3、机器人系统的传感器、软件组成及远程连接操作

机器人系统的传感器、软件组成及远程连接操作

1. 机器人系统的传感器类型及特点

在机器人系统中，不同类型的传感器发挥着各自独特的作用，它们相互协作，使机器人能够感知周围环境并做出相应的反应。

1.1 摄像头

摄像头为机器人系统提供了目标识别、SLAM（同步定位与地图构建）和视频监控等功能。常见的摄像头类型有单目、双目和 RGB - D 摄像头。
- 单目摄像头 ：结构简单、成本低，但无法确定单张图片中物体的真实大小，因为缺乏深度信息。不过，可以通过摄像头的移动形成视差来测量物体的相对深度。在视觉 SLAM 技术中，单目 SLAM 估计的轨迹和地图与真实情况存在一个比例因子，即存在尺度不确定性。
- 双目摄像头 ：能够测量物体的深度信息，基线（双目）距离越大，测量范围越远。然而，其配置和校准复杂，深度测量的范围和精度受双目基线和分辨率的限制，且计算视差会消耗大量计算资源，通常需要 GPU/FPGA 设备进行加速，例如 ZED2 双目摄像头。
- RGB - D 深度摄像头 ：利用结构光或飞行时间（ToF）原理测量深度信息。它可以实时测量每个像素的距离，获取深度信息后与彩色地图的像素匹配，生成一一对应的彩色和深度地图，进而创建点云。但它存在测量范围窄、噪声大、视野小等缺点，易受阳光干扰，不能用于玻璃等透射材料。RGB - D 摄像头可分为基于红外结构光测量像素距离的类型（如 Kinect V1、Intel RealSense、ZR300、T265 和 D435i）和基于 ToF 原理测量像素距离的类型。