首页 > 应用 > 智能硬件
[导读]移动机器人定位是确定其在已知环境中所处位置的过程,是实现移动机器人自动导航能力的关键。依据机器人所采用传感器类型的不同,其定位方式有所不同。目前应用较广泛的传感器有里程计、超声波、激光器、摄像机、红外线、深度相机、GPS定位系统等等。

移动机器人定位是确定其在已知环境中所处位置的过程,是实现移动机器人自动导航能力的关键。依据机器人所采用传感器类型的不同,其定位方式有所不同。目前应用较广泛的传感器有里程计、超声波、激光器、摄像机、红外线、深度相机、GPS定位系统等等。与其相对应的机器人定位技术可分成绝对定位、相对定位技术两大类。所谓的绝对定位是指采用导航标记、主(被)动标识、地图匹配、GPS等技术进行定位,精度较高。而相对定位是指通过度量机器人相对于起始位置的方向和距离来推断出机器人当前的位置信息,又称为航位推算法。

1.基于地图匹配的定位技术

基于地图匹配的机器人定位问题主要侧重分析机器人在地图上可能所处的位置的搜寻和辨别,其重点在于机器人能够感知获得所处局部环境的位置信息与已知地图中的位置环境信息相匹配。此外,基于地图匹配的机器人定位通常需要和其他定位方法相结合进而实现定位。基于深度视觉描述机器人所处环境的几何地图与基于卡尔曼滤]、粒子滤波的扫描匹配定位方法是与概率推断方法相结合的经典代表,且有成功的应用。

2.基于路标标识的定位技术

路标]具体是指有显著特征的,且能够被机器人上所安装传感器识别的一类物体的统称。人为设定的路标在机器人所处的三维空间中有自己本身固定的地理位置。因此,机器人定位的核心任务就是要可靠地、快速地辨识出路标,并计算出机器人所处地图中的实际地理位置。实际定位精度的高低主要取决于对路标标识的准确辨识以及对环境位置信息提取的准确快速程度。

3.基于概率估算的航位推算定位技术

在机器人定位过程中,存在许多不确定因素。比如机器人本身就具有不确定性、里程计误差的累积、传感器的噪声干扰以及机器人所处环境的复杂性、未知性等等。总之,由于这些不确定因素的存在,使得机器人定位变得较为更加复杂。近些年,许多研究学者把概率理论应用到机器人定位当中。核心思想就是根据当前为止所收集到的数据为已知条件,然后递归估计状态空间后验概率密度。其中,基于粒子滤波的概率估算实现机器人定位更加具有应用前景。粒子滤波,也称为序列蒙特卡罗,是20纪90年代中后期发展起来的一种崭新的滤波算法,其核心思想就是用随机样本来表述概率分布。Dallert等人将粒子滤波算法同机器人运动、感知的概率模型相结合,提出了机器人蒙特卡罗定位的思想。核心思想就是用一组滤波器去估计机器人的可能所处的位置,即处于该位置的概率。每一个滤波器对应有一个位置,再利用观测对每个滤波器加权处理,进而使得最有可能所处的位置的概率越来越高。

4.结论与展望

至今为止,室内机器人的定位问题仍是当前机器人学研究领域的核心问题之一,而今后的工作重点则是提高机器人的定位精度以及机器人完全实现自主定位,并且还要完善改进应用于定位算法的稳定性、快速性和有效性。机器人定位采用SLAM方法实施对未知环境地图的实时构建应用于地图匹配的定位、以及研究更加高效的重采样和自适应采样的粒子滤波定位算法有较好的应用前景。

换一批

延伸阅读

[消费类电子新闻] 苹果申请虚拟键盘专利:采用声波定位技术 

苹果申请虚拟键盘专利:采用声波定位技术 

苹果最新申请一项虚拟键盘专利技术。苹果这此申请的虚拟键盘技术,采用类似触摸屏的设计,本身就可以显示键盘图形或者其他图案内容,使用者通过压电技术获得操作时的感觉反馈。另外,使用者操作虚拟键盘时,手指所在......

关键字:苹果 定位技术 虚拟键盘 声波

[新鲜事] 研究显示女性为自动化最大受害群体

研究显示女性为自动化最大受害群体

据外媒报道,自动化带来的威胁显而易见,但对它的看法可能存在一点误解。牛津大学在2013年公布的一份调查报告中指出,美国将有47%的工作岗位将遭到自动化威胁。对此持更悲观态度的调查这一数值则达到了80%。不过看起来美国人低估了自动化对工作市场......

关键字:自动化

[新鲜事] 特斯拉无钥匙驾驶功能存在技术缺陷 导致车主被困沙漠

特斯拉无钥匙驾驶功能存在技术缺陷 导致车主被困沙漠

特斯拉的无钥匙驾驶功能允许车主使用智能手机应用来解锁和启动汽车。这项功能允许特斯拉车主无需随身携带实体钥匙。......

关键字:特斯拉 无钥匙驾驶 缺陷

[趣科技] 管道网络+磁悬浮车,你离纽约的距离只有两小时

管道网络+磁悬浮车,你离纽约的距离只有两小时

电影情节里的超级火车,飞行飞机真的会实现吗?据报道,未来交通系统如今正处于快速开发状态,包括无人驾驶电动汽车、飞行汽车、超级高铁等。除此之外,总部位于美国佛罗里达州的Et3.aom公司也在开发全新的公共交通系统,它看起来有点儿像超级高铁,......

关键字:管道网络 磁悬浮车

[新鲜事] 比勒索病毒更恐怖的“永恒之石”来了,一次性用7个NSA漏洞

比勒索病毒更恐怖的“永恒之石”来了,一次性用7个NSA漏洞

据CNET北京时间5月23日报道,勒索病毒WannaCry的余波还未消散,就有更恐怖的新病毒出现了。上周末,研究人员发现了名为EternalRocks(永恒之石)的新病毒,这个病毒变本加厉,居然一次用了7个来自NSA的漏洞。......

关键字:永恒之石 病毒 漏洞

[新鲜事] 逆袭SSD!希捷要发20TB机械硬盘:移动存储的春天

逆袭SSD!希捷要发20TB机械硬盘:移动存储的春天

进入2017年之后,相信大家对时下存储设备已经有了较深的认识。购买数据存储设备时同等价钱预算下,小容量高速度必定购买固态硬盘,而追求大容量低速度则选购机械硬盘,移动存储硬盘也同样如此。然而前些天,全球数据存储解决方案巨头的希捷宣布2017年......

关键字:希捷 机械硬盘 SSD
条评论

我 要 评 论

网友评论

热门文章

技术子站

更多

推荐博客