随着人工智能的发展及大众普及，现在很多公共场所都可以看到AI智能机器人，给人们的生活带来很大的乐趣与便利。近日，福建福州一商场内的导购机器人从二楼手扶梯跌落引发了网上热议，再次唤起人们对AI智能机器人安全问题的关注与重视。
在正常情况下，机器人按照预先划定的区域行驶引导，自己不会走出划定的安全范围区。由于定位丢失没有及时锁定驱动轮，使机器人脱离安全工作区域擅自进入扶梯禁区。机器人在进入扶梯区域之前，没有防跌倒措施及时报警，导致随扶手下行向前翻倒。在这个案例之中，如何防止定位丢失、防范人机跌倒成为影响机器人安全性能设计的关键。
网络视频截图
机器人行驶原理
在移动机器人行驶过程中，根据采集的障碍物的状态信息，在行走过程中通过传感器感知到妨碍其通行的静态或动态物体，然后按照一定方法进行有效避障，在保证设备及人身安全的情况下最终到达目标点。
以艾可智能清洁机器人为例，完全是基于在满足机器人安全性能角度上进行研发、设计与生产，包含了定制型3D激光+3D景深ToF相机+2D激光+超声波+防跌落传感器+安全触边融合等多重避障技术，最终实现机器人360度全空间防护下的五大安全防护体系：
第一屏障：
通过设立周边的虚拟墙，可有效把机器人阻挡在非安全区域外；
第二屏障：
当实时位置与预设地图位置经多次修正不匹配时，会对机器人发出原地停止指令；
第三屏障：
底层控制板单片机无数据接收，策略为每一秒自动清零；
第四屏障：
驱动控制器接收不到底层单片机数据从而锁死驱动轮；
第五屏障：
前者失效后防跌落传感器为最后一道屏障（自动模式触发机器人乱走机率为0.01%，机器人表现为原地打转）。
避障策略设计
为了流动人群安全，同时避开各类障碍物，目前艾可智能清洁机器人的导航精度可达±2.5cm，安全阈值为15cm，从而实现检测定位与自我校准机制。远场范围：可识别1M外障碍物（单人或多人行走、空间异型障碍物、现场布设物、空间立杆、玻璃屏风等）停止3秒后采取绕行；6M内可识别10厘米以上低矮物体（行李推车、低矮凳子、花盆等）绕障。近场范围：10cm内识别物体0.2s紧急停止。
避障场景的真实测试
防跌落策略设计
为了机器人自身安全，防止设备摔倒或跌落，艾可智能清洁机器人特别设计了防跌落传感器组合：2D激光侧方，射出角为45%，采用ToF测距判断10cm以上高度差，触发停止，在多地面类型的适用性测试或超过1000次的压力场测中，以0.5m/s(自动导航行走预设最高速度）速度能在0.1秒内即时停止 。
防跌落场景的真实测试
传感器并非越多越好，不合理的传感器组合还可能导致传感器之间相互干扰，其中的关键在于控制机器人运动的核心中枢iSlam自主定位导航模块。只有地图数据+最优算法的结合，才能更好选择最优避障路径；通过模块化设计可融合多传感器，在未知或者部分未知的环境下规避障碍或防止跌倒。
正是在如此多的软硬件融合设计下，才成就着机器人在360度空间的全防护，时刻保障着机器人能够随时随地的安全导航，实时检测障碍，实现远场缓速、近场急停、人先行走、障碍绕行，从而保障了它们在任何场景行驶过程中的安全可靠性。
