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24v小型减速电机,智能扫地机器人自主行走的奥秘

原标题:智能扫地机器人自主行走的奥秘

近年来,扫地机器人已逐渐的走向寻常百姓家,市场发展非常之迅速!扫地机器人在前期发展阶段,主要以改进扫地效能为主。现阶段的智能扫地机器人在保证提供较优良的清洁效果后,势必转向多传感器融合、导航、路径规划等智能化核心技术的发展方向上。

扫地机器人的路径规划技术是扫地机器人研究的核心技术之一,机器人定位与环境地图构建就是为路径规划服务的。所谓机器人路径规划技术,就是机器人根据自身传感器对环境的感知,自行规划出一条安全的运行路线,同时高效完成作业任务。

通常,移动机器人路径规划需要解决3个问题:

1)使机器人能从初始位置运动到目标位置;

2)用一定的算法使机器人能绕开障碍物,并且经过某些必须经过的点完成相应的作业任务;

3)在完成以上任务的前提下,尽量优化机器人运行轨迹。

移动机器人的路径规划根据其目的的不同可以分为两种,一种是传统的点到点的路径规划,另一种就是完全遍历路径规划。

点到点的路径规划是一种从起始点到终点的运动策略,它要求寻找一条从始点到终点的最优(如代价最小、路径最短、时间最短)并且合理的路径,使移动机器人能够在工作空间顺利地通行而不碰到任何障碍物。完全遍历路径规划是一种在二维工作空间中特殊的路径规划,指在满足某种性能指标最优或准优的前提下,寻找一条在设定区域内从始点到终点且经过所有可达到点的连续路径。

对于扫地机器人来说,其作业任务是清扫房间,它的路径规划属于完全遍历路径规划,需满足两个指标:遍历性和不重复性。所谓遍历性是指扫地机器人运动轨迹需要最大程度的遍布所有可大空间,它反映的是机器人的工作质量问题。所谓不重复性是指扫地机器人的行走路线应尽量避免重复,反映的是机器人的工作效率问题。

想让扫地机器人实现自主行走,就必须解决三大问题:自主建图、路径规划与自动避障。

其实,学术界对于这三大难题的研究由来已久,而1988年提出的SLAM算法是一种在确定自身位置的同时构造环境模型的方法,近几年发展十分迅速,被普遍用来解决机器人定位导航问题。但是,本质上SLAM技术只是一个算法,机器人需要移植到硬件平台,与软件同步运行,对于机器人厂家,他们需要一个模块化东西,类似手机中的GPS模块,拿来就能直接用到机器人中,不用二次开发。

而SLAMTEC-思岚科技经过多年的潜心研发,终于让美梦成真了,思岚科技推出的 SLAMWARE定位导航解决方案,芯片只有硬币大小,可以让机器人不需要人工控制,自主行动绘制地图,并知道自己在地图中的位置信息,这也是首款模块化的机器人自主定位导航系统。

相较于开源的ROS机器人操作系统,这款芯片内置的SLAM算法构建出的地图更加精确,即使受到外界干扰也可以保持较高的定位精度。在实际应用时,除了利用SLAM构建环境地图与实时定位外,我们还希望机器人在未知环境中自动避开障碍物,实现自主移动。SLAMWARE采用D*算法(即动态启发式路径搜索算法),可以让机器人不需要预先录入地图,就可以在陌生环境中行动自如,躲避动态障碍物。

受制于激光的特性,在遇到玻璃、纯黑物体或其他平面物体时,激光雷达无法进行识别,为了让机器人能够“看见”这些原本看不见的东西,SLAMWARE还支持超声波传感器,防跌落传感器、碰撞传感器和深度摄像头的数据,利用多种传感器信息融合,实现更加智能、实用的自主运动。同时,SLAMWARE可以实现基于激光特征识别的回充对接技术,也就是说,机器人在移动后,可以认得自己的家,不会迷路。

此外,SLAMWARE针对智能扫地机器人领域的应用,思岚科技也推出完整的解决方案,整合其特有的贴边清扫、往复式打扫、区域划分、断点续扫、定点清扫、预约清扫、自动回充等功能,方便扫地机器人厂家进行整合,不需要进行二次开发。同时,SLAMWARE内置WiFi和蓝牙,不需要任何扫码、配置的工作,就可以实现手机APP控制。返回首页,查看更多

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