用于服务机器人定位和地图创建的激光场景导航技术(无线充电)

2023-01-16

迄今为止,服务机器人的定位问题仍然是当前机器人学研究领域的核心问题之一,未来的工作重点是提高服务机器人的定位精度和实现服务机器人的自主定位,以及提高定位算法的稳定性、快速性和有效性。

利用激光场景导航方法实现未知环境地图的实时构建,并将其应用于地图匹配定位,研究更高效的重采样和自适应采样粒子滤波定位算法,具有良好的应用前景。服务机器人开始从未知环境中的未知位置移动。在移动过程中,它根据位置估计和传感器数据定位自己,并建立增量地图。在激光场景导航中,机器人利用自身的传感器识别未知环境中的特征标志,然后根据机器人和特征标志的相对位置和里程表读数,估计出它们的全局坐标。这种在线定位和地图创建需要保留机器人和特征标志之间的详细信息。

近年来,激光场景导航的研究取得了很大的进展,已经应用到各种环境中,如室内环境、水下环境、室外环境等。服务机器人推出的酒店服务机器人,采用了激光场景导航技术,是真正的智能服务机器人,可以自由行走。它可以自动为酒店客房运送牙刷、毛巾等物品。

定位的测量误差在时间和空间上是独立的,不会随时间积累。缺点是易受噪声、信号、环境等外界因素干扰,短时间内波动较大,影响实时定位。定位的相对优点是短时间内定位精度高,稳定性好,但缺点是测量误差会随着时间和距离的积累,最终会落在定位误差允许的范围之外,导致定位失败。目前广泛采用定位和相对定位相结合的方式,即采用内部传感器和外部传感器相结合的方式,融合各种传感器的信息,实现优势互补,减少单独使用定位或相对定位带来的误差,进而对服务机器人进行精确定位。