隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，智能機(jī)器人早就不是什么新鮮事物。而AGV機(jī)器人作為新興發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)業(yè)，逐漸成為目前行業(yè)的風(fēng)口浪尖，從最早的磁導(dǎo)航機(jī)器人開(kāi)始，激光導(dǎo)航機(jī)器人、GPS導(dǎo)航機(jī)器人等陸續(xù)進(jìn)入公眾視線。
不管什么類型的機(jī)器人，只要自主移動(dòng)，就需要在其環(huán)境中進(jìn)行導(dǎo)航定位。假如用金字塔來(lái)表示機(jī)器人技術(shù)，那么定位導(dǎo)航作為最底層技術(shù)，正是構(gòu)建整個(gè)機(jī)器人的核心關(guān)鍵。
如何實(shí)現(xiàn)AGV機(jī)器人在不確定環(huán)境中自主定位導(dǎo)航一直都是機(jī)器人研究的一大核心課題，行業(yè)內(nèi)對(duì)其進(jìn)行了多年的研究。自主導(dǎo)航作為一項(xiàng)核心技術(shù)，是賦予機(jī)器人感知和行動(dòng)能力的關(guān)鍵。下面再為大家盤點(diǎn)一下自主移動(dòng)機(jī)器人常用的導(dǎo)航定位方法。
優(yōu)點(diǎn)：
1.應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，主要應(yīng)用于無(wú)人機(jī)、手術(shù)器械、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域；
缺點(diǎn)：
1.圖像處理量巨大，一般計(jì)算機(jī)無(wú)法完成運(yùn)算，實(shí)時(shí)性較差；
2.受光線條件限制較大，無(wú)法在黑暗環(huán)境中工作；
二、激光反射板導(dǎo)航定位
典型的光反射導(dǎo)航定位方法主要是利用激光傳感器來(lái)測(cè)距。激光利用光反射技術(shù)來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航定位的。激光全局定位系統(tǒng)一般由激光器旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、反射鏡、光電接收裝置和數(shù)據(jù)采集與傳輸裝置等部分組成。工作時(shí)，激光經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)鏡面機(jī)構(gòu)向外發(fā)射，當(dāng)掃描到由后向反射器構(gòu)成的合作路標(biāo)時(shí)，反射光經(jīng)光電接收器件處理作為檢測(cè)信號(hào)，啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集程序讀取旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的碼盤數(shù)據(jù)（目標(biāo)的測(cè)量角度值），然后通過(guò)通訊傳遞到上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)已知路標(biāo)的位置和檢測(cè)到的信息，就可以計(jì)算出傳感器當(dāng)前在路標(biāo)坐標(biāo)系下的位置和方向，從而達(dá)到進(jìn)一步導(dǎo)航定位的目的。
優(yōu)點(diǎn)：
1.是目前最穩(wěn)定、最可靠、最高性能的定位導(dǎo)航方法；
2.連續(xù)使用壽命長(zhǎng)，后期改造成本低；
缺點(diǎn)：
1.工業(yè)領(lǐng)域的激光雷達(dá)成本比較昂貴；
采用GPS+多線激光雷達(dá)輔助定位系統(tǒng)的AGV車輛，不易受到天氣條件、環(huán)境光照及障礙物陰影、表面粗糙度等外界環(huán)境條件的影響。適用于室外移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)。
SLAM技術(shù)（Simultaneous Localization and Mapping即時(shí)定位與地圖構(gòu)建）。行業(yè)領(lǐng)先的服務(wù)機(jī)器人企業(yè)，八成都采用了SLAM技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，SLAM技術(shù)是指機(jī)器人在未知環(huán)境中，完成定位、建圖、路徑規(guī)劃的整套流程。SLAM（Simultaneous Localization and Mapping，即時(shí)定位與地圖構(gòu)建），自1988年被提出以來(lái)，主要用于研究機(jī)器人移動(dòng)的智能化。對(duì)于完全未知的室內(nèi)環(huán)境，配備激光雷達(dá)等核心傳感器后，SLAM技術(shù)可以幫助機(jī)器人構(gòu)建室內(nèi)環(huán)境地圖，助力機(jī)器人的自主行走。SLAM問(wèn)題可以描述為：機(jī)器人在未知環(huán)境中從一個(gè)未知位置開(kāi)始移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中根據(jù)位置估計(jì)和傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行自身定位，同時(shí)建造增量式地圖。
VSLAM（視覺(jué)SLAM）
指在室內(nèi)環(huán)境下，用攝像機(jī)、Kinect等深度相機(jī)來(lái)做導(dǎo)航和探索。其工作原 理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是對(duì)機(jī)器人周邊的環(huán)境進(jìn)行光學(xué)處理，先用攝像頭進(jìn)行圖像信息采集，將采集的信息進(jìn)行壓縮，然后將它反饋到一個(gè)由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法構(gòu)成的學(xué)習(xí)子系統(tǒng)，再由學(xué)習(xí)子系統(tǒng)將采集到的圖像信息和機(jī)器人的實(shí)際位置聯(lián)系起來(lái)，完成機(jī)器人的自主導(dǎo)航定位功能。
但是，室內(nèi)的VSLAM仍處于研究階段，遠(yuǎn)未到實(shí)際應(yīng)用的程度。一方面，計(jì)算量太大，對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的性能要求較高；另一方面，VSLAM生成的地圖（多數(shù)是點(diǎn)云）還不能用來(lái)做機(jī)器人的路徑規(guī)劃，Sensor精度不高、應(yīng)用場(chǎng)景不具有普適性等需要進(jìn)一步探索和研究。
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