stringtranslate.com

Робот-навигация

Навигация робота с использованием визуальной и сенсомоторной информации (2013 г.)

Локализация робота означает способность робота устанавливать собственное положение и ориентацию в системе отсчета . Планирование пути фактически является расширением локализации, поскольку оно требует определения текущего положения робота и положения целевого местоположения в одной и той же системе отсчета или координат. Построение карты может иметь форму метрической карты или любых обозначений, описывающих местоположения в системе отсчета робота. [ нужна цитата ]

Для любого мобильного устройства важна возможность ориентироваться в окружающей среде. На первом месте стоит избегать опасных ситуаций, таких как столкновения и небезопасные условия ( температура , радиация, воздействие погодных условий и т. д.), но если у робота есть цель, связанная с конкретными местами в среде робота, он должен найти эти места. В этой статье будет представлен обзор навыков навигации и предпринята попытка определить основные блоки навигационной системы робота , типы навигационных систем и более подробно рассмотреть соответствующие компоненты здания.

Навигация робота означает способность робота определять свое положение в системе отсчета , а затем планировать путь к некоторой целевой точке. Чтобы ориентироваться в окружающей среде, роботу или любому другому мобильному устройству требуется представление, то есть карта окружающей среды и способность интерпретировать это представление.

Навигацию можно определить как комбинацию трех фундаментальных компетенций: [1]

  1. Самолокализация
  2. Планирование пути
  3. Составление карт и интерпретация карт

Некоторые навигационные системы роботов используют одновременную локализацию и картографирование для создания трехмерных реконструкций окружающей среды. [2]

Навигация на основе визуального представления

Навигация на основе зрения или оптическая навигация использует алгоритмы компьютерного зрения и оптические датчики, в том числе лазерный дальномер и фотометрические камеры с использованием ПЗС- матриц, для извлечения визуальных функций , необходимых для локализации в окружающей среде. Однако существует целый ряд методов навигации и локализации с использованием зрительной информации. Основными компонентами каждого метода являются:

Чтобы дать обзор навигации, основанной на зрении, и ее методов, мы классифицируем эти методы на навигацию в помещении и навигацию вне помещения.

Внутренняя навигация

Оценка эгодвижений с помощью движущейся камеры

Самый простой способ заставить робота добраться до нужного места — просто направить его туда. Это руководство можно осуществлять разными способами: закапывая в пол индуктивную петлю или магниты, рисуя линии на полу или размещая маяки, маркеры, штрих-коды и т. д. в окружающей среде. Такие автоматические управляемые транспортные средства (AGV) используются в промышленных сценариях для транспортных задач. Навигация роботов в помещении возможна с помощью устройств внутреннего позиционирования на базе IMU. [3] [4]

Существует очень широкий выбор внутренних навигационных систем. Базовым справочником по внутренним и внешним навигационным системам является «Видение навигации мобильных роботов: обзор» Гильерме Н. ДеСузы и Авинаша К. Как.

См. также «Позиционирование на основе визуального представления» и AVM Navigator .

Автономные контроллеры полета

Типичные автономные контроллеры полета с открытым исходным кодом могут летать в полностью автоматическом режиме и выполнять следующие операции:

Бортовой контроллер полета использует GPS для навигации и стабилизации полета и часто использует дополнительные спутниковые системы функционального дополнения (SBAS) и датчик высоты (барометрического давления). [5]

Инерциальная навигация

Некоторые навигационные системы бортовых роботов основаны на инерциальных датчиках . [6]

Акустическая навигация

Автономные подводные аппараты могут управляться системами подводного акустического позиционирования . [7] Также были разработаны навигационные системы с использованием гидролокатора . [8]

Радионавигация

Роботы также могут определять свое положение с помощью радионавигации . [9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Стахнисс, Кирилл. «Роботизированное картографирование и исследование». Том. 55. Спрингер, 2009.
  2. ^ Фуэнтес-Пачеко, Хорхе, Хосе Руис-Асенсио и Хуан Мануэль Рендон-Манча. «Визуальная одновременная локализация и картографирование: обзор». Обзор искусственного интеллекта 43.1 (2015): 55-81.
  3. ^ Чен, К.; Чай, В.; Насир, АК; Рот, Х. (апрель 2012 г.). «Недорогая навигация мобильного робота в помещении на базе IMU с помощью одометрии и Wi-Fi с использованием динамических ограничений». Материалы симпозиума IEEE/ION по позиционированию, местоположению и навигации 2012 г. стр. 1274–1279. дои :10.1109/PLANS.2012.6236984. ISBN 978-1-4673-0387-3. S2CID  19472012.
  4. ^ GT Silicon (07 января 2017 г.), потрясающий робот с классной навигацией и мониторингом в реальном времени, заархивировано из оригинала 12 декабря 2021 г. , получено 4 апреля 2018 г.
  5. ^ «Полет | АвтоКвад».
  6. ^ Бруно Сицилиано; Усама Хатиб (20 мая 2008 г.). Справочник Спрингера по робототехнике. Springer Science & Business Media. стр. 1020–. ISBN 978-3-540-23957-4.
  7. ↑ Мэй Л. Сето (9 декабря 2012 г.). Автономия морских роботов. Springer Science & Business Media. стр. 35–. ISBN 978-1-4614-5659-9.
  8. ^ Джон Дж. Леонард; Хью Ф. Даррант-Уайт (6 декабря 2012 г.). Направленное гидролокационное зондирование для навигации мобильных роботов. Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4615-3652-9.
  9. ^ Олег Сергиенко (2019). Машинное зрение и навигация. Спрингер Природа. стр. 172–. ISBN 978-3-030-22587-2.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки