Роботтарды сыпыруға арналған SLAM технологиясы дегеніміз не?

2020-08-21

Үйге еден сыпыратын жаңа робот қосылды, ал анам оған таң қалды: өлшемі тәрелке тәрізді машина, ол есіктен кіре сала жұмысын бастады, бұл ауыр жұмыс болды. Сонымен, сыпырушы роботтың интеллектуалды интеллектуалды қабілетін биік деңгейге көтеруге қандай технология мүмкіндік берді? Сыпырушы роботтардың өнімді енгізуіне қарап, сіз көптеген сыпырушы роботтар қолданатын терминді таба аласыз - «Бір мезгілде оқшаулау және картаға түсіру» (бір мезгілде оқшаулау және картаға түсіру, SLAM) технологиясы.

SLAM дегеніміз не? Алдымен, сөйлесуді бастау үшін сыпырушы робот болу үшін «жүрейік». Сыпырушы робот ретінде, таныс емес кеңістікке кіргеннен кейін, автоматты түрде сыпыру тапсырмасын орындағыңыз келсе, қандай тапсырмаларды орындау керек?

а) Мен кіммін және мен қайдамын? Қалай тез позицияға қол жеткізуге және қоршаған ортадағы өзіңіздің салыстырмалы позицияңызды түсінуге болады;
 
ә) Мен қайдан келемін және айналада не бар? Нақты уақытта қоршаған ортаның картасын қалай құруға болады және кедергілер мен қабырғалар бар жерде қалай қабылдауға болады? Карталық ақпараттың орналасуына сүйену мағыналы;

в) Мен қайда барамын және қалай баруым керек? Картамен және орналасуымен қабырғаға соғылмай, жолды қайталамай немесе барлық бұрыштарды жоғалтпай жолды жоспарлауға қалай қол жеткізуге болады?

Жоғарыда аталған үш проблема - бұл сыпырушы робот SLAM-ді қолданатын «түпкі философиялық мәселелер» (шын мәнінде, SLAM тек алғашқы екі мәселені қамтиды, ал AR қолданудың кейбір сценарийлері жолдарды жоспарлау мәселелерін қамтымайды. Мұнда біз Sweeping қолданамыз робот SLAM проблемасын ұсынады, бұл туралы бірге айтайық.)



SLAM технологиясының мәні «S» - «бір мезгілде», яғни қытай тілінен аударғанда «екінші жақта ...» дегенді білдіреді, өз позициясын біліп, «мен қайдамын» деген сұраққа жауап бере отырып, құрастыру кезінде. карта және «Мен қайданмын», «Айналайын» ​​сұрағына жауап беру. Барлығына осы «S» мағынасын жақсы түсіну үшін біз екі жаққа бөлінеміз. Алдымен, өткен күндері мен бүгініне көз жүгіртейік. SLAM технологиясы:

SLAM-дің техникалық ойлау қабілеті әскери саладағы сүңгуір қайықтардың орналасуынан бастау алады. GPS арқылы жүзе алатын және орналасқан жерін анықтайтын, көрнекі бақылау және т.с.с. жер үсті кемелерінен айырмашылығы, сүңгуір қайықтар тапсырмаларды орындау кезінде күн сәулесіз терең теңіз іс-әрекеттеріне сүңгу керек (бұл жақсы түсініледі, жер бетінде немесе таяз суларда жүзу сүңгуір қайықты жоғалтады » ™ мәні ~), дәстүрлі әдістермен тікелей табу және навигациялау қиын. Сондықтан, тапсырмаларды әдеттегідей орындау үшін, сүңгуір қайықтардың көпшілігі INS (инерциялық навигация) және APS (су астындағы акустикалық навигация) бірлескен орналастыру үшін пайдаланады, сонымен қатар жол картасын және диаграмма деректерін болжап, кеменің орналасқан жерін, орналасу процесін, қосылу және карта салу - SLAM техникалық ойлаудың эмбриондық формасы.

Роботтар сүңгуір қайықтар сияқты әрдайым GPS-ке сене алмайды, әсіресе жабық сценарийлерде қолданылатын роботтар. GPS далада бірнеше метр дәлдікке ие. GPS-ке сенім арту сыпырушы роботтарға кофе үстелінің аяғынан аулақ болуға және диванды тазартуға мүмкіндік бермейді. төменгі. SLAM технологиясына сүйене отырып, олар қоршаған ортаны өздігінен бақылап, картаға түсіре алады, датчиктің мәліметтерін калибрлеу арқылы навигациялық картаны құрастырады, содан кейін қайда екенін, еденді сыпыруға немесе қайтадан бұрышқа барып зарядтау керек екенін түсінеді. SLAM қарапайым техникалық ойлауын қорытындылай аламыз: Алдын ала білместен қоршаған орта туралы ақпаратты датчиктер арқылы алуға болады, сонымен қатар қоршаған орта картасын тез және нақты уақытқа құруға болады, сонымен бірге ол өзінің позициясын шеше алады және осы негізде жол жоспарлау сияқты келесі тапсырмаларды орындау. Бұл қарапайым естіледі ме? Бірақ, шын мәнінде, SLAM - бұл көп сатылы күрделі тапсырма, оның ішінде датчиктер арқылы нақты ортада әр түрлі шикі деректерді жинау (лазерлік сканерлеу деректері, визуалды ақпарат деректері және т.б.) және қозғалатын нысандардың салыстырмалы орналасуын бағалау болып табылады. визуалды одометрия (сәйкестендіру, сәйкестендіру, т.с.с.) арқылы уақыт, визуалды одометрдің (дәстүрлі сүзу алгоритмі, картаны оңтайландыру алгоритмі және т.б.) туындаған кумулятивтік қатені оңтайландыру үшін модуль арқылы және соңында картаға түсіру және позициялау мақсатына жету үшін картаға түсіру модулі арқылы картаны (әрине, оны кеңістіктегі жинақталған қателіктерді жою және т.б. үшін циклді анықтаумен жабдықтау қажет).