艾吉威吧 关注:398贴子:319
  • 1回复贴,共1

【浅谈SLAM方法】

只看楼主收藏回复

1.什么是SLAM?
Slam(Simultaneous Localization And Mapping,同时定位和同时建图),即利用传感器来进行机器人的自身定位以及对周围环境的建图。当机器人来到一个陌生的环境中时,它需要迅速的建立自身与环境的关系,“我现在在哪里?”“我要去哪里?”“我从哪里来?”,“我现在要干什么?”“我现在看到的世界是什么样子”“我能在已有的抽象世界中定位我的位置吗?”等一系列问题,依据这些问题,机器人能完美的做出回答即是SLAM方法需要解决的。

2.SLAM方法实现的4要素
SLAM方法在实现的时候主要要考虑以下4个方面:
地图表示问题,这个需要根据实际场景需求去抉择
信息感知问题,需要考虑如何全面的感知外界环境,一般SLAM使用外界环境感知传感器分为视觉导航传感器,如摄像机,激光导航传感器,如激光扫描仪。
数据关联问题,不同的传感器的数据类型、时间戳、坐标系表达方式各有不同,需要统一处理。
定位与构图问题,就是指怎么实现位姿估计和建模,这里面涉及到很多数学问题,物理模型建立,状态估计和优化等。

3.SLAM分类
SLAM大概可分为激光SLAM(也分2D和3D)和视觉SLAM两大类。

关于激光SLAM 2D, 就是SLAM定位时,仅用单线激光传感器,在激光传感器扫描的这一个平面上进行二维定位,在获取精密的二维定位后,在此基础上解算三维激光点云,成为一个完整的空间三维数据。
同理,激光SLAM 3D,就是要用三维激光传感器,获取三维数据,然后通过三维数据的特征点匹配进行定位,然后在三维定位基础上,来计算和匹配完整的三维数据,最后得到其位姿。
关于视觉SLAM系统主要分为四个模块:摄像头、后端、建图、回环检测。其过程为,视觉SLAM靠一个摄像头来感知周围的世界并评估自身的位姿,它需要利用视觉里程计来通过相邻两张相片计算姿态参数估算距离角度以及恢复图像上各点的位置,由于有累积误差需要后端优化,对于周围环境的感知需要地图构建并配准,然后需要回环检测计算闭合误差并修正,最后得到准确的机器人位姿。
4.SLAM的未来
SLAM将来的发展趋势有两大类:一是朝轻量级、小型化方向发展,让SLAM能够在嵌入式或手机等小型设备上良好运行,然后考虑以它为底层功能的应用。因为在绝大多数场合中,真正目的都是实现机器人、AR/VR设备的功能,比如说运动、导航、教学、娱乐,而SLAM是为上层应用提供自身的一个位姿估计。在这些应用中,我们不希望SLAM占用所有计算资源,所以对SLAM的小型化和轻量化有非常强烈的需求。另一方面则是利用高性能计算设备,实现精密的三维重建、场景理解等功能。在这些应用中,我们的目的是完美地重建场景,而对于计算资源和设备的便携性则没有多大限制。
阅读原文:http://www.robest.cn


1楼2017-07-03 09:14回复
    AGV专利技术分析
    1986 年之前关于AGV 的仅有极少量专利申请,实际上AGV 技术最先出现于美国,1913 年美国福特汽车公司首先
    使用有轨引导的AGV 代替输送机用于汽车底盘装配线上,开启了AGV 应用之路;1953 年年美国Barrett Electric 公司应用电磁感应原理进行路径导航,设计制造了第一台自动导引车,这一期间相应的专利申请有US3147817A、US3245493A等。20 世纪70 年代左右,由于欧洲的公司对托盘的尺寸和结构进行标准化,促进了AGV 的发展。
    20 世纪80 年代以来,特别是1995 年到1999 年出现了第一个小高峰,主要是因为无线导引技术开始引入到AGV
    系统中,如激光和惯性导引,使得AGV 的定位更精准、行走更灵活。2000 年-2009 年期间,AGV 的申请量呈下滑趋势,可能是由于AGV 在工业生产过程中需要精准的定位技术和大型的调度系统,而关于这两方面的技术缺陷还处于瓶颈阶段。从2010 年以后,由于大型服务器、数据处理器的开发和新型导引方式的应用,如视觉导引、多传感器融合技术,使得AGV 趋于智能化、模块化的方向发展,且一些关于机器人控制领域的多智能体理论和智能控制方法开始逐步应用到AGV 领域中,使得AGV 迎来了另一个发展高峰期。
    与发达国家相比,我国对AGV 的研究与应用起步较晚,在工业生产中以引进国外先进设备和技术为主,由于国家对知识产品战略的重视,从1998 年至今国内申请量变化整体呈现上升趋势,从2010 年以后为快速发展期,其中发明专利为64%、实用新型为36%,由于发明专利从申请到公开可能需要18 个月,而国内涉及AGV 的专利申请主要集中在2010 年以后,因此年专利申请数量与实际可能存在偏差。
    更多AGV知识,查看艾吉威官网:http://www.robest.cn


    2楼2017-07-05 09:05
    回复