从室内走向室外场景,机器人底盘能否打通最后一公里?

还记得华东师范大学机器人荒漠治理项目中在阿拉善沙漠挖洞种树的那个机器人吗?

在一望无垠的阿拉善荒漠无人区,烈日下,一个半人高的机器人,自带一根螺旋大钻头,靠着光伏太阳能的驱动,短短一分钟,就能钻出一个深达四、五十厘米的坑,加快人们的荒漠治理进程。

不仅如此,基于在户外运动性能上的特性,园区巡检和消毒、物流运输、农牧林业、工业智造、地质勘探这些户外应用场景,也见到越来越多这类UGV机器人的身影。

这是一个非常大的进步,机器人能够从室内走向室外,看似是短短的距离,却意味着需要机器人需要面对更加复杂的环境,不同路面、坡度以及复杂路况都制约着户外机器人的发展,同时需要机器人具备更强大的通信能力、环境适应能力和感知能力,最后一公里的问题很长时间以来一直困扰着机器人企业,那目前现在为什么越来越多这些机器人能够走到户外呢?

底盘新市场
不同于AGV和AMR在室内工业场景的发展路线,UGV机器人能够在更多类似户外的工业级应用不断开拓,不断实现更多场景的开发,首先得益于机器人底盘的发展。机器人底盘作为机器人进行移动的基础模块,其发展无疑对类似户外场景的延伸起到着至关重要的作用。可以说行业应用成功的基础离不开一款优秀的移动承载平台。

但一般各行业内的公司如果自主设计研发底盘,往往会面临周期长、成本高的问题,因此相对通用的机器人底盘一直存在市场。这一领域近年来国外也出现了诸如加拿大ClearPath这样的公司,该公司一度被认为是服务机器人领域最大、资金最充足的创业公司之一。

国内也有这类专注于机器人底盘制造的公司诞生,上面那个在阿拉善沙漠挖洞应用的正是全球领先的户外底盘制造商松灵机器人的产品。

该公司或许很多人并不陌生,松灵机器人联合创始人魏基栋,曾担任大疆创新研发经理,同时是大疆全国机器人大赛Robomaster一号员工、联合创始人。松灵机器人其它创始成员来自ROBOCON(亚洲太平洋机器人大赛)均为资深研发产品经理。

松灵机器人被大多数人熟知的产品是曾于2018年就推出的全能型底盘产品SCOUT,该款产品良好的越野性能能够让机器人具备复杂环境的适应能力,同时因为具有极强的通用性和开源性,于2018年11月开始出货后迅速销售一空,并随后得到诸多学校和实验室用户的好评,很多学校和实验室开始借助这个通用性底盘开始了对于机器人户外工作的探索,同时该公司于今年3月发布的SCOUT2.0更是因为能够支持目前主流的通信模块,更是引起了多个行业企业的广泛关注,有评论认为,松灵机器人或许能成为ClearPath的头号竞争对手。

如今,松灵机器人再次发布了HUNTER 2.0这个成熟工业化底盘新品,希望借此继续引领着机器人底盘发展的潮流。他们能够不断推陈出新的秘诀在哪?新产品又有哪些值得期待的创新点?这篇文章机器人大讲堂为你解析HUNTER 2.0的产品参数,揭秘松灵机器人产品创新的秘密。

结构设计优势明显
从松灵机器人的产品上可以看到,无论从SCOUT1.0到2.0,结构设计的优势都非常突出,其产品都不同于传统底盘的造型,松灵机器人称之为全覆盖适用环境理念。而其关注和好评的大部分原因也在于此。

松灵机器人产品的外观和汽车非常类似,在全新升级的散热、安全系统下,重塑了机器人底盘的结构设计,产品结构上也都是采取了成熟的类汽车结构。这意味着机器人能在保证动力的同时,能提高车体对地形的适应性,例如能够完成可翻越10cm的障碍物、能保证多户外场景的可用性、能以更加小巧紧凑的设计再次拓展室内场景、能独立悬挂可适应各种崎岖路径、能零转弯半径可轻松驾驭狭窄环境。基于松灵机器人在越野性能上的独特技术优势,使得松灵机器人的产品不断获得来自巡逻安防、建筑行业,农业、物流等领域的客户订单。

而在最新发布的HUNTER 2.0这个新品中,则延续了松灵机器人一贯的环境适用理念,采用阿克曼转向设计的底盘,这使得机器人具有了和汽车类似的特征,这种独立前轮转向及摇摆臂悬挂设计,能让机器人能无障碍通过减速带,同时能减少轮胎磨损,这意味着机器人具备了路面等环境下长时间高强度工作能力。不同于大多数厂商的UGV机器人,这种设计使得其也能适合在普通水泥、柏油道路上工作且优势明显,大大拓宽了机器人的场景开拓能力。

动力和速度并存
外观设计是如今科技公司非常注重的细节,HUNTER系列延续了松灵机器人简洁大方的造型,HUNTER 2.0新品采用全钢机身,让外观更加炫酷。

在全钢机身下则配置了400W双伺服电机驱动,为了保证运动和载重能力,每个轮采用独立200瓦无刷伺服电机,并使用摇摆臂悬挂,这在实现动力的同时大大提高了车体对地形的适应性,同时保证负载的稳定性、抗干扰能力,使得负载高达150KG,同时室内户外切换和畅行无阻。

在动力系统上,HUNTER 2.0电池采用的是和特斯拉新车Model 3一样的磷酸铁锂方案,这种新型电池原材料组合成本更为便宜,同时HUNTER 2.0采用了便携式电池设计,提供可供选择的两种容量,用户可根据任务需要定制不同容量电池组,随需灵活拔插拆卸切换配置。

和目前电动汽车的主流配置一样,HUNTER 2.0同样采取配置电池BMS系统,这免去了使用传统线束的必要,节省了高达90%的线束和高达15%的电池组体积,提高了设计灵活性和可制造性,同时不会影响电池使用寿命内的里程数和精度,确保机器人运行过程中安全无忧,据了解,目前HUNTER 2.0的续航里程最高可达40KM。

得益于精心设计的驱动系统和电池配置,HUNTER 2.0新增了坡道停车功能,这个电磁式驻车功能支持车辆斜坡带电失电驻车,通过锁死轮胎将可让机器人实现长时间坡道停车。这也意味着如果车辆在斜坡路面行驶过程中断电或发生故障,让机器人不会产生溜坡问题,进一步保障了稳定可靠的作业安全性能。

为了满足不同自动驾驶场景下应用需求,全面为工业级机器人应用保驾护航,HUNTER 2.0新品还支持速度定制化升级,最高可达10KM/H,这些和目前电动汽车相类似的个性化独特配置方案,让人不免以为这是一股造‘车’新势力。

快速二次开发
但不同于类似造车的驱动和电池细节,多负载拓展以及快速二次开发能力让人们再次意识到松灵机器人这个全球领先的户外底盘制造商与众不同的商业逻辑。

在此前的报道中,松灵机器人创始者魏基栋就提到,与行业传统的底盘产品有所不同,松灵机器人从开发到市场定位都有明确的设计思路和拓展方向,公司在创立之初就选择将精力更多放在机器人的其他核心模块上及应用上,希望以更加开放的形式帮助对机器人有需求的公司减少底盘的开发周期和成本,因此在产品的迭代过程中,开放性和易用性是松灵机器人很重视的因素。

HUNTER2.0新品就体现了这种易用性和开放新的特征,在HUNTER2.0上不仅可定制多种高级操作模式(远程驾驶/自动驾驶),用户还可通过CAN总线协议直接与主控通讯,同时提供开源SDK、ROS_PACKAGE,该结构方案为当前适配最多种自动驾驶方案的结构方案。

在此前华为在北京工业大学奥林匹克体育馆举行的荣耀V30发布会上,松灵机器人也联合华为进行了远程驾驶方案的展示:远在上海的SCOUT在北京荣耀V30的远程控制下流畅爬坡、下楼、转弯,展现出卓越的越野性能,也体现了5G传输环境中机器人底盘远程自动驾驶的高可控性和稳定性能。

与此同时,HUNTER 2.0新品的车身四周还预留标准型材孔道,快速搭建顶部负载(传感、工控、IMU、路由、摄像头等)、支持型铝材传感器支架定制设计、支持更高级的自动驾驶系统接入(如ROS、Apollo等)支持完成客户定制和深度的二次开发,保证了机器人的高度灵活性和柔性化作业能力,这也意味着用户只需略懂软件开发和基础的硬件知识,给出设备需要的指令,便可以快速投入应用,而无需考虑底盘本身的硬件开发,这无疑节约了用户时间、提高了效率并且降低了成本,为广泛应用于巡检、探测、运输、教学等场景提供了更多的可能性。

无论从产品功能性上的载重能力、移动速度还是功率等,还是能够外部扩展,提供标准化的协议和接口方便快速进行二次开发,使得这样的产品更像是一个通用的一体化消费品,同时又能不断借助开放性叠加功能,这种1+N的模式或许也成为松灵机器人能够吸粉无数的重要原因。

(来源: Jack 机器人大讲堂)

央行要求金融机构备案区块链技术应用 区块链应用金融行业标准要求能识别数据被恶意篡改

原创 每日经济新闻 2020-07-23 17:35:19
每经记者:张寿林 每经编辑:廖丹

日前,《每日经济新闻》记者从业内获悉,央行下发《关于发布金融行业标准推动区块链技术规范应用的通知》以及《区块链技术金融应用 评估规则》。

记者获得的上述通知显示,《区块链技术金融应用 评估规则》(JR/T 0913-2020,以下简称《规则》)金融行业标准已经全国金融标准化技术委员会审查通过。此外,通知提及,金融机构结合实际在满足金融相关标准和规定基础上,按照《区块链信息服务管理规定》(国家互联网信息办公室令第3号),开展区块链技术应用备案工作。

记者注意到,这一标准起草单位包括人民银行科技司、中国金融电子化公司、北京大学、北京中金国盛认证有限公司等数十家机构。

至于具体如何评估,北京中金国盛认证公司一位不愿具名的技术专家告诉记者,依据《规则》推出的区块链安全评估业务,可从基本要素评估、性能评估、安全性评估等三大维度进行评估测试。

标准:应能对数据来源和变更的操作者身份进行追溯
按照央行下发的上述通知,金融机构结合实际认真落实《规则》,建立健全区块链应用风险防控机制,定期开展外部安全评估,推动区块链技术在金融领域的规范应用。

《规则》对区块链做了术语定义。区块链:一种由多方共同维护,使用密码学保证传输和访问安全,能够实现一致存储、防篡改、防抵赖的技术体系。

具体来看,在数据存储方式评估内容中,《规则》的实现要求包括应具备高可靠性,能应对节点断电、重启、网络波动等异常场景;在历史数据可追溯方面,《规则》的实现要求包括应能正确并独立地查询到账本数据中某个账户的所有历史更新记录和交易详情;应能对数据来源和变更的操作者身份进行追溯;应能正确查询到账本数据状态变更记录所在区块文件的唯一标识和时间戳;应保证节点从异常状态恢复后,仍能正确完成历史数据溯源,等等。

针对数据同步评估,《规则》的实现要求包括应确保节点在同步数据过程中能够识别出源节点数据被恶意篡改等。

在数据归档评估上,《规则》的实现要求包括不同节点归档的数据应存放在不同的存储设备中,防止出现集中数据丢失;节点数据归档过程中,出现节点断电、重启、网络波动等异常场景恢复后,节点宜继续完成数据归档操作等。

在共识机制容错阈值评估上,《规则》的实现要求包括应在不超过最大阈值恶意节点下,能正确达成共识;应具备拜占庭容错能力;应在超过最大阈值恶意节点情况下,无法正确达成共识等。

在共识算法可靠性评估上,共识算法应具备抗攻击和识别恶意节点的能力;节点从异常场景恢复后应保证数据正常恢复、数据不丢失及正常参与共识流程等。

值得注意的是,在可扩展性评估上,实现要求之一是,支持节点删除。对此的结果判定包括,设计文档包含系统支持动态或静态删除节点的说明;系统支持动态或静态删除节点。

《规则》还规定了节点退出标准,应支持节点动态退出,不同节点退出对于通讯层应是无感知的,且不影响系统通信能力。

此外,在存储秘钥上,应避免集中存储,要求系统使用两个或多个加密存储设备对秘钥进行储存,防止出现大规模密钥泄露的风险。

密钥对应按需隔离使用、应支持秘钥撤销和秘钥销毁功能。系统撤销后的秘钥要能够经测试无法再次启用。

区块链产业发展要标准先行
北京中金国盛认证公司一位不愿具名的技术专家告诉记者,区块链创业团队如雨后春笋蓬勃而生,产品不断涌现,区块链技术彻底改变了传统的社会信任机制及数据存储方式,但由于区块链行业尚未形成一套标准规范体系、技术存在局限性、缺乏中心机构监督的运行机制等因素,限制了区块链技术在金融行业的应用和发展。

该人士称,他们是金融业首家专业从事金融行业全类别认证检测的机构,参与了《规则》的制定,可就金融体系的区块链系统、应用从基本要求评估、性能评估、安全性评估等三大维度进行评估测试。

据悉,基本要求评估侧重于区块链产品各个层级不同模块的基础功能,如数据及账本的存储方式、账本的一致性、共识协议中的算法等。

性能评估侧重于性能指标测试和稳定性测试,包括交易吞吐率、查询吞吐率、交易同步性、部署效率和账本数据增长速率。

安全性评估主要是对基础软硬件、节点、账本、共识协议、密码算法、智能合约、身份管理等做全方位检测。

记者注意到,今年初,人民银行数字货币研究所区块链课题组在《中国金融》杂志发表文章指出,要标准先行,引导区块链产业规范有序发展。充分借鉴互联网金融风险专项整治中的经验教训,避免“先污染后治理”,特别是要关注外部性风险可能对金融安全产生的影响。制定技术标准和业务规范,可提升我国在金融区块链领域的国际话语权和规则制定权,有利于厘清区块链的“是与非”和“真伪应用”,有利于维护市场秩序和金融稳定,促进行业健康有序发展。

这篇文章还称,数研所已牵头编制金融分布式账本安全规范等多项金融行业标准,并积极参与国际清算银行(BIS)、金融稳定理事会(FSB)等国际金融标准制定组织的相关规则制定工作,也参与了国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)等区块链标准研制。人民银行已申请了多项区块链专利,居全球央行首位。

绳索技术知识(9)

Rigging和Roping的区别

25年前,绳索技术在欧洲还在不断争取自己的身份,使其能够作为一项科学和安全的技术,应用于建筑物和高楼上的作业。感谢那些曾经为了这个目的而努力的人群和协会,时至今日,绳索技术群体拥有数以万计的专职绳索作业人员工作在全球各个角落。相反的,那些专业的Rigger在数百年的工作中已经形成一套明确的作业规范。这篇文章,着重来讨论一下这两种不同的人群在装备的使用及作业行为上的不同。

绳索技术通常被理解为工作人员利用绳索来进行定位,无需使用脚手架,起重机或工作平台即可进入并到达作业位置进行工作。使用的器材包括:夹芯绳,锁扣,滑轮及其它各种相关设备。大多数器材和技术都是从运动攀岩及探洞而演化而来。除此之外,技术人员还需经过大量垂直环境中的操作训练,以确保能够熟练运用器材和技术,同时还要掌握救援方面的知识技术。

而rigging通常理解为通过使用机械装备来提升或移动重物。Rigger可以使用起重机来工作,使用的的器材包括:钢丝绳(FSWR或钢缆),Shackle U型扣,大滑轮,锁链,大圆形吊索等。除此之外,这些工人也需要经过相关培训来正确使用器材及沟通上的原则。

对于这两大作业人群来说,培训方式,资质获得及证书效力方面也大相径庭。过去传统意义上,这两大作业人群使用的器材是完全不同的,不过现在这个界限正变得越来越模糊。现在,你会经常见到大圆形吊索被用于绳索作业的环境中,而Rigger也经常使用夹芯绳来移动重物。同样,绳索技术人员现在使用带有动力的卷绳器来进行上升,下放及提升重物也越来越普遍。

装备等级

用于rigging的装备上面通常会标有极限工作负荷(WLL),Rigger清楚的知道这个数值的含义。简而言之,这个数值就是每一件装备的极限工作值。当然,这个数值有可能会因为器材的标签或机械负重等因素而进行重新评估。装备在大多数时候也需要定期进行检查并记录相关信息。

绳索作业装备通常标有最小断裂强度(MBS)的数值。我们遇到很多用户说他们没办法准确的解释这个数值的含义。当然,有些不明真相的用户觉得锁扣上标有30kN,那么我在使用时只要不超过30kN就可以。不过,有些制造商也在说明书中明确指出,他们的锁扣在负重时严禁超出MBS x 25%的拉力值。

移动重物
澳洲安全工作委员会声明,在澳大利亚任何使用机械设备来移动重物时,都需要一个拥有工作执照的Rigger。我们注意到这里的“重物”并没有明确的量化定义。有一些工作情形,无需Rigger全程参与重物的提升或移动,前提是要有一名操作员来负责整个过程。这个操作员我们称之为Competent person。Competent person可以是rigger,dogger或是一名在安全程序上面有丰富设计经验的工程师。

而绳索作业实践规则(CoP)在这方面就尤为清晰明确。这些规则被绳索技术人员应用于各类绳索操作。一般来说,一名绳索技术人员的最大体重(包括他所携带的工具和装备)根据厂家给出的数据,例如Beal Hero Pro全身安全带的数据是140公斤。为了满足人员资质要求,大多数技术人员还要使用1对绳索经过培训,掌握1对1救援的相关技术,所以他们知道这套绳索系统能够承受280公斤的负荷。目前对于移动重物方面的指导意见,CoP里面声明当任何重物包括工具的质量超过一定数值(8公斤或某些协会规定15kg)时,则需要一个与操作员分离的系统来进行支持。除此之外,市面上还没有关于使用绳索系统来移动非人体重物的其它指导意见。

随着科技日新月异的发展,越来越多的绳索技术人员开始使用动力驱动的卷绳器来介入绳索作业,例如,提升280公斤的非人体重物,实际上这个过程中,操作员与整个作业系统的相对分离的。在某些情况下,这的确是可行的,这类工作从技术上来看已经超过了绳索技术人员的培训范畴,更多的进入到rigging的工作领域。一名合格的rigger应该在培训中掌握如何精确的接近重物,如何安全的把它悬吊起来,并通过语言信号沟通达到安全操作的目的。而绳索技术人员则没有经过此类培训。

移动人
关于使用机械设备移动人多数管辖部门都有非常明确和清洗的指导意见和规定。这些都是为了确保人的安全。

例如,在澳洲,如果使用起重机操作,那么被移动的人需要穿戴安全带,且要在一个半开放的铁笼子里,同时还需要一名拥有作业证书人员dogger的陪伴。起重机需要具备相关的机械功能,例如当过载,或断电时的制停保护等。Dogger通常会通过多种方式与起重机操作员进行直接沟通。可以通过打手势,吹口哨或直接用对讲机。

如果使用基于绳索系统的动力卷绳器来移动人进入相对复杂或受限的空间,那么我不确定目前是否有正确的规则来保护绳索那一头人员的安全。
总结

绳索作业人员完全可以使用rigging的装备,同样rigger也可以使用绳索作业人员的装备。不过两者都需要专业的人员进行全称监督和配合。目前绳索技术人员都在不断的开发动力卷绳器的各种应用方式。所以,为了更好的达到这个目的,必要的培训是必不可少的。希望我们国内在这方面也能够不断完善,因为就在我整理这篇文章的同时,刚刚看到国内的一起高空事故。重庆的一个游乐场,在一个高空项目中,由于固定的安全带被撕裂,导致一名少女在高空被甩出游乐设备,当场身亡。维护游乐场这些大型高空设施的人就好比操作起重机的rigging是一样的,甚至他们的责任要更重,因为他们面对的是人和他们的生命安全。除了要对机械的运转和安全维护了如指掌,更要对PPE个人保护装备的维护熟记于心。如果是一名经过专业培训的competent person去检查这些安全带,恐怕早就会更换这些不符合标准的产品,也许就会挽回一条生命。


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