2.1 家用机器人和服务机器人
现在由商用机器人执行的两项任务是割草和地板清洁。斯堪的纳维亚的一家公司Husqvarna是第一个将机器人割草机推向市场的公司,现在它是一个主要的参与者,根据不同大小的草坪有几种型号的割草机[2]。图2.1展示了其中的一款。
图2.1 一台机器人割草机,由Husqvarna提供
这些由电池驱动的小型移动设备可以割草几千平方米,完全不需要人类的参与。电池所提供的电力比传统的割草机要少,因此它们可以在草坪上进行多次小幅度的修剪,而不是一次大幅度的修剪。但这反而变成了一个优势,因为小的修剪不需要把草收集起来,如果将其像覆盖物那样留在表面,实际上对草坪更好。(有人说,真正高质量的草坪最好是用剪刀修剪,而这正是这些机器人所做的。)割草机很安静,无人看管,它们决定自己的割草模式,避开物体,待在由导线边界标记所设定的区域内,当它们感觉到电池电量不足时返回充电站。它们还可以使用全球定位系统(GPS)来知道自己的位置,并通过智能手机与主人进行交流。机器人割草机现在是标准产品,在许多园艺供应商的目录中提供。它们是由法国、意大利、德国、英国和美国的多家公司生产的[3]。
室内地板清洁机器人也很普遍,其操作方式非常相似。它们不使用切割机,而是使用吸尘器和刷子(对于地毯)或湿拖把(对于硬地板)。它们覆盖了以墙为界的区域,避免从台阶上掉下来,并且自行充电。它们比割草机便宜,德国的博世(Bosch)和美国的iRobot这两大主要制造商现在已经在全球消费市场上站稳了脚跟。在这个新的市场领域,许多公司争相将许多相似的产品推向市场[4]。在英国,2017年推出了6个不同的品牌,其中价格昂贵(但非常有效)的戴森360是评价最高的[5]。大型或公共场所也有大型机器人吸尘器在使用[6]。
这些割草机和吸尘器都是家用机器人的例子。它们的规格非常相似,包括在相当明确的表面区域上移动割草或清洁工具。
它们不需要腿(轮子正常工作),动力和环境要求也不苛刻。这意味着任务受到很好的约束(也就是说,外部干扰非常有限),难度不高。
另一个基于机动移动平台理念的例子是机器人保安。这些机器人在空旷的建筑物或办公室里走来走去,就像一个人类警卫,并使用各种各样的探测器,如视觉、超声波和红外线,来感知任何可能出现的人类或动物。然后,它们可以通过各种网络向安保人员发出警报,还可以拍摄入侵者的视频图像。同样,许多公司都在销售这种类型的机器人[7]。
一种角色转换的机器人保安是博物馆向导。这些机器人也在公共场所工作,但它们会物色参观者来提供关于博物馆或场地的建议或帮助。它们有相当大的娱乐价值,而且往往是为特定的地方专门开发的,所以它们并不总是商业性的,而往往是实验性的。
这些室内移动机器人是服务机器人的例子,它们的功能包括在医院收集和递送办公室邮件、药品和用品,或者是餐馆里的机器人服务员和机器人送餐员。大多数服务机器人必须以某种方式与人类互动,因此需要一些社交技能。这通常是通过相当基本的接口提供的。服务机器人要处理比地板清洁工更复杂的环境,因此要面对一些更困难的任务,而保安机器人在处理意外的人类行为时则面临更复杂的问题。