杭州艾豆智能科技智能掃地機器人方案設(shè)計基于SLAM定位導(dǎo)航系統(tǒng) 杭州艾豆智能科技 ContentsSLAM簡介1 系統(tǒng)建模2 定位與導(dǎo)航（SLAM方法）3 清掃策略4 杭州艾豆智能科技 SLAMvSLAM :Simultaneous Localization and Mapping 即時定位與地圖構(gòu)建，指機器人在自身位置不確定的條件下,在完全未知環(huán)境中創(chuàng)建地圖,同時利用地圖進行自主定位和導(dǎo)航位. 杭州艾豆智能科技 SLAMvSLAM問題可以描述為: 機器人在未知環(huán)境中從一個未知位置開始移動,在移動過程中根據(jù)位置估計，利用自身攜帶的傳感器識別未知特征路標,遞增建立環(huán)境導(dǎo)航地圖,利用已建立的地圖來同步刷新自身位置。 杭州艾豆智能科技 SLAMvSLAM核心問題： 杭州艾豆智能科技 系統(tǒng)建模v坐標系統(tǒng) 機器人位置描述： X = (x,y,)即：X,Y軸的坐標，和方向角，就能表述出機器人的方位。 杭州艾豆智能科技 系統(tǒng)建模v運動模型 杭州艾豆智能科技 傳感器 傳感器 感知自身運動狀態(tài)和外部路標、障礙陀螺儀加速度計電子羅盤 碼盤紅外攝像頭 杭州艾豆智能科技 傳感器v內(nèi)部傳感器內(nèi)部傳感器用于測量機器人的本身 的參數(shù)：位置、速度、方向。主要包括： 編碼器、加速度計，陀螺儀、電子羅盤等。編碼器可以測量出機器人的行程，加速度可以計算出機器人的速度，陀螺儀、電子羅盤計算出機器人的運動方向。 杭州艾豆智能科技 傳感器v外部傳感器外部傳感器用于探測機器人外部的環(huán)境信息，主要包括：紅外傳感器、碰撞傳感器、攝像頭等。紅外傳感器、碰撞傳感器用于探測障礙物，避障、建立地圖的障礙點等。攝像頭通過拍攝環(huán)境圖像，進行視覺導(dǎo)航與定位，識別目標與建立地圖 杭州艾豆智能科技 SLAM方法定位 根據(jù)內(nèi)部傳感器，計算機器人姿態(tài)：方位、速度，行程等，結(jié)合環(huán)境特征的坐標，融合數(shù)據(jù)，實現(xiàn)機器人自身定位 SLAM核心問題 環(huán)境特征提取攝像頭實時采集圖片數(shù)據(jù)，對獲得的信息進行分析提取環(huán)境特征并保存，在下一步通過對環(huán)境特征的比較對自身位置進行校正. 杭州艾豆智能科技 SLAM方法vSLAM環(huán)境特征提取v攝像頭采集的圖像，采用霍夫變換，提取特征，霍夫變換(Hough Transform)是圖像處理中的一種特征提取技術(shù)，它通過一種投票算法檢測具有特定形狀的物體。 杭州艾豆智能科技 SLAM方法柵格法建立坐標系 運動模型運動計算 視覺提取特征定位 杭州艾豆智能科技 SLAM方法v 用柵格表示室內(nèi)空間，將室內(nèi)空間劃分為一系列的柵格，建立坐標系。用柵格表示障礙物。v 以機器人初始位置作為坐標原點，機器人運行，運動模型提供位置估計、姿態(tài)解算。v 用攝像頭進行圖像信息采集，提取特征物，基于灰度圖探查直線，從而計算行程、再由學(xué)習(xí)子系統(tǒng)將采集到的圖像信息和機器人的實際位置聯(lián)系起來，完成機器人的自主導(dǎo)航定位功能。 杭州艾豆智能科技 清掃策略 杭州艾豆智能科技 清掃策略v 典型的清掃策略如下圖所示：v 機器人起始位置為A點v 在清掃過程中，不斷進行SLAM地圖建立。碰到障礙物掉頭直行，并記錄障礙點v 清掃流程按照：A-B-C-D-E的路線進行。v B點，C點清掃完畢后，自動計算未清 掃區(qū)域，導(dǎo)航進入為 清掃區(qū)域 杭州艾豆智能科技