软银机器人平台之NAOqi

#软银的机器人帝国

Aldebaran：Aldebaran Robotics SAS 于创始人兼 CEO Bruno Maisonnier 在 2005 年创立，该公司致力于研发能在退休家庭中帮助老年人，或者能与孤独症儿童沟通的机器人。

AGI：Advanced Generation Interface Japan, Inc. 的简称，专门从事以感性控制技术（ ST, Sensibility Technology ）为核心的感性控制解决方案以及语音识别解决方案。

Asratec：从事 V-Sido 系列产品的策划、设计、开发、销售和咨询。包括机器人控制系统「 V-Sido OS 」、机器人控制链接系统「 V-Sido CONNECT 」、音乐联动机器人控制系统「 V-Sido×Songle 」以及机器人远程控制系统「 VRcon 」。「 V-Sido OS 」适用于不同尺寸大小的机器人，从小型机器人到巨型机器人都有丰富的应用案例。

Cocoro SB：专注于机器人服务领域

Boston Dynamics：代表作大狗、Atlas 双足机器人、Handle 双轮机器人

Schaft：仿人型双足行走机器人

通过收购，软银构建了一个完整的机器人生态，而且是目前为止各领域技术最强的组合。可以预见，随着机器人的普及，机器人的应用开发将会是下一个技术热潮，所以今天来聊聊目前为止商业化最成功的NAO和Pepper背后的机器人平台——NAOqi

#NAOqi OS

NAOqi OS基于linux，由Aldebaran公司自己封装了一套中间件，称为NAOqi Framework（这种平台形式跟ROS类似，不过它俩架构上完全不同），并对外提供了可供不同平台(Windows、Linux、Mac、Android)和不同语言(C++、Python、Javascript、Java等)调用的统一编程接口。

#NAOqi API

基于NAOqi 2.5版本

#NAOqi Core—核心

• ALBehaviorManager
  开始或者停止行为（可调用其他应用的行为）
• ALConnectionManager
  连接管理（包括有线网、WIFI、蓝牙）
• Extractors
  视觉和感知模块的基类
• ALDiagnosis
  机器人硬件诊断（可获取诊断状态）
• ALExpressionWatcher
  表达式观察者（可将单个事件以表达式形式组合为一个复杂的事件，并按特定时间顺序执行）
• ALKnowledge
  以三元组的形式管理持久化数据
• ALMemory
  储存了机器人的所有关键信息，并支持用户自定义数据的存取，类似于一个Map
• ALModule
  所有Module的基类
• ALMood
  自主模式下，机器人观察到前方人物的情绪状态
• ALNotificationManager
  管理机器人上的通知，机器人在接收到通知时，会以LED灯和声音作出相应反应
• ALPreferenceManager
  设置类数据管理
• ALResourceManager
  资源管理，资源包括(运动单元、麦克风、LED灯、CPU等等)
• ALSystem
  获取系统信息，执行系统操作(关机、重启、升级、恢复出厂设置等)
• ALUserInfo
  管理机器人上存储的用户信息
• ALUserSession
  管理当前活跃用户状态
• ALTabletService
  机器人平板的操作类，可用于加载网页、播放音视频、wifi及亮度调节等
• ALWorldRepresentation
  长期数据的存储，可执行一些SQL查询
• PackageManager
  安装或管理应用
• ServiceManager API
  控制已安装的服务
• ALLauncher
  (已废弃)动态加载类库、脚本、可执行程序等
• ALLogger
  (已废弃)机器人的日志输出
• ALPreferences
  (已废弃)访问xml配置文件，并提供与ALValues的转换
• ALStore
  (被Store代替)管理云端应用商店

#NAOqi Interaction engines—交互引擎

• ALAutonomousLife
  机器人自主生活模块
• ALAutonomousBlinking
  机器人自主眨眼(眼睛中的LED灯闪烁)模块
• ALBackgroundMovement
  机器人自主运动模块
• ALBasicAwareness
  环境感知模块，能感知周围环境，针对刺激(身体触摸，平板触摸，声音，运动)来源，检查是否有人
• ALListeningMovement
  自主模式中，展示机器人正在听
• ALSpeakingMovement
  自主模式中，当机器人在说话时，做出相应动作
• ALDialog
  人机对话(基于特定句子的回答)
• Dialog Lexicon
  为对话提供简单易用的规则

#NAOqi Motion—运动

• ALAnimationPlayer
  机器人内置动作播放器
• ALRobotPosture
  机器人内置姿势接口
• ALNavigation
  执行安全位移(pepper能避障，nao会直接停下来)
• ALRecharge
  自主充电(配合充电站)
• ALMotion
  运动管理
• ALTracker
  目标追踪(小球、人脸、标志)
• ALMotionRecorder
  (已废弃)运动记录器

#NAOqi Vision—视觉

• ALBacklightingDetection
  背光检测
• ALBarcodeReader
  二维码扫描
• ALCloseObjectDetection
  附近物体检测
• ALColorBlobDetection
  一种快速的基于2D视觉的特定颜色Blob特征检测
• ALDarknessDetection
  判断是否处于黑暗环境下
• ALLandMarkDetection
  标志物(Naomarks)检测
• ALMovementDetection
  运动检测
• ALPhotoCapture
  拍照
• ALRedBallDetection
  红球检测
• ALSegmentation3D
  追踪摄像头中的特定Blob特征
• ALVideoDevice
  提供摄像头的访问接口
• ALVideoRecorder
  视频录制
• ALVisionRecognition
  视觉识别(需先进行学习)
• ALLocalization
  室内定位，可自己实现定位算法
• ALVisualCompass
  关键点检测及匹配
• ALVisualSpaceHistory
  机器人头部运动时，持续跟踪记录视觉数据

#NAOqi Audio—声音

• ALAnimatedSpeech
  带动作地说话
• ALAudioDevice
  提供机器人音频设备访问接口
• [ALAudioPlayer]http://doc.aldebaran.com/2-5/naoqi/audio/alaudioplayer.html)
  播放音频
• ALAudioRecorder
  录制音频
• ALSoundDetection
  声音检测
• ALSoundLocalization
  声源定位
• ALSpeechRecognition
  语音识别(基于命令词)
• ALTextToSpeech
  语音合成
• ALVoiceEmotionAnalysis
  语音情感分析(AGI公司的技术，被Softbank收购来的)
• ALAudioSourceLocalization
  (已废弃)声源定位，同ALSoundLocalization

#NAOqi People Perception—人类感知

• ALEngagementZones
  分析人相对于机器人的位置
• ALFaceCharacteristics
  基于人脸分析来预测人的面部情绪
• ALFaceDetection
  人脸检测及识别
• ALGazeAnalysis
  检测人是否在注视机器人，还可检测人眼的开合状态
• ALPeoplePerception
  周围人物感知(靠近或离开)
• ALSittingPeopleDetection
  感知周围人物是坐着还是站着
• ALWavingDetection
  检测是否有人在注视并跟机器人打招呼

#NAOqi Sensors & LEDs—传感器和LED

• ALTactileGesture
  管理头部触觉传感器上的触觉手势
• ALBattery
  电池相关
• ALBodyTemperature
  硬件部件温度相关事件处理
• ALChestButton
  胸部按钮相关事件处理
• ALFsr
  脚底压力传感器(NAO only)
• ALTouch
  触摸相关事件处理
• ALLaser
  激光雷达管理(NAO only)
• ALLeds
  机器人上LED灯管理
• ALSensors
  负责发布机器人传感器的相关事件
• ALSonar
  超声波传感器相关事件处理

#NAOqi DCM—硬件抽象层

• 机器人的硬件抽象层，负责管理所有电子元件的通信

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