Одометрия — это использование данных датчиков движения для оценки изменения положения с течением времени. Он используется в робототехнике некоторыми роботами на ногах или колесах для оценки своего положения относительно исходного местоположения. Этот метод чувствителен к ошибкам из-за интеграции измерений скорости с течением времени для получения оценок местоположения. Для эффективного использования одометрии в большинстве случаев требуется быстрый и точный сбор данных, калибровка приборов и их обработка.
Слово одометрия состоит из греческих слов odos (что означает «маршрут») и Metron (что означает «мера»).
Предположим, у робота на колесах или суставах ног установлены датчики вращения . Некоторое время он едет вперед, а затем хочет знать, как далеко он проехал. Он может измерить, насколько далеко повернулись колеса, и, если ему известна окружность своих колес, вычислить расстояние.
В поездах также часто используются одометрические данные. Обычно поезд получает абсолютное положение, проходя мимо стационарных датчиков на путях, а одометрия используется для расчета относительного положения, пока поезд находится между датчиками.
Предположим, что простой робот имеет два колеса, способные двигаться вперед или назад, расположенные параллельно друг другу и на равном расстоянии от центра робота. Кроме того, каждый двигатель имеет поворотный энкодер, позволяющий определить, продвинулось ли колесо на одну «единицу» вперед или назад по полу. Эта единица определяется как отношение длины окружности колеса к разрешению энкодера.
Если левое колесо переместится на одну единицу вперед, а правое останется неподвижным, то правое колесо будет действовать как ось, а левое колесо будет описывать дугу окружности в направлении по часовой стрелке. Поскольку единица измерения расстояния обычно крошечная, можно аппроксимировать, предполагая, что эта дуга представляет собой линию. Таким образом, исходное положение левого колеса, конечное положение левого колеса и положение правого колеса образуют треугольник, который можно назвать А.
Кроме того, исходное положение центра, конечное положение центра и положение правого колеса образуют треугольник, который можно назвать B. Поскольку центр робота равноудален от обоих колес и они имеют общий угол, образованный у правого колеса, треугольники A и B являются подобными треугольниками . В этой ситуации величина изменения положения центра робота составляет половину единицы. Угол этого изменения можно определить с помощью закона синусов .
