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自主移動機器應(yīng)用廣泛 其四大基礎(chǔ)技術(shù)是什么

2021-06-17 10:56:37OFweek機器人網(wǎng)閱讀量:737 我要評論


  【物流設(shè)備網(wǎng) 科技前沿】移動機器人的技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,天上飛的,水里游的,地上跑的,都可以應(yīng)用移動機器人領(lǐng)域的技術(shù)。如工業(yè)機器人里的搬運機器人;商用機器人分類里的無人車、無人機、送餐機器人、導(dǎo)覽機器人;又或是消費類機器人中普及率很高的掃地機器人。
 
  移動機器人的核心技術(shù)緊緊圍繞著“感知”、“決策”、“執(zhí)行”這三方面。
 
  關(guān)鍵技術(shù)一:
 
  定位與建圖(slam):SLAM是Simultaneous Localization and Mapping的縮寫,意為“同時定位與建圖”。它是指運動物體根據(jù)傳感器的信息,一邊計算自身位置,一邊構(gòu)建環(huán)境地圖的過程。目前,SLAM的應(yīng)用領(lǐng)域主要有機器人、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實。其用途包括傳感器自身的定位,以及后續(xù)的路徑規(guī)劃、場景理解。
 
  隨著傳感器種類和安裝方式的不同,SLAM的實現(xiàn)方式和難度會有很大差異。按傳感器來分,SLAM主要分為激光、視覺兩大類。其中,激光SLAM研究較早,理論和工程均比較成熟。視覺方案目前有少數(shù)廠商在實際產(chǎn)品中應(yīng)用。
 
  SLAM研究自1988年提出以來,已經(jīng)過了近三十年。早期SLAM研究側(cè)重于使用濾波器理論,最小化運動體位姿和地圖的路標(biāo)點的噪聲。21世紀(jì)之后,學(xué)者們開始借鑒SfM(Structure from Motion)中的方式,以優(yōu)化理論為基礎(chǔ)求解SLAM問題。這種方式取得了一定的成就,并且在視覺SLAM領(lǐng)域中取得了主導(dǎo)地位。
 
  激光傳感器:激光傳感器可以直接獲得相對于環(huán)境的直接距離信息,從而實現(xiàn)直接相對定位,對于激光傳感器的絕對定位及軌跡優(yōu)化可以在相對定位的基礎(chǔ)上進行。
 
  視覺傳感器:視覺傳感器很難直接獲得相對于環(huán)境的直接距離信息,而必須通過兩幀或多幀圖像來估計自身的位姿變化,再通過累積位姿變化計算當(dāng)前位置。這種方法更類似于直接用里程計進行定位,即視覺里程計。里程計的測量積分后才相當(dāng)于激光傳感器直接獲得的定位信息,這就是圖優(yōu)化SLAM框架中的前端。而后端對定位和位姿軌跡的優(yōu)化本質(zhì)上與激光傳感器的優(yōu)化相同,都基于最優(yōu)估計的理論框架進行。
 
  關(guān)鍵技術(shù)二:規(guī)劃。
 
  規(guī)劃包括路徑規(guī)劃和運動規(guī)劃。規(guī)劃相關(guān)的技術(shù)發(fā)展較為成熟。
 
  移動機器人常用的路徑規(guī)劃算法有A*、D*等;常用的運動規(guī)劃有PID、VFF、DWA、PTG等。
 
  關(guān)鍵技術(shù)三:控制。
 
  關(guān)鍵技術(shù)四:結(jié)構(gòu)設(shè)計、硬件設(shè)計。
 
  原標(biāo)題:自主移動機器應(yīng)用廣泛 其四大基礎(chǔ)技術(shù)是什么
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