Simultaneous Localization And Mapping,簡(jiǎn)稱(chēng)SLAM,通常是指在機(jī)器人或者其他載體上,通過(guò)對(duì)各種傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和計(jì)算,生成對(duì)其自身位置姿態(tài)的定位和場(chǎng)景地圖信息的系統(tǒng)。SLAM技術(shù)對(duì)于機(jī)器人或其他智能體的行動(dòng)和交互能力至為關(guān)鍵,因?yàn)樗砹诉@種能力的基礎(chǔ):知道自己在哪里,知道周?chē)h(huán)境如何,進(jìn)而知道下一步該如何自主行動(dòng)。它在自動(dòng)駕駛、服務(wù)型機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、AR/VR等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,可以說(shuō)凡是擁有一定行動(dòng)能力的智能體都擁有某種形式的SLAM系統(tǒng)。當(dāng)然工廠(chǎng)巡檢機(jī)器人、IDC數(shù)據(jù)機(jī)房巡檢機(jī)器人也必須具備這個(gè)基本的能力。
目前機(jī)器人SLAM主要的兩種形式是:基于激光雷達(dá)的SLAM(激光SLAM)和基于視覺(jué)的SLAM(Visual SLAM或VSLAM),這一節(jié)先講述激光雷達(dá)的SLAM。
激光雷達(dá)的工作原理與雷達(dá)非常相近,以激光作為信號(hào)源,由激光器發(fā)射出的脈沖激光,打到周?chē)系K物上,引起散射,一部分光波會(huì)反射到激光雷達(dá)的接收器上,根據(jù)激光測(cè)距原理計(jì)算,就得到從激光雷達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的距離,脈沖激光不斷地掃描目標(biāo)物,就可以得到目標(biāo)物上全部目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù),用此數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理后,就可得到精確的三維立體圖像。
激光雷達(dá)采集到的物體信息呈現(xiàn)出一系列分散的、具有準(zhǔn)確角度和距離信息的點(diǎn),被稱(chēng)為點(diǎn)云。通常,激光SLAM系統(tǒng)通過(guò)對(duì)不同時(shí)刻兩片點(diǎn)云的匹配與比對(duì),計(jì)算激光雷達(dá)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的距離和姿態(tài)的改變,也就完成了對(duì)機(jī)器人自身的定位。
激光雷達(dá)距離測(cè)量比較準(zhǔn)確,誤差模型簡(jiǎn)單,在強(qiáng)光直射以外的環(huán)境中運(yùn)行穩(wěn)定,點(diǎn)云的處理也比較容易。同時(shí),點(diǎn)云信息本身包含直接的幾何關(guān)系,使得機(jī)器人的路徑規(guī)劃和導(dǎo)航變得直觀。
目前比較主流的室內(nèi)行走機(jī)器人(如IDC機(jī)房巡檢機(jī)器人,工廠(chǎng)巡檢機(jī)器人等)幾乎都采用這種導(dǎo)航定位方法。業(yè)界著名的激光雷達(dá)廠(chǎng)家有TURCK圖爾克、SICK西克、BANNER美國(guó)
邦納、安士能EUCHNER、P+F倍加福、IFM易福門(mén)、PILZ皮爾磁、baluff巴魯夫等。國(guó)內(nèi)也有幾家低成本方案的激光雷達(dá)廠(chǎng)家,如深圳不止技術(shù)、深圳鐳神等等,盡管性能和進(jìn)口產(chǎn)品相比還有不少差距,但是價(jià)格卻只有進(jìn)口品牌的30%左右。要求不太嚴(yán)格的一些場(chǎng)合還是物有所值的。
深圳市不止技術(shù)有限公司是激光雷達(dá)行業(yè)頭部知名企業(yè),團(tuán)隊(duì)自2016年底就開(kāi)始了多款激光雷達(dá)方案的研發(fā),并創(chuàng)造了30多件發(fā)明專(zhuān)利,我們作為激光雷達(dá)行業(yè)5年多的資深老兵,對(duì)激光雷達(dá)有著深厚的技術(shù)積累。是一家能提供單點(diǎn)、單線(xiàn)到多線(xiàn)全系列、dtof、itof全品類(lèi)激光雷達(dá)方案定制化的公司,而且掌握了機(jī)器人移動(dòng)底盤(pán)技術(shù)。在激光雷達(dá)核心硬件、專(zhuān)用芯片、AI算法上具有完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
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