服务机器人,其最大的问题还是解决定位导航。常见的方法中,电磁导航简单且比较成熟,成本虽低,但铺设麻烦;利用WiFi、蓝牙、UWB等进行定位,其信号容易衰减,精度差;利用视觉进行导航,长距离高像素处理,速度会变慢,实时性不好。
目前普通扫地机器人的智能化程度堪忧,只能依靠随机清扫,无法进行路径规划等等,这样的扫地机器人根本无法被称作“机器人”,仅仅是用来代替人工清扫的“扫地机”罢了。
不管什么类型的机器人,只要自主移动,就需要在家庭或其他环境中进行导航定位。定位导航作为最底层技术,正是构建整个机器人的核心关键。
SLAMWARE
SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,即时定位与地图构建),主要用于研究机器人移动的智能化。对于完全未知的室内环境,配备激光雷达等核心传感器后,SLAM技术可以帮助机器人构建室内环境地图,助力机器人的自主行走。
服务机器人中,“导航方式采用激光SLAM,最大移动速度0.6m/s,定位精度±100mm,具备自主行走、人机交互、讲解、导引等功能”。可见,激光SLAM的技术优越性。
RPLIDAR A2
激光雷达作为激光SLAM技术的核心传感器,市场份额过去长期被国外公司占据,售价十分昂贵,无法满足服务机器人的使用需求。国内思岚科技公司(SLAMTEC)结合激光三角测距技术与高速视觉采集处理机构,大幅降低了激光雷达成本,推出了最新款激光雷达RPLIDAR A2。这款激光雷达在16米测量半径内,可完成360度全方位扫描,采样次数为每秒4000次,扫描频率高达10Hz并可实现毫米级测量精度。
PLIDAR A2的厚度仅4 cm,是目前最薄的激光雷达,适用于各类服务机器人,特别是对本身空间要求就很紧凑的服务机器人,如安装在扫地机器人顶部等。
目前,常规激光雷达的采样频率通常都是每秒2000次,如果服务机器人行走速度过快或者有人突然出现在其行进路线上,受限于激光雷达较低的采样频率,机器人很难及时发现障碍物,可能会发生碰撞。为避免发生这样的问题,RPLIDAR A2的性能参数大幅提升,采样频率由5Hz提升至10Hz,采样次数由每秒2000次提高至4000次。
有了SLAMWARE+ RPLIDAR A2机器人行走将不再是难题。