防爆化工移動機器人
目前國內(nèi)有27萬家石油石化企業(yè),需要進行數(shù)字化巡檢作業(yè)改革。
面對高溫、高熱、有毒有害氣體等復雜環(huán)境,防爆化工移動機器人可智能化設定巡檢路線、繞開障礙物,對廠區(qū)進行更大范圍、更深入的巡檢工作。
有效降低作業(yè)強度。未來防爆化工移動機器人市場預期達到數(shù)千億市場規(guī)模。
小Y將持續(xù)為大家推出低速無人車核心技術分享專欄 ,從自動駕駛技術-到底盤控制技術為大家詳細說明低速無人車的技術路線與行業(yè)應用發(fā)展路線 ,希望大家多多關照 。
在行業(yè)應用中移動機器人多種建圖算法說明-Cartographer
1.Cartographer原理分析
基于優(yōu)化方法的激光SLAM已經(jīng)不是一個新研究領域了,谷歌的Cartographer算法主要是在提高建圖精度和提高后端優(yōu)化效率方面做了創(chuàng)新。
當然Cartographer算法在工程應用上的創(chuàng)新也很有價值,Cartographer算法最初是為谷歌的背包設計的建圖算法,谷歌的背包是一個搭載了水平單線激光雷達、垂直單線激光雷達和IMU的裝置,用戶只要背上背包行走就能將環(huán)境地圖掃描出來。
由于背包是背在人身上的,最開始Cartographer算法是只支持激光雷達和IMU建圖的,后來為了適應移動機器人的需求,將輪式里程計、GPS、環(huán)境已知信標也加入到算法,也就是說Cartographer算法是一個支持多激光雷達、IMU、輪式里程計、GPS、環(huán)境已知信標的傳感器融合建圖算法。
2.Cartographer局部建圖算法簡述
介紹Cartographer局部建圖的具體過程之前,需要先了解一下Cartographer地圖的組成形式。Cartographer采用局部子圖(submap)來組織整個地圖,其中若干個激光雷達掃描幀(scan)構成一個submap,然后所有的submap構成全局地圖(submaps)不管是雷達掃描幀(scan),局部子圖(submap),還是全局地圖(submaps),它們之間都是通過位姿關系進行關聯(lián)的。
這里只討論2D SLAM建圖,所以位姿坐標可以表示為。假設機器人初始位姿為,該位姿處雷達掃描幀為scan(1),并利用scan(1)初始化第一個局部子圖submap(1)。利用Scan-to-map matching方法計算scan(2)相應的機器人位姿,并基于位姿將scan(2)加入submap(1)。
不斷執(zhí)行Scan-to-map matching方法添加新得到的雷達幀,直到新出現(xiàn)的雷達幀完全包含在submap(1)中時,換句話說就是新雷達幀觀測不到submap(1)之外的新信息時,就結束submap(1)的創(chuàng)建。這里假設submap(1)由scan(1)、scan(2)和scan(3)構建而成,然后重復上面的步驟構建新的局部子圖submap(2)。
而所有局部子圖{submap(m)}就構成了最終的全局地圖submaps。
3.綜合對比
Gmapping代碼實現(xiàn)相對簡潔,非常適合初學者入門學習。但是Gmapping屬于基于濾波方法的SLAM系統(tǒng),明顯的缺點是無法構建大規(guī)模的地圖,這一點已經(jīng)在第前面討論過了。
而基于優(yōu)化的方法則可以構建大規(guī)模的地圖,基于優(yōu)化的方法實現(xiàn)的激光SLAM算法也有很多,比如Hector、Karto、Cartographer等。而Cartographer是其中獲好評最多的算法 。
Cartographer是這幾種算法中提出時間最新、開發(fā)團隊來自著名的谷歌公司、代碼的工程穩(wěn)定性較高、少有的建圖和重定位兼具的算法。
商業(yè)化防爆移動機器人底盤
最后向大家介紹YUHESEN 開發(fā)的商業(yè)化防爆移動機器人底盤
全時四驅 全地形應用
危化區(qū)域全場景自助導航
防護等級IP65
歡迎大家位臨公司交流學習 ,與我們一同推動移動機器人導航技術發(fā)展與技術落地 。