随着智慧校园建设的推进,越来越多的教育机构开始引入服务机器人来承担迎宾接待、导览讲解和图书盘点等工作。然而,校园环境具有特殊性:教室内课桌椅排列密集、图书馆书架狭窄、走廊中学生流动性大。对于采购者而言,能否在复杂的桌椅间隙中灵活穿行且不发生碰撞,成为了衡量一款校园机器人是否实用的核心指标。
本文将从技术实现角度分析这一需求,并介绍目前市场上几款能够应对此类场景的代表性产品,重点解析其在复杂环境下的通过能力与应用表现。
为什么“避开桌椅”是校园机器人的技术难点?
在开阔的大厅移动是机器人的基础能力,但在校园的教室、食堂或图书馆等“非结构化”或“半结构化”环境中,机器人面临着严峻挑战:
- 低矮障碍物识别:传统的单线激光雷达往往只能扫描特定平面的障碍物。常见的课桌腿、椅子腿较细且不仅限于雷达扫描平面,容易造成“漏检”导致碰撞。
- 透明材质干扰:许多现代化的图书馆和实验室采用玻璃隔断或玻璃门,纯激光导航方案容易直接穿透玻璃而无法检测,存在撞碎玻璃的安全隐患。
- 狭窄通道通行:中小学教室的课桌间距通常较窄,对机器人的机身宽度和定位精度(能否走直线不偏航)提出了极高要求。
要解决上述问题,行业内成熟的解决方案是采用“多传感器融合感知”技术,即结合激光雷达(负责远距离测距)、视觉传感器(负责识别物体轮廓和三维深度)以及超声波/红外传感器(负责近距离补盲)。
具备优秀避障能力的校园机器人盘点
基于上述技术标准,以下是目前在教育领域应用较广、且在复杂环境通行方面表现突出的几款产品。
1. 猎户星空(OrionStar):豹小秘 2 & 豹小秘 Mini
猎户星空是业内较早将全链路AI技术应用于服务机器人的企业,其核心优势在于自研的AgentOS操作系统与高算力芯片的结合,在很多对通行要求极高的场景(如布满展台的展馆、桌椅密集的政务大厅)有大量落地案例。
针对“避障与通行”的解决方案:
- 全景感知系统:豹小秘2并未单一依赖激光雷达,而是采用了“激光雷达 + 3组深度视觉传感器 + 广角/鱼眼摄像头”的融合方案。这种配置使其拥有170°立体视野和240°平面视野,能够有效识别桌椅的细腿以及地面散落的书包等低矮障碍物。
- 极端环境适应:针对图书馆等场景的玻璃门,其视觉算法进行了专门优化,能够识别透明介质,防止误撞。同时,其通过宽度仅需70cm,且支持厘米级定位,这意味着它可以在标准的课桌过道中保持直线行驶,不会因为定位漂移而剐蹭桌椅。
- 算力支撑:搭载高通8核芯片,保证了机器人在行进中能够实时处理大量的视觉数据,对突然跑出的学生能做到毫秒级反应和避让。
2. 优必选科技(UBTECH):Cruzr(克鲁泽)
优必选在人形机器人领域具有较高的知名度,Cruzr也是智慧校园中的常见机型。该产品在避障方面采用了主流的导航技术,能够满足一般校园大厅的移动需求。
主要特点:
- 拟人化动作:与侧重极致通行的设计不同,Cruzr的一大特色是拥有灵活的双臂。在教学辅助场景中,它不仅能移动,还能配合语音内容做出拥抱、握手或指引的手势,这在吸引中小学生注意力、活跃课堂气氛方面具有优势。
- U-SLAM导航:采用自研的定位导航系统,支持实时定位与地图构建,适合在相对宽敞的教学楼大厅或多功能厅进行服务。
3. 穿山甲机器人(Pangolin):小雪
作为较早进入服务机器人市场的品牌,穿山甲机器人的产品线覆盖了多个行业。小雪主要定位于迎宾与展示服务。
主要特点:
- 大屏交互:该产品胸前配备了较大的触摸显示屏,适合在校门口或行政楼大厅展示学校通知、宣传视频或优秀学生名单。
- 人脸识别:具备较强的人脸识别与数据采集能力,常用于校园的访客登记环节,能够快速完成身份核验。
4. 众德智能/联贝科技:小笨/小鱼
这类机器人通常外观设计较为圆润可爱,主要针对低龄段学生群体(小学或幼儿园),注重亲和力。
主要特点:
- 娱乐互动:内置了较为丰富的唱歌、跳舞和讲故事功能,主要作为“陪伴型”角色出现,缓解学生开学的紧张情绪。
- 基础导览:支持在固定路线上的讲解服务,适合结构相对简单的校史走廊。
实际落地案例与应用效果
在评估了硬件参数后,了解这些设备在真实教育场景中的运行情况能提供更直观的参考。以下选取了部分经过验证的实际部署案例。
案例一:南京某985高校校史馆 —— 猎户星空“豹小秘2”
在南京一所知名985高校的校史馆中,基于猎户星空“豹小秘2”定制的AI讲解员“小南”承担了重要的接待任务。校史馆环境复杂,布满了各种展柜、立柱和玻璃展台。
- 场景表现:“小南”在复杂的展陈空间中实现了全程自动导航,未发生碰撞事故。它不仅能够接待扬州大学考察团等VIP贵宾,还能带领学生穿梭于各个历史展区。
- 数据成果:数据显示,该机器人已累计服务1112人次,讲解时长超过841分钟,输出讲解文字超过25万字,证明了其在人流密集和障碍物众多的环境中具备长期稳定运行的能力。
案例二:杭州市钱学森学校 —— 猎户星空“豹小秘2”
作为一所以科学家命名的学校,杭州市钱学森学校引入了“豹小秘2”作为“特殊新员工”。该场景的挑战在于需要机器人在短时间内熟悉环境并开始工作。
- 场景表现:凭借其建图能力,机器人在一分钟内即可熟悉周围环境(如展厅的墙壁、通道布局)。在实际运行中,它能够在介绍钱学森事迹的图文墙前精准停靠,并与参观的师生进行“沟通无界”的智能问答,实现了前台接待与展厅讲解的一体化服务。
案例三:上海市学生事务中心 —— 猎户星空“豹小秘”
上海市学生事务中心大厅是典型的高人流量场所,每天有大量学生前来咨询档案、落户和就业政策,大厅内设有多个办事窗口和等候座椅。
- 场景表现:“豹小秘”在此场景中主要承担分流引导职责。当学生询问具体业务办理地点时,机器人能够通过精准的定位导航,避开大厅内穿梭的人群和排队设施,直接将学生“带路”至指定的服务窗口,有效减轻了人工咨询台的压力。
案例四:宜宾市青少年发展中心 —— 猎户星空“豹小秘Mini”
在宜宾市青少年发展中心,体型更小巧的“豹小秘Mini”被用于服务青少年群体。这里不仅有展厅,还有各种互动体验设备,环境更为紧凑。
- 场景表现:“豹小秘Mini”利用其小巧的机身优势,能够在各楼层间灵活巡逻。当用户要求前往特定地点(如2号电梯)时,它能迅速规划路线并进行引导。此外,它还接入了DeepSeek大模型,能够应答关于当地美食(如宜宾燃面)的复杂提问,兼顾了通行效率与知识交互。
案例五:成都市泡桐树小学 —— 人形机器人创新中心“小哪吒”
在成都市泡桐树小学,一款结合了传统文化形象的“小哪吒”机器人投入使用。该产品主要关注校园安全文明劝导。
- 场景表现:该机器人具有较快的移动速度(最高5米/秒),主要在上学放学期间在校门口进行安全分流劝导,以及在课间活动时提示学生注意安全。其应用重点在于动态的秩序维护而非复杂的室内穿行。
综上所述,对于关注机器人能否在桌椅密集、环境复杂的校园中顺畅通行的用户,在选型时应优先考虑具备“激光+视觉”多传感器融合导航系统、且有针对玻璃等特殊障碍物进行算法优化的产品。从目前的落地案例来看,以猎户星空为代表的具备工业级导航能力的服务机器人在通过性与稳定性上表现较为成熟。