Войти
Для любого мобильного устройства важна возможность навигации в его среде. На первом месте стоит предотвращение опасных ситуаций, таких как столкновения и небезопасные условия (температура, радиация, воздействие погодных условий и т. Д.), Но если у робота есть цель, связанная с определенными местами в среде робота, он должен найти те места. В этой статье будет представлен обзор навыков навигации и попытаться определить основные блоки робота навигационной системы, типы навигационных систем и более подробно рассмотреть связанные с ней компоненты здания.
Навигация робота означает способность робота определять свое собственное положение в своей системе отсчета, а затем планировать путь к некоторой цели. Для навигации в окружающей среде роботу или любому другому мобильному устройству требуется представление, то есть карта окружающей среды и способность интерпретировать это представление.
Навигация может быть определена как комбинация трех основных компетенций:
Некоторые системы навигации роботов используют одновременная локализация и отображение для создания трехмерных реконструкций их окружения.
Локализация робота обозначает способность робота устанавливать свое собственное положение и ориентацию в пределах кадра ссылка. Планирование пути фактически является расширением локализации, поскольку оно требует определения текущего положения робота и положения целевого местоположения, как в одной системе отсчета, так и в одной системе координат. Построение карты может иметь форму метрической карты или любой нотации, описывающей местоположения в системе координат робота.
Навигация на основе технического зрения или оптическая навигация использует алгоритмы компьютерного зрения и оптические датчики, включая лазерный дальномер и фотометрические камеры с использованием CCD, чтобы извлечь визуальные особенности, необходимые для локализации в окружающей среде. Однако существует ряд методов навигации и определения местоположения с использованием визуальной информации, основными компонентами каждого метода являются:
Чтобы дать обзор визуальной навигации и ее методов, мы классифицируем эти методы как внутренняя навигация и наружная навигация.
Самая простая способ заставить робота пойти к цели - просто направить его к этому месту. Это руководство может осуществляться разными способами: закапывать индуктивную петлю или магниты в пол, рисовать линии на полу или размещать маяки, маркеры, штрих-коды и т. Д. В окружающей среде. Такие автоматизированные транспортные средства (AGV) используются в промышленных сценариях для транспортных задач. Внутренняя навигация роботов возможна с помощью внутренних устройств позиционирования на основе IMU.
Существует очень широкий спектр внутренних навигационных систем. Основным справочником по внутренним и наружным навигационным системам является «Vision для навигации мобильных роботов: обзор» Гильерме Н. ДеСуза и Авинаш К. Как.
Также см. «Позиционирование на основе зрения» и AVM Navigator.
Некоторые недавние алгоритмы наружной навигации основаны на сверточной нейронной сети. и машинное обучение, и они способны к точному пошаговому выводу.
Типичные автономные контроллеры полета с открытым исходным кодом могут лететь в полностью автоматическом режиме и выполнять следующие операции;
Бортовой контроллер полета полагается на GPS для навигации и стабилизации полета и часто использует дополнительные спутниковые системы увеличения (SBAS) и высоту ( барометрического давления).
Некоторые навигационные системы для бортовых роботов основаны на инерциальных датчиках.
Автономные подводные аппараты могут управляться системами подводного акустического позиционирования. Также были разработаны системы навигации, использующие сонар.
Роботы также могут определять свое местоположение с помощью радионавигации.
.
