探索服務(wù)機(jī)器人 在冬奧會中的應(yīng)用價值
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- 發(fā)布時間:2020-05-15 21:31
進(jìn)入2020年,北京冬奧會的腳步又向前邁進(jìn)了一步,世界的目光將會再一次聚焦中國,中國也將以開放、包容的姿態(tài)迎接四海賓朋,以競技體育為依托,密切國與國之間的友好交流。為保障北京冬奧會順利舉辦,各項(xiàng)籌備工作都在有條不紊地推進(jìn)。與此同時,一群機(jī)器人也在“摩拳擦掌”,渴望抓住這難得的機(jī)會大顯身手。
2019年9月24日,由北京市科學(xué)技術(shù)委員會、北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局、中關(guān)村科技園區(qū)管理委員會、北京市海淀區(qū)人民政府主辦,工業(yè)和信息化部計(jì)算機(jī)與微電子發(fā)展研究中心(中國軟件評測中心)、國家機(jī)器人質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(北京)、國家應(yīng)用軟件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心承辦的2019年北京冬奧服務(wù)型機(jī)器人創(chuàng)新產(chǎn)品測評比選大賽(以下簡稱機(jī)器人測評比選大賽)正式啟動。本次大賽在全市范圍內(nèi)征集有較高技術(shù)水準(zhǔn)、有完整落地解決方案、有較好示范作用的優(yōu)秀產(chǎn)品,并為入選的獲獎單位提供資金支持和應(yīng)用示范推廣等服務(wù),為冬奧會挖掘服務(wù)型機(jī)器人應(yīng)用的新模式,培育北京市服務(wù)型機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。
機(jī)器人測評比選大賽啟動儀式上,工業(yè)和信息化部計(jì)算機(jī)與微電子發(fā)展研究中心(中國軟件評測中心)機(jī)器人與智能裝備測評工程技術(shù)中心主任鞏瀟,發(fā)布了《關(guān)于舉辦2019年北京冬奧服務(wù)型機(jī)器人創(chuàng)新產(chǎn)品測評比選大賽的通知》。本次大賽設(shè)置了九大應(yīng)用場景,對應(yīng)九個參賽小組,分別是公寓入住、頒獎、移動售貨、社區(qū)配送、點(diǎn)菜送餐、客房服務(wù)、器械運(yùn)送、導(dǎo)覽翻譯和安防巡檢。大賽堅(jiān)持公平、公開、公正的原則,針對九類應(yīng)用場景,對產(chǎn)品質(zhì)量特性進(jìn)行綜合測評比選。
機(jī)器人測評比選內(nèi)容分為兩部分,包括基礎(chǔ)測評和任務(wù)測評?;A(chǔ)測評主要考察產(chǎn)品的安全可靠性,測評比選依據(jù)的是產(chǎn)品是否通過并獲得中國機(jī)器人CR認(rèn)證證書(認(rèn)證類型應(yīng)至少滿足安全認(rèn)證要求);任務(wù)測評主要考察產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)、功能、性能和智能化水平,根據(jù)應(yīng)用場景特點(diǎn)和產(chǎn)品特征分別設(shè)置任務(wù)項(xiàng)。
經(jīng)過周密籌備,機(jī)器人測評比選大賽于2019年12月16日在北京開幕。開幕式上,各參賽隊(duì)伍通過抽簽的方式確定了比賽順序。本次大賽針對每個應(yīng)用場景都設(shè)計(jì)了詳細(xì)的任務(wù)內(nèi)容,從而考驗(yàn)機(jī)器人的綜合能力。
公寓入住場景
面對酒店顧客,機(jī)器人需要通過語音交互的方式與其交流。因此,在公寓入住場景中,測試人員會采用中英文標(biāo)準(zhǔn)測試數(shù)據(jù)庫的中英文日常用語各20條與機(jī)器人進(jìn)行對話,對話結(jié)束后,測試人員會站在機(jī)器人“面前”出示身份證件進(jìn)行身份驗(yàn)證。此時,干擾人員會站在測試人員周圍進(jìn)行人證核查干擾,機(jī)器人需要準(zhǔn)確識別出身份證件所對應(yīng)的人員,并完成人證核查。隨后,機(jī)器人登記人員信息并在系統(tǒng)中為其分配房間。房間確定后,機(jī)器人需要提供支付窗口。支付完成后,機(jī)器人發(fā)放房卡,打印入住憑證,房卡信息與入住憑證信息應(yīng)正確無誤。
為測試機(jī)器人的入住辦理效率,測試人員會執(zhí)行3次入住辦理操作,每次操作單獨(dú)計(jì)時,計(jì)算3次操作的平均時長。機(jī)器人需要具備不同語言文字的操作界面來支持入住辦理。
入住辦理完成后,機(jī)器人需要支持手動和人臉識別兩種方式查詢住宿信息。不僅如此,機(jī)器人還應(yīng)提供酒店樓層設(shè)施布局、酒店地圖、服務(wù)電話等信息的手動查詢服務(wù)。
為測試機(jī)器人的導(dǎo)引能力,導(dǎo)引途中設(shè)置室內(nèi)用探照燈干擾源、固定式障礙等干擾因素,同時會有測試人員在機(jī)器人行進(jìn)途中從正面接近。機(jī)器人需要克服干擾、繞開障礙物、主動迎賓,平穩(wěn)抵達(dá)導(dǎo)引終點(diǎn)。
為測試導(dǎo)引效率,機(jī)器人需要在兩個目標(biāo)點(diǎn)位之間完成3次往返導(dǎo)引,每次往返導(dǎo)引單獨(dú)計(jì)時,計(jì)算3次往返導(dǎo)引的平均時長。與此同時,機(jī)器人每次返回都需要準(zhǔn)確??吭谥付▓A形區(qū)域內(nèi),以此測試機(jī)器人的定位精度。
在人員密集的場所,機(jī)器人有時會被人群包圍,為測試機(jī)器人在該情況下的應(yīng)變能力,在機(jī)器人執(zhí)行導(dǎo)引任務(wù)的行進(jìn)路徑上,4名測試人員在機(jī)器人周圍10cm處,從四個方向包圍機(jī)器人,包圍時間持續(xù)1分鐘。被包圍后,機(jī)器人需要發(fā)出適當(dāng)提示或報(bào)警,并且應(yīng)避免與周圍人員發(fā)生碰撞。人員撤離后,機(jī)器人需要繼續(xù)執(zhí)行并完成導(dǎo)引任務(wù)。
所有任務(wù)結(jié)束后,測試人員會查看并記錄機(jī)器人的集控系統(tǒng)結(jié)束狀態(tài)信息與實(shí)際情況是否相符,包括機(jī)器人電量、位置、狀態(tài)、任務(wù)執(zhí)行記錄、報(bào)警等信息。
頒獎場景
在實(shí)際頒獎場景中,機(jī)器人需要平穩(wěn)呈送獎杯、獎牌、證書等獎品,因此應(yīng)具備擁有一定承載能力的頒獎裝置,并且整體外觀設(shè)計(jì)應(yīng)科學(xué)合理。
在機(jī)器人的頒獎裝置上擺放4個盛滿500ml水的無蓋量杯,在此基礎(chǔ)上,機(jī)器人依次自動執(zhí)行三項(xiàng)任務(wù)。第一項(xiàng),機(jī)器人自動跟隨測試人員前行,干擾人員會在中途對機(jī)器人進(jìn)行阻擋,阻擋時間持續(xù)3秒。機(jī)器人需要克服干擾,持續(xù)穩(wěn)定跟隨。第二項(xiàng),測試人員分別以慢速、常速、快速3種步速行走,到達(dá)終點(diǎn)后停止,機(jī)器人進(jìn)行自動跟隨。途中設(shè)有3個記錄點(diǎn),分別記錄機(jī)器人在不同點(diǎn)位處的跟隨距離,以此計(jì)算機(jī)器人每次跟隨的平均跟隨距離。第三項(xiàng),機(jī)器人執(zhí)行600mm跟隨距離的自動跟隨任務(wù)。測試人員從起點(diǎn)出發(fā),停止在目標(biāo)圓形區(qū)域的中心點(diǎn)正前方600mm處,機(jī)器人停穩(wěn)后,記錄機(jī)器人停止點(diǎn)距離圓形區(qū)域中心點(diǎn)的距離,以此來判斷機(jī)器人的定位精度。該項(xiàng)任務(wù)重復(fù)3次。上述三項(xiàng)任務(wù)全部結(jié)束后,統(tǒng)計(jì)無蓋量杯中的剩余總水量,以此來判定機(jī)器人運(yùn)行穩(wěn)定性。此外,機(jī)器人還需要在手動跟隨模式下執(zhí)行以上三項(xiàng)任務(wù),從而評估機(jī)器人在頒獎臺上能夠達(dá)到的人員跟隨效果。
滿電情況下,機(jī)器人需要在-15℃以下的環(huán)境中,負(fù)載2kg并以正常速度在規(guī)定區(qū)域中往返運(yùn)行,測試人員觀察機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)并記錄機(jī)器人正常運(yùn)行的時長。機(jī)器人的運(yùn)行表現(xiàn)能夠反映出其低溫環(huán)境適應(yīng)性。
社區(qū)配送場景
機(jī)器人配送的物品通常較重,因此需要具備一定負(fù)載能力。機(jī)器人出發(fā)時需要通過短信、微信、電話等方式通知取件人。隨后,機(jī)器人前往配送點(diǎn),途中測試人員會從正面接近機(jī)器人,機(jī)器人應(yīng)給出聲音提醒。到達(dá)配送點(diǎn)后,機(jī)器人再次通知取件人并原地等候。驗(yàn)證取件人能否分別以人臉識別、驗(yàn)證碼、二維碼、點(diǎn)擊手機(jī)APP鏈接、指紋等一種或幾種方式取貨。值得注意的是,考慮到配送物品的安全,機(jī)器人不應(yīng)被隨意打開取走物品。如果取件人在約定的時間內(nèi)遲遲未能出現(xiàn),機(jī)器人應(yīng)在離開前通知取件人,隨后執(zhí)行下一個配送任務(wù)或返回起點(diǎn)。在實(shí)際場景中,可能會存在干擾信號、障礙物等不確定性因素,機(jī)器人需要克服干擾、繞開障礙物,保障配送任務(wù)順利執(zhí)行。
機(jī)器人在執(zhí)行配送任務(wù)時可能會面臨各種復(fù)雜路況,因此需要具備良好的通過性能。在手動操作狀態(tài)下,機(jī)器人需要爬上不同角度的斜坡,越過不同高度的減速帶及高檻和不同大小的條形溝壑,通過不同類型的沙區(qū)和具備一定深度的水域。
上述任務(wù)結(jié)束后,測試人員會查看并記錄機(jī)器人的集控系統(tǒng)結(jié)束狀態(tài)信息與實(shí)際情況是否相符,包括機(jī)器人電量、位置、狀態(tài)、任務(wù)執(zhí)行記錄、報(bào)警等信息,并計(jì)算耗電量。
在室外運(yùn)行的機(jī)器人,應(yīng)具備良好的低溫環(huán)境適應(yīng)性。機(jī)器人需要在-15℃以下的環(huán)境中,以正常速度在規(guī)定區(qū)域中往返運(yùn)行,測試人員觀察機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)并記錄機(jī)器人正常運(yùn)行的時長。機(jī)器人的運(yùn)行表現(xiàn)可反映出其低溫環(huán)境適應(yīng)性。
移動售貨場景
機(jī)器人需要提供不同語言文字的操作界面,方便消費(fèi)者使用。同時,機(jī)器人的商品界面中應(yīng)展示齊全的商品信息,簡化購買操作步驟,實(shí)現(xiàn)支付方式多樣化。若消費(fèi)者購買結(jié)束后未取走商品,機(jī)器人應(yīng)進(jìn)行提醒。為測試機(jī)器人的售貨服務(wù)綜合能力,機(jī)器人需要在“售貨點(diǎn)1”和“售貨點(diǎn)2”之間往返運(yùn)行,兩點(diǎn)之間設(shè)有走線槽,并在到達(dá)“售貨點(diǎn)2”時進(jìn)行購買操作,每次往返運(yùn)行單獨(dú)計(jì)時,計(jì)算3次往返運(yùn)行的平均時長。3次返回“售貨點(diǎn)1”時,機(jī)器人均應(yīng)停在指定圓形區(qū)域內(nèi)。在機(jī)器人往返運(yùn)行途中,若是測試人員從正面接近機(jī)器人,機(jī)器人需要給出聲音提醒。
為測試機(jī)器人的自主避障能力,測試區(qū)域中設(shè)置了臺階、桌椅、垃圾桶、人形模特等臨時障礙物,機(jī)器人需要在“移動售貨起點(diǎn)”與“移動售貨終點(diǎn)”之間往返運(yùn)行3次,途中應(yīng)避免碰到臨時障礙物,記錄機(jī)器人每次往返運(yùn)行所用時長,計(jì)算3次往返運(yùn)行的平均時長。
此外,機(jī)器人需要正確區(qū)分人員與人形模特,自主導(dǎo)航前往人員聚集區(qū)推售商品。當(dāng)人員通過語音交互的方式表明無購買意向后,機(jī)器人應(yīng)自主離開。
當(dāng)某品類商品缺貨時,機(jī)器人應(yīng)提示缺貨,并前往補(bǔ)貨區(qū)進(jìn)行補(bǔ)貨。所有任務(wù)結(jié)束后,測試人員會查看并記錄機(jī)器人的集控系統(tǒng)結(jié)束狀態(tài)信息與實(shí)際情況是否相符,包括機(jī)器人電量、位置、狀態(tài)、任務(wù)執(zhí)行記錄、報(bào)警等信息,并計(jì)算耗電量。
點(diǎn)菜送餐場景
機(jī)器人運(yùn)送的餐食可能溫度較高或容易潑濺,因此應(yīng)具有相關(guān)警告標(biāo)識。同時,機(jī)器人應(yīng)有保護(hù)措施,防止餐食掉落或明顯移位。此外,機(jī)器人應(yīng)提供不同語言文字的操作界面,并支持多種點(diǎn)菜方式。
為測試機(jī)器人的送餐服務(wù)綜合能力,機(jī)器人測評比選大賽設(shè)置了模擬實(shí)際的送餐場景,場景中設(shè)置了6套桌椅和多個不同類型的障礙物,分別模擬成人和兒童顧客及其他障礙,機(jī)器人需要繞開所有的固定設(shè)施和臨時障礙,將餐食送到指定位置。測試時,機(jī)器人搭載4個盛滿500ml水的無蓋量杯和等同于1.2倍額定負(fù)載重量的砝碼,在此場景中執(zhí)行3項(xiàng)任務(wù)。任務(wù)1,機(jī)器人從起點(diǎn)送餐至3號餐桌,自主規(guī)劃路徑到達(dá)指定送餐位置后進(jìn)行語音或視頻提示,停留5秒后返回起點(diǎn)。任務(wù)2,機(jī)器人從起點(diǎn)送餐至5號餐桌,當(dāng)行進(jìn)路線被“堵死”時,機(jī)器人應(yīng)通過適當(dāng)方式提示避讓,避讓后繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。任務(wù)3,機(jī)器人應(yīng)具備多點(diǎn)送餐能力,從起始點(diǎn)依次送餐至4號餐桌和3號餐桌,到達(dá)指定送餐位置后進(jìn)行語音或視頻提示,每個送餐位置停留5秒,最后返回起點(diǎn)。3項(xiàng)任務(wù)結(jié)束后記錄所需時間之和及量杯中的剩余總水量以考察機(jī)器人的任務(wù)執(zhí)行效率和運(yùn)行穩(wěn)定性。
為測試機(jī)器人的避障提示和緊急停止的穩(wěn)定性,機(jī)器人搭載4個盛滿500ml水的無蓋量杯,在此基礎(chǔ)上執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。機(jī)器人在直線區(qū)域,從起點(diǎn)出發(fā)行至終點(diǎn),測試人員在固定位置接近機(jī)器人,機(jī)器人需要進(jìn)行中文和英文語音提示。機(jī)器人從終點(diǎn)返回起點(diǎn),測試人員在固定位置觸發(fā)急停按鈕,機(jī)器人停止后,統(tǒng)計(jì)量杯中的剩余總水量。
所有任務(wù)結(jié)束后,測試人員會查看并記錄機(jī)器人的集控系統(tǒng)結(jié)束狀態(tài)信息與實(shí)際情況是否相符,包括機(jī)器人電量、位置、狀態(tài)、任務(wù)執(zhí)行記錄、報(bào)警等信息,并計(jì)算耗電量。
客房服務(wù)場景
機(jī)器人需要具備語音交互功能,測試人員采用20條日常用語與機(jī)器人進(jìn)行對話,中文對話與英文對話各一輪。對話結(jié)束后,測試人員通過移動終端下單,令機(jī)器人取貨送至房間1。機(jī)器人收到下單后取貨送至房間1,途中會有測試人員從正面接近機(jī)器人,機(jī)器人應(yīng)進(jìn)行語音提示。此外,途中還會有4名測試人員從不同方向包圍機(jī)器人,包圍持續(xù)1分鐘,機(jī)器人在被包圍時應(yīng)進(jìn)行語音提示,并在包圍解除后繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。測試人員通過機(jī)器人操作界面下單,重復(fù)機(jī)器人取貨送貨任務(wù)。
為測試機(jī)器人執(zhí)行單個服務(wù)任務(wù)的能力,測試人員通過機(jī)器人操作界面下單,機(jī)器人收到下單后,取貨送至房間1并撥打取件人電話,配送任務(wù)完成后返回至指定區(qū)域內(nèi)。任務(wù)重復(fù)執(zhí)行3次,計(jì)算3次任務(wù)的平均時長。
為測試機(jī)器人執(zhí)行多單連續(xù)任務(wù)的能力,測試人員通過機(jī)器人操作界面下單連續(xù)任務(wù),機(jī)器人收到下單后,取貨依次送至房間1、房間2、房間3。房間1與房間2位于一層,房間3位于二層,二層設(shè)有地毯路面,機(jī)器人按順序完成全部配送任務(wù)后返回起點(diǎn)。任務(wù)重復(fù)執(zhí)行3次,計(jì)算3次任務(wù)的平均時長。
測試現(xiàn)場設(shè)置了迷宮環(huán)境,機(jī)器人需要成功完成3次穿越,每次穿越過程單獨(dú)計(jì)時,計(jì)算3次穿越的平均時長。
所有任務(wù)結(jié)束后,測試人員會查看并記錄機(jī)器人的集控系統(tǒng)結(jié)束狀態(tài)信息與實(shí)際情況是否相符,包括機(jī)器人電量、位置、狀態(tài)、任務(wù)執(zhí)行記錄、報(bào)警等信息,并計(jì)算耗電量。
器械運(yùn)送場景
運(yùn)送器械的機(jī)器人需要具備一定的保護(hù)措施以防止器械掉落。此外,機(jī)器人應(yīng)有取件通知、身份驗(yàn)證等功能。
室內(nèi)場景中,設(shè)置迷宮區(qū)和復(fù)雜路面區(qū),迷宮區(qū)中設(shè)有多條通行路徑和模擬成人、兒童的障礙物,機(jī)器人在裝載100kg重物及4個盛滿500ml水的無蓋量杯的情況下,穿越迷宮區(qū)和復(fù)雜路面區(qū),途中不得碰到臨時障礙物和固定設(shè)置,到達(dá)指定區(qū)域后,通知取貨并驗(yàn)證取貨人身份,完成運(yùn)送任務(wù)。任務(wù)共執(zhí)行3次,每次單獨(dú)計(jì)時,計(jì)算3次任務(wù)的平均時長以考核機(jī)器人任務(wù)執(zhí)行效率。3次任務(wù)結(jié)束后,統(tǒng)計(jì)量杯中的剩余水量評價機(jī)器人的運(yùn)行穩(wěn)定性。
