服务机器人定位与地图创建激光场景导航技术

       服务机器人要行走去完成任务,首要要清楚其所在的位置,这就要靠定位技术来实现。服务机器人定位技术可分为绝对定位、相对定位技术这两种。绝对定位采用导航标记、主(被)动标识、地图匹配、GPS等来定位;相对定位指通过度量机器人相对于起始位置的方向和距离来推断出机器人当前的位置信息。

服务机器人智力水平决定智能机器人的发展

       绝对定位的测量误差在时间和空间上具有相互独立性,它不会随着时间而累积,缺点是容易受到噪音、信号、环境等外界因素的干扰,短时间波动大,影响实时定位;相对定位的优点是短时间内定位精都高并且稳定性较好,缺点是测量误差会随时间和距离不断累积,最终超出了定位误差允许的范围,导致定位失败。现在广泛采用将绝对定位和相对定位组合的使用方法,也就是将内部传感器和外部传感器结合使用,融合多种传感器的信息,达到优劣互补,减小单独使用绝对定位或相对定位而产生的误差,从而对服务机器人进行精确定位。

       米克力美服务机器人负责人认为:采用激光场景导航方法实施对未知环境地图的实时构建应用于地图匹配的定位、以及研究更加高效的重采样和自适应采样的粒子滤波定位算法有较好的应用前景。服务机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动,在移动过程中根据位置估计和传感器数据进行自身定位,同时建造增量式地图。在激光场景导航中,机器人利用自身携带的传感器识别未知环境中的特征标志,然后根据机器人与特征标志之间的相对位置和里程计的读数估计机器人和特征标志的全局坐标。这种在线的定位与地图创建需要保持机器人与特征标志之间的详细信息。

       近几年来,激光场景导航的研究取得了很大的进展,并已应用于各种不同的环境,如:室内环境、水下、室外环境。米克力美服务机器人推出的酒店服务机器人采用的就是激光场景导航技术是一款实现自由行走,真正意义上的智能服务机器人,它可以自动为酒店房间运送牙刷、毛巾和其他物品。

        至今为止,服务机器人的定位问题仍是当前机器人学研究领域的核心问题之一,而今后的工作重点则是提高服务机器人的定位精度以及服务机器人完全实现自主定位,并且还要完善改进应用于定位算法的稳定性、快速性和有效性。

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