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富士通研商用机器人“能识别所有场景”

                                      

富士通研商用机器人“能识别所有场景” 增加:chianrobot

富士通研究所与富士通前沿科技公司（Fujitsu Frontech）9月13日发表了可在家庭与办公室等进行辅助作业的个人机器人“富士通服务机器人（暂称）”，由富士通研究所开发，富士通前沿科技公司拟于2005年6月开始销售。

　　【日经BP社报道】富士通研究所与富士通前沿科技公司日前开发成功了用于办公室与商务设施等用途的服务机器人“富士通服务机器人”（FSR）（图1，发表资料1（日文）），可以胜任引导、搬运、巡视、提供信息等事务。富士通前沿科技公司计划于2005年6月推出，目标价格为200万日元（约合人民币15万元）。

图1：富士通的“富士通服务机器人”（FSR）

对照视觉信息与地图数据，识别当前所处位置

　　FSR在得到所有必须的信息后利用视觉识别处理实现自主活动。以使用多个采用CMOS固体拍摄元件的照相机拍摄的图像为基础，识别目前所在位置、障碍物、作业的对象、与对象之间的距离等，因此它可以与人在同一环境中作业。

　　视觉识别采用的是配置在头部的CMOS照相机所获得的VGA图像数据。CMOS照相机共有8部，分别分布在右眼、左眼、额头三个位置。右眼与左眼位置上，分别在左前、正面、右前视线方向安装了3部照相机（图2），额头位置在朝向正上方与正面安装了2部照相机。根据需要对这些照相机获得的图像数据进行组合之后，可以识别周围的人、物体以及与对象之间的距离。FSR事先登录了活动范围的地图数据，可以将识别的视觉信息跟地图加以对照，来判断目前所在位置。此外，由于能在行走过程中检测障碍物，因此可在到达目的地的途中躲开障碍物前进。

　　一般朝向正上方的照相机主要用于识别天花板等上的记号，来判断当前所在位置。FSR当初也因同样的目的在正上方安装了CMOS照相机，“但在开发过程中，发现没有正上方向的照相机也能识别目前所在位置。投入生产时可能会去掉安装在中间的两个照相机”（富士通研究所周边系统研究所自律系统研究部长驹田聪）。

使用FPGA开发图像处理LSI

　　进行整体控制的是在86系列微处理器上运行的软件，OS采用了“Windows XP Embedded”。在该微处理器管理下运行的是2个DSP，使用的是美国德州仪器的“TMS320C6713”（工作频率225MHz），分别安装在两个相同的板卡上，一个负责动作控制与语音识别，另一个负责视觉识别处理。在负责视觉识别的DSP管理下运行的是新开发的3维图像处理LSI，使用美国赛灵思约有500万个门阵列的FPGA开发而成，该FPGA的工作频率为90MHz。

　　将视觉识别DSP与3维图像处理LSI组合起来后，可以抽出行走过程中的特征点，根据立体测量在地图上定位机器人所在位置，完成障碍物等的测量。抽出200个特征点需要的处理时间约为90ms，立体测量需要的时间约为41ms。由于开发了图像处理LSI提高了处理速度，因此可以在行走进程中进行视觉识别。

可以回应人的招呼

　　FSR肩宽644mm、底部直径566mm、高1300mm，重量为63kg。采用车轮移动方式，移动速度为3km/h，可以上下最大10度的斜坡以及不超过10mm的台阶。有两条4个部位可以活动的胳膊，手可以抓住东西（图3）。配备10.5吋的触摸式TFT液晶显示屏，人可以通过屏幕上的图像操作FSR，FSR也可以通过该屏幕向人提供信息。通信方面还配备了IEEE 802.11b规格的无线LAN功能。内置WWW服务器功能，可使用个人电脑等外部终端通过无线LAN对机器人发出指示或进行设置。

　　配备3个非定向麦克风，具有检测音源方向的功能。通过上述方向检测处理、语音识别处理，再加上根据获得的图像数据辨别肤色识别人的处理，FSR对别人的招呼做出反应。此外还采用了富士通研究所2004年5月发表的语音合成技术（发表资料2（日文）），FSR能够以自然的语调说话。

重视安全性，采用无接点充电方式

　　充电通过FSR背面的充电部位以无接点充电方式进行（图4），通过电磁感应供应300W的电流。“大功率电流供电时，容易因接触点污染等出现问题。因此优先选择了虽然传输效率低，但却可以安全充电的无接点充电方式”（驹田）。如果需要充电，FSR可自行移动到充电器所在场所开始充电。电源使用 300Wh、24V的镍氢充电电池，连续行走时间约为3小时，充电需要2小时左右。（记者：竹居 智久）

图2：头部安装了8部CMOS照相机。红线框里分别在左、正面、右视线方向安装了3部CMOS照相机

图3：可以识别手推车，并将手推车推到指定地方

图4：通过FSR背面的充电部，以无接点充电方式充电

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【日经BP社报道】富士通研究所与富士通前沿科技公司（Fujitsu Frontech）9月13日发表了可在家庭与办公室等进行辅助作业的个人机器人“富士通服务机器人（暂称）”，由富士通研究所开发，富士通前沿科技公司拟于2005年6月开始销售。

照片1：用手将手推车推到指定场所

　　富士通研究所董事、周边系统（Peripheral System）研究所长、存储系统研究所长内山隆表示，“有望成为个人机器人中能在办公室与商务设施中活动的机器人，可在企业负责接待、在机场指路与搬运行李、在博物馆引导游客”。

　　富士通服务机器人除头部可上下左右移动晃动之外，类似人的肩、肘、手腕的部分有4处可以弯曲。可以用手抓起物品。在通信功能方面，可以识别人的语音进行活动、发出声音提醒人注意。

　　在发表会上，进行了用手将手推车推到指定地点（照片1）、按电梯按钮乘坐电梯（照片2）、自己到充电处充电的表演。

　　与其他个人机器人的不同之处在于：“使用四部照相机实现了三维视觉，从而可以识别人与障碍物、衡量与障碍物的距离后移动”（富士通研究所周边系统研究所自律系统研究部长驹田聪）。其他个人机器人大多使用红外线传感器与超声波传感器识别障碍物。

　　外形尺寸为宽(肩宽)644×厚566×高1300mm，重63kg。“给其减肥并采用轻型材料后，上市时重量可以减少到30kg左右”（驹田部长）。运行应用程序的OS采用了Windows XP embeded。可通过TFT液晶触摸屏进行设置与操作（照片3）。具有无线LAN功能，“可以向管理员发送机器人相机拍摄的图像，还可以远程操作。” （内田董事）

　　富士通前沿科技公司常务董事花谷清和表示：“如果能够批量生产，打算将价格控制在200万日元（约合人民币15万元）左右。刚开始时可能稍贵一些。”

　　富士通集团始终致力于面向研究机构和家庭的机器人的开发，2001年9月推出用于研究机构的双足行走机器人“HOAP-1”、2003年3月推出改进版“HOAP-2”与家庭机器人“MARON-1”。内山董事表示“以往富士通生产的是面向研究机构用与家庭这两个市场的机器人。富士通服务机器人是处于这两个市场中间的办公室用机器人，从一年半以前开始开发。”（铃木 孝知）

照片2：按下按钮乘坐电梯

照片3：通过TFT液晶触摸屏进行设置与操作

以上资料来自日经科技

【作者: chinarobot】【访问统计:】【2004年09月21日 星期二 13:25】【注册】【打印】