Применение компьютерного зрения для домашних роботов: от самых тривиальных до самых сложных

В современном мире технологии компьютерного зрения как никогда актуальны, они широко применяются в самых разных сферах производства, и особенно активно в робототехнике. За последние несколько лет в мире набирают популярность домашние роботы, призванные облегчить быт современного человека.

Роботы-пылесосы

Разработка первых роботов-пылесосов началась еще в 2002 года. Первые модели передвигались по квартире хаотично или по спирали. Потом у них появилась система навигации: с помощью специальных датчиков они могли оценить размер помещения по числу ударов о стену. Такие роботы неплохо справлялись с уборкой пустой комнаты без разбросанных по полу вещей. В роботах-пылесосах нового поколения появилась возможность построения карты квартиры с помощью камеры или лазерного дальномера. Они стали лучше ориентироваться в пространстве, но все-таки не настолько, чтобы полностью избавить человека от уборки. Они нередко пропускают мусор и крошки, могут заблудиться в квартире, не способны справиться с ковром с жестким ворсом и не очень удобны в обслуживании.

Роботы для стрижки газонов

Примерно по такому же принципу работают роботы для стрижки газонов. Только в отличие от роботов-пылесосов у них нет специального мешка для мусора, а потому все скошенное ими остается на лужайке. Большинство моделей роботов-газонокосилок плохо ориентируются в пространстве, не могут самостоятельно найти базу и определять границы лужайки, так что для их работы приходится устанавливать периметры. Сейчас на рынке представлено несколько десятков моделей роботов-газонокосилок. Эксперты прогнозируют, что в ближайшие годы спрос на них будет увеличиваться по мере совершенствования технологий и улучшения компьютерного зрения.

Помощники на кухне

В 2017 году Moley Robotics презентовали свои разработки в области создания первого в мире робота-повара. Предполагалось, что робот, орудуя как и человек двумя руками, сможет готовить разнообразные блюда. На YouTube можно найти рекламный ролик с демонстрацией возможностей этого робота.

И это далеко не первая модель кухонного робота. Ребята из Robobarista, например, хотели научить искусственный интеллект варить кофе, а в 2016 году на Amazon был выставлен на продажу 3D принтер для приготовления фигурных блинчиков.

Социальные роботы

Одна из главных задач в разработке искусственного интеллекта — создание роботов-помощников для пожилых людей и людей с ограниченными возможностями. Существует целое направление в робототехнике, специализирующееся на помощи таким людям, начиная от роботов “подай-принеси” для обслуживания лежачих больных и пожилых людей до роботов-компаньонов и “органайзеров”, которые напоминают выключить плиту, принять лекарство и могут составить пожилым одиноким людям компанию и поговорить.

Японский Robear / RIBA призван помочь больным людям передвигаться.

Ramcip, Consequential Robotics разрабатывался как компаньон и помощник для людей с умеренными когнитивными нарушениями.

Ни один из представленных на рынке прототипов не может быть полноценным помощником, пока технологии компьютерного зрения несовершенны и не могут адекватно распознавать окружающие их предметы, людей и вещи.