做一个机器人系统 要想清楚这三步

从本质上来说，机器人是一个高度集成的系统，其中控制、电子、机械设计每一块都至关重要，还包括其运行的算法。我们过去在外企工作时，主要致力于解决机器人内在的挑战性问题。如今，我们选择创业，从原先的工具提供者转变为创造者。

最近流传着一篇关于创业者和创业爱好者的区别的文章，其中提到他们对办公室的态度。创业爱好者追求光鲜亮丽的门面与前台，而真正的创业者则更注重实质。如果你没找到灵至科技的办公室，那可能是因为除了门牌号和房间号，没有其他显眼标志。

潘晶，这位上海交大机器人专业的研究生，曾在美国国家仪器公司从事机器人控制器的工作。他的团队曾为乐高机器人提供OEM服务，并作为全美最大的高中生机器人比赛First Robot Communication的软件和硬件供应商。早期MIT的猎豹机器人也采用了他们的方案。

2015年2月，潘晶带着老团队成员共同创立了灵至机器人公司。他们推出了一款名为“纳豆”的自主导引机器人，主要针对餐饮、教育和医疗行业。其设计简洁，底座加显示屏的典型设计让人想起思岚宙斯的机器人。“纳豆”在演示视频中最令人印象深刻的功能是找人转述能力。通过面部识别和定位，机器人能找到目标并传达主人的任务，然后返回报告完成情况。但实际上，要想实现找人功能，目标人物必须在系统中有明确的位置信息。

灵至科技CEO潘晶在接受采访时表示：“我们卖的不是单纯的机器人，而是整套解决方案。”例如，博物馆需要一个讲解员机器人时，我们需要提供具备讲解词定制、地图场景构建等功能的机器人方案。这种定制化服务会导致每个机器人的成本上升到约25万。这个价格并不便宜。但是机器人产业不同于传统行业，没有固定的价格标准。关键在于解决方案能否真正为客户解决问题、创造价值。我们的定价策略参考了一个普通员工两年的工资水平，一般在25万至30万之间。虽然价格不菲，但我们认为这个价格对于面向企业的客户来说是可以接受的。我们也提供租赁服务来满足不同客户的需求。目前，“纳豆”的第一代产品出货量不到十台。整个机器人的设计过程包括工业设计、机械设计、外观设计以及软硬件开发都是我们自己完成的。作为复杂的系统，机器人的发展有其特定的过程。潘晶将其总结为“三步曲”：感知环境（Sensing）、思考（Thinking）和执行动作（Acting）。国内大部分厂家目前集中在感知环节的研究和开发上。随着传感器技术的发展和成本的降低，机器人对环境感知的能力越来越强。灵至机器人在使用如Slamtec等公司提供的廉价雷达传感器来检测环境数据的也在不断研究如何解决动态障碍物的感知问题。灵至机器人正努力通过创新技术和定制化服务为客户提供高质量的产品和解决方案，以期在这个充满活力的领域中占据一席之地。在传统感知技术（Sensing）的领域里，如何实现最优的环境建模一直是核心议题。其中一个重要环节就是多传感器融合技术，这并非单靠一种传感器就能解决的事情。它融合了红外、超声以及其他接触传感器如摄像头和Kinect等设备，进行深度的信息捕捉。这些多元的数据再通过算法融合，才能形成机器人做出决策所需的关键信息。在这一领域，称之为传统的Sensing技术。

仅仅依赖Sensing技术还不足以实现完美的环境建模。我们需要解决两个关键问题：一是如何实现传感器的最佳融合，二是如何通过软件算法整合融合后的同一维度信息以补充环境模型。当我们跨越这一步后，我们会发现，Sensing的真正价值在于完成了最基础的工作——数据获取。

接下来是思维（Thinking）层面的挑战。除了整合传感器数据并转化为信息之外，Thinking还包括自动避障和路径规划。在复杂的环境中，机器人需要全局和局部的路径规划。当局部环境发生变化时，机器人需要根据静态地图和动态障碍物制定新的路径规划。如果机器人无法完成新的路径规划，它还应该具备远程求助和语音求助等智能行为。

最终，执行（Acting）阶段要求机器人能够真正地改变环境。虽然声、光、电等方式也可以影响环境，但机器人的移动和行动能力才是对所有功能的最大扩展，这种扩展是无限可能的。因为无论声源还是光源都有物理范围的限制，但机器人的行动能力却能使其能力实现质的飞跃。

一个复杂的机器人系统可以从这三个核心要素来审视：Sensing负责感知环境并获取物理量；Thinking负责决策，依赖于强大的算法；Acting则是机器人的输出，无论是语音、灯光还是行动，都是与环境、与人交互的重要方式。灵至团队深谙此道，他们认为除了算法之外，团队的核心竞争力在于“人”——那些致力于推动机器人技术与交互体验不断进步的人们。