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使用航位推測法來解決導(dǎo)航的挑戰(zhàn)
[作者 Charles Pao]   2021年05月24日 星期一 瀏覽人次: [46895]

隨著自動(dòng)化的周邊技術(shù)進(jìn)步,小型掃地機(jī)器人的導(dǎo)航方式也不斷提升。而機(jī)器人的航位推測法,就是最新的關(guān)鍵技術(shù)。在導(dǎo)航中,航位推測法是從已知的起始位置開始,搭配隨時(shí)間改變的內(nèi)部速度和前進(jìn)方向估算,來估測出一個(gè)位置,其中不需要任何外部叁照物。用於機(jī)器人航位推測法的典型感測器包括用滾輪旋轉(zhuǎn)來估算速度的滾輪編碼器、根據(jù)觀察到的地板樣式來估計(jì)速度的光流感測器 (類似電腦滑鼠中使用的感測器),以及測量面向位置和加速的 IMU。航位推測法是由這些感測器提供的綜合資訊所計(jì)算而成。



圖一 : 小型掃地機(jī)器人的導(dǎo)航方式也不斷提升,而機(jī)器人的航位推測法,就是最新的關(guān)鍵技術(shù)。
圖一 : 小型掃地機(jī)器人的導(dǎo)航方式也不斷提升,而機(jī)器人的航位推測法,就是最新的關(guān)鍵技術(shù)。

這些航位推測法的運(yùn)算法已實(shí)際應(yīng)用在機(jī)器人中,并且逐漸超越知名的隨機(jī)漫步 (在地板上以看似隨機(jī)模式移動(dòng)的機(jī)器人)。這些機(jī)器人會(huì)運(yùn)用智慧漫步,這是一種更先進(jìn)的清潔方法,即利用航位推測法依照經(jīng)計(jì)算的模式移動(dòng)。航位推測法是它們導(dǎo)航資訊的主要來源,也能讓這些機(jī)器人更有效地清潔表面,并節(jié)省電池壽命。對(duì)消費(fèi)者而言,它能有效清潔以節(jié)省時(shí)間;對(duì)於 OEM 廠商,它不需要 LIDAR 或昂貴的相機(jī) (在 VLAM 系統(tǒng)中),進(jìn)而節(jié)省 BOM 成本。


即使是在更先進(jìn)的 VSLAM 和 LIDAR 系統(tǒng)中,航位推測法依然占有關(guān)鍵地位。VSLAM 式解決方案仰賴相機(jī)來計(jì)算機(jī)器人的位置。相機(jī)通常指向前方或上方的角度,找出各種邊緣或物件來定位其位置。但是,如果機(jī)器人進(jìn)入光線不足的區(qū)域 (如床底或沙發(fā)下),就會(huì)失去可利用的視覺線索,因而迷路。進(jìn)入沒有特別裝飾的房間 (譬如四面皆是白色墻面) 也會(huì)發(fā)生同樣的狀況。當(dāng)機(jī)器人越過門檻或叁差不齊表面時(shí),LIDAR 系統(tǒng)會(huì)遺失資訊,創(chuàng)造出同樣不均勻的世界。航位推測法填補(bǔ)這些關(guān)鍵時(shí)刻的定位空白資訊,并維持正確的路線。
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