大主题18讲内容,对入门选手友好,详细讲解ROS核心功能在真实移动机器人中的使用方法,以LIMO多模态移动机器人为验证平台,理论与实践相结合,让更多学生和爱好者将所学内容用于实际机器人研发。 课程特点 >机器人相关专业必备的核心课程之一; >通过理论视频+实践课程的方式,以实践操作提高学生综合应用能力; >课程内容模块化,可以根据不同院校的具体需求做调整; >培养学生具备在企业从事相关领域的应用开发能力。 目前,LIMO课程研发制作仍在紧密进行中,并于2022年初上线。后续,双方还会基于松灵机器人其他无人驾驶科研教育产品,协作开发配套课程以及实验室实践平台。