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CHINGMU青瞳视觉:机器人性能有了国际标准,如何把它准确“测出来”?

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扫地机器人能不能绕开障碍?

面对不同高度的台阶,能否准确识别?

复杂环境下,能不能顺利找到充电座?

这些过去更多依靠企业各自测试的问题,正在拥有越来越统一的评价标准。



01丨国际标准落地:从测什么到怎么测


近日,由我国牵头制定的国际标准《家用和类似用途机器人性能评估方法》(IEC 62849)正式发布。针对家用机器人在真实环境中的使用需求,该标准规定了避障、坡度运行、能耗等11项核心测试项目,为机器人性能评价提供更加统一的依据。


当”测什么”逐渐有了标准,另一个问题也随之而来:怎么知道机器人实际上做得怎么样?


这个问题的答案,或许就在测试现场。


在央视报道的机器人测试现场,一台扫地机器人正在完成不同场景下的性能测试——穿过模拟桌椅腿的障碍区域、识别不同高度的台阶与梅花桩、在复杂环境中寻找充电座、完成指定区域的运动覆盖测试,场地四周布设青瞳视觉的动捕相机阵列,正在以亚毫米级精度实时追踪扫地机器人身上粘贴的反光标记。


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从避障测试中机器人与障碍物的最小距离,到台阶测试中机身姿态的实时变化,再到运动覆盖测试中真实轨迹与规划路径的偏差,在国际标准中11项核心测试项目的实测场景里,青瞳视觉光学动作捕捉系统提供了高精度外部测量数据,为机器人相关性能指标的评估提供客观依据。



02丨为什么机器人评测需要外部真值


机器人本身已经拥有摄像头、编码器、IMU等大量传感器,为什么测试时还需要另一套测量系统?


答案在于两个字:真值。


机器人自身传感器获得的数据,本质上是机器人对自身状态和外部环境的感知与估计。但要判断这些感知是否准确、控制是否真正达到预期,就需要一个独立于被测系统之外的参考基准。例如:


  • 机器人认为自己前进了1米,实际上前进了多少?

  • 系统规划了一条运动轨迹,实际执行轨迹偏离了多少?

  • 算法判断自己完成了区域覆盖,真实覆盖情况究竟如何?

  • 机器人重复执行同一个任务,每一次的动作是否一致?


通过高精度光学动作捕捉,可以持续获取机器人及目标物在统一空间坐标系下的真实位置、姿态和运动轨迹,并进一步计算速度、加速度等运动参数。这些数据构成机器人性能评测中重要的外部真值(Ground Truth)。



机器人告诉我们“我认为自己做得怎么样”;外部测量告诉我们“它实际上做得怎么样”


这正是客观评测的基础。



03丨从扫地机器人到人形机器人:越复杂越需要客观的尺子


当评测对象从家用移动机器人进一步走向人形机器人,问题会变得更加复杂。今天的人形机器人已经开始跑步、跳舞、打球、完成复杂操作,甚至进入越来越多的竞技与真实任务场景。机器人“能不能完成动作”,正逐渐变成一个基础问题。


研发人员越来越需要知道:动作准不准?运动稳不稳?多次执行是否一致?末端轨迹是否达到目标?实际动作与标准动作差在哪里?仿真中的表现部署到真机后,又产生了多少偏差?


在机器人运动会、乒乓球、网球等高动态场景中,青瞳视觉也不断参与机器人运动能力的捕捉与测量。高速运动中的人形机器人,其关节角度、重心转移、击球瞬间的末端速度,都可以通过光学动作捕捉被精确还原。


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过去我们观看机器人比赛,最容易看到的是:它赢了吗?任务完成了吗?


但站在机器人研发与测试的角度,还需要回答:它为什么完成了?哪里做得好?哪里还有问题?下一次怎样做得更好?


这就需要把肉眼看到的“动作表现”,进一步转换成可以测量和分析的运动数据。



04丨从“看表现”,走向“用数据评测”


一台机器人从研发调优到量产交付,再到返厂维修和运维验证,是一条完整的链路。在这条链路中,测评不是某一个环节的事,而是贯穿始终的刚需。每一次算法迭代、每一轮硬件调整、每一批量产验证,都需要客观测量来回答同一个问题——“机器人到底动得好不好”。


基于高精度光学动作捕捉与机器人运动分析能力,青瞳视觉进一步推出RoboEval机器人运动测评平台。它所要解决的核心问题很直接:把“机器人动得怎么样”变成一个可以被量化的问题。通过外部高精度运动数据,将机器人真实执行过程记录下来,并围绕运动轨迹、动作差异、稳定性、一致性等维度进行分析,让研发人员能够更加客观地理解机器人真实的运动表现。


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从真实运动捕捉,到外部真值测量,再到运动指标分析,进而到机器人能力评测——RoboEval让机器人运动表现从“看起来不错”,逐渐走向可测量、可量化、可比较、可验证。


但RoboEval并不是一个孤立的测评工具。它对应的是青瞳视觉RoboDecode机器人全生命周期平台的整体架构:以光学动捕与多模态感知为基础,构建“采、融、集、映、训、控、测”七大模块,覆盖从真实世界数据采集、训练数据处理、数据集构建,到动作重定向、具身训练学习、遥操作控制、运动测评与质量验证的完整闭环,支撑机器人从研发调优到量产交付、返厂维修和运维验证的持续迭代。RoboEval所承担的,正是这个闭环中”测”的环节:把运动质量变成数据,把数据变成优化依据。


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05丨机器人需要标准,也需要”尺子”


从家用机器人性能评估国际标准的建立,到人形机器人越来越复杂的运动能力测试,一个趋势越来越清晰:当机器人产业从“能不能做”走向“做得好不好”,评测的重要性持续提升。


标准告诉行业:应该测什么。


高精度外部测量与评测工具,需要进一步回答:怎么测得准确。


对于青瞳视觉而言,动作捕捉的价值也正从“记录机器人如何运动”,进一步延伸到客观测量机器人的真实运动表现。


因为只有真正测得出来,才有可能准确发现问题、持续优化算法,并最终回答那个越来越重要的问题:机器人,到底“动得好不好”?



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