机器人自主定位中地图表示方法
2021-09-26 阅读量:301 来源:机智网

  随着智能服务机器人的适用范围逐渐扩大,越来越多的人可以在日常生活中享受到服务机器人带来的便利;觉得新奇的同时,很多人也很好奇,会自己“跑来跑去”,甚至可以自己“躲避”人群的服务机器人,到底是怎么样“走路”的呢?


  要做到自主移动,首先,机器人得知道自己在哪里,也就是机器人地图的应用;


  其实,和人类绘制地图相同,机器人描述环境、认识环境的过程,主要就是依靠地图。机器人利用环境地图来描述其当前环境信息,并随着使用的算法与传感器差异采用不同的地图描述形式。


  机器人学中地图的表示方法有四种:栅格地图、特征点地图、直接表征法以及拓扑地图。


  栅格地图

  最常见的为栅格地图(Grid map)或者称为Occupancy Map。栅格地图就是把环境划分成一系列栅格,其中每一栅格给定一个可能值,表示该栅格被占据的概率。



  栅格地图最早由NASA的Alberto Elfes在1989年提出,在火星探测车上使用,其本质是一张位图图片,每个“像素”则表示了实际环境中存在障碍物的概率分布。博众机器人的博时捷智能移动底盘,正是运用了这项技术,使得底盘可以灵活地自主移动。



  一般来说,采用激光雷达、深度摄像头、超声波传感器等可以直接测量距离数据的传感器进行SLAM时,可以使用该地图。


  特征地图

    特征地图,是用有关的几何特征(如点、直线、面)表示环境,常见于vSLAM即视觉SLAM技术中。优点是相对数据存储量和运算量比较小,多见于最早的SLAM算法中。



  直接表征法

  直接表征法中,省去了特征或栅格表示这一中间环节,直接用传感器读取的数据来构造机器人的位姿空间。一般在机器人技术运用中,每种方法各有自己的特点和适用范围,其中特征地图和栅格地图应用最普遍。


  这种方法就像卫星地图一样,直接将传感器原始数据通过简单处理拼接形成地图,相对来说更加直观。


  拓扑地图

  拓扑地图(topological map )是指地图学中一种统计地图,一种保持点与线相对位置关系正确而不一定保持图形形状与面积、距离、方向正确的抽象地图。


  拓扑地图一般把室内环境表示为带结点和相关连接线的拓扑结构图,其中结点表示环境中的重要位置点(拐角、门、电梯、楼梯等),边表示节点间的连接关系,如走廊等,相对来说会更加抽象。

企业入驻
0574-88212221

客服微信

意见反馈
回到顶部