智能掃地機(jī)器人視覺導(dǎo)航技術(shù)是什么?智能掃地機(jī)器人路徑規(guī)劃介紹
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一、智能掃地機(jī)器人簡介
掃地機(jī)的主體是無線機(jī)器,主要是圓盤類型。智能掃地機(jī)器人的動力來源是充電電池,其操作方法是遙控器或機(jī)器上的操作面板。通常,您可以自行安排時間安排清潔和充電。前面有一個傳感器,可以檢測到障礙物。如果碰到墻壁或其他障礙物,它將自行打開。根據(jù)每個制造商的設(shè)置,將采取不同的路線,并計劃清潔該區(qū)域。由于其簡單的操作和便利性,如今已逐漸流行,成為上班族或現(xiàn)代家庭的常用家用電器。
如今,機(jī)器人技術(shù)變得越來越成熟,因此每個品牌都有不同的研發(fā)方向,并具有特殊的設(shè)計,例如:雙吸塵器蓋,連接的手持式吸塵器,集塵盒可以清洗和擦拭,可以放香,或具有光催化劑殺菌等功能。
二、智能掃地機(jī)器人視覺導(dǎo)航技術(shù)
配備視覺導(dǎo)航的掃地機(jī)器人使用單目解決方案的視覺導(dǎo)航來實現(xiàn)定位。該類型的智能掃地機(jī)器人的視覺傳感器安裝在頂部,通過復(fù)雜的算法,可以通過感知由具有不同亮度的光點組成的光學(xué)圖像來對機(jī)器人進(jìn)行定位。這些光學(xué)圖像從不同角度看起來不同。通過連續(xù)收集圖像信息,機(jī)器人可以定位在自己構(gòu)建的地圖上,從而知道已掃描了哪些位置以及需要清潔哪些位置。
視覺導(dǎo)航的優(yōu)點主要有兩點,一是成本低,二是適用性強(qiáng),并且可以借助大數(shù)據(jù)解決技術(shù)路線。但是,視覺導(dǎo)航清掃器的問題也很明顯。視覺測距的前提是準(zhǔn)確性。 相機(jī)獲取環(huán)境信息后,必須快速計算距離。 如果在此期間數(shù)據(jù)處理和算法無法跟上,則距離數(shù)據(jù)將出現(xiàn)偏差。
所以,如果我們從技術(shù)實現(xiàn)這個方面來進(jìn)行考慮的話,視覺導(dǎo)航無疑比激光導(dǎo)航困難得多。這也是為什么市場上很少有完全采用視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的掃地機(jī)器人的原因,更多的情況下,智能掃地機(jī)器人是激光導(dǎo)航+視覺傳感器或其他傳感器融合解決方案。
三、全局路徑規(guī)劃與局部路徑規(guī)劃
在進(jìn)行掃地機(jī)器人的路徑規(guī)劃時,必須提到SLAM技術(shù)。沒有懸念的是,SLAM技術(shù)和路徑規(guī)劃是兩個層次的內(nèi)容。 SLAM更像是一種被動技能,它的作用在于為機(jī)器人提供地圖和定位信息。智能掃地機(jī)器人需要實現(xiàn)自主運(yùn)動,所以,智能掃地機(jī)器人需要路徑規(guī)劃和SLAM的配合。 如果沒有SLAM為路徑規(guī)劃提供高質(zhì)量的定位信息,那么,智能掃地機(jī)器人就很難實現(xiàn)路徑規(guī)劃。
對于智能掃地機(jī)器人進(jìn)行路徑規(guī)劃,除了解決SLAM本身的困難外,路徑規(guī)劃還需要去解決許多其它的問題。對于路徑規(guī)劃呢,我們可以簡化地理解為從點A到點B的移動問題。那么這個問題就會變成,如何去進(jìn)行全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃。
那么,全局路徑規(guī)劃是個什么東東呢?我們可以這樣子去理解,在靜態(tài)地圖上,機(jī)器人僅基于地圖計算從當(dāng)前點到目標(biāo)點的距離。 這種方式的算法有很多種,最常聽到的是Astar算法。在實際應(yīng)用中,這個方法的應(yīng)用范疇十分廣泛。
除了全局路徑規(guī)劃之外,那么還存在的一個問題就是局部路徑規(guī)劃。在全局路徑規(guī)劃中,智能掃地機(jī)器人已經(jīng)規(guī)劃了一條可能的步行路徑,但是,實際情況并非是十分理想的,在實際移動過程中可能會出現(xiàn)許多意想不到的情況,比如說,智能掃地機(jī)器人移動時突然有人走動過來,它阻止了機(jī)器人的計劃步行路徑。那么在這種情況下呢,智能掃地機(jī)器人如何在不修改先前計劃路徑的情況下繞過人員? 對于智能掃地機(jī)器人來說,一般的行走方向是正確的,但是如果有障礙物,那么就會需要暫時改變道路。 此過程稱為本地路徑規(guī)劃。目前,用于解決該問題的算法傳統(tǒng)上是EFF,并且使用當(dāng)前的動態(tài)滲透算法。
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