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机器人如何构建出一张“完美”地图?

在享受服務(wù)機(jī)器人帶來便利的同時,也許你會碰到機(jī)器人走著走著,突然停下來,或是突然來個轉(zhuǎn)彎,不能正確導(dǎo)航帶你到達(dá)目的地。這時,你是不是覺得這個機(jī)器人超“壞”的。但其實,機(jī)器人能有什么壞心思?他只不過是少一張準(zhǔn)確的地圖,幫他定位導(dǎo)航而已!

一張地圖的好壞,直接決定了機(jī)器人后續(xù)的定位導(dǎo)航能力,那如何建出一張“完美”的地圖呢?

建圖前“清空地圖”

每次新建地圖之前,請在RoboStudio軟件里點擊【清空地圖】按鈕,否則無法保證建圖優(yōu)化引擎生效。robostudio頁面 清空地圖

RoboStudio頁面【清空地圖】

低速建圖

建議采用小于0.5m/s的速度進(jìn)行建圖,最大限度的讓機(jī)器人掃描到當(dāng)前環(huán)境的特征點,具體速度視當(dāng)前平臺機(jī)能而定 。

尋求環(huán)路閉合

區(qū)域中出現(xiàn)起點和終點重合,而其他部分存在多處因障礙物導(dǎo)致不重合的行走軌跡即稱之為“環(huán)路”。尋求環(huán)路閉合

 

1、先小閉環(huán),后大閉環(huán)

應(yīng)盡量控制機(jī)器人行走形成閉合的小環(huán)路,完成小環(huán)路的閉合之后,逐步向外圍拓展進(jìn)行地圖構(gòu)建。

先小閉環(huán)后大閉環(huán)小閉環(huán)

盡量避免直接嘗試較大的環(huán)路閉合,若累計誤差過大將直接導(dǎo)致閉環(huán)失敗。機(jī)器人建圖累計誤差較大容易導(dǎo)致閉環(huán)失敗

累計誤差較大導(dǎo)致閉環(huán)失敗

避免走與當(dāng)前環(huán)路閉環(huán)無關(guān)的路徑,過程中會產(chǎn)生累積誤差。這樣的話,容易導(dǎo)致環(huán)路首尾相差過大,導(dǎo)致無法閉環(huán)。

機(jī)器人構(gòu)建地圖避免閉環(huán)失敗

閉環(huán)失敗

2、選擇特征豐富的點作為閉環(huán)點:

選擇激光點豐富的區(qū)域作為閉環(huán)點,避免選長直走廊等特征相似的點作為閉環(huán)點,這類環(huán)境容易導(dǎo)致錯誤閉環(huán)。

當(dāng)原計劃的閉環(huán)點無法閉合,應(yīng)繼續(xù)行走重合路徑,嘗試閉環(huán),避免在閉環(huán)前改變路徑,嘗試新的區(qū)域,這有可能導(dǎo)致永久無法閉合。

環(huán)路回到起點后,如地圖不閉合,則繼續(xù)行走,直到閉合為止。在機(jī)器人位置達(dá)到重合后,繼續(xù)沿著先前走過的路徑前行一段時間。10秒以上,2米以上

機(jī)器人應(yīng)選擇特征豐富的點作為閉環(huán)點

先閉環(huán),后完善細(xì)節(jié)

多走重合之路

環(huán)路回到原點后,保持機(jī)器人繼續(xù)運動,多走重合的路,不要立刻停止移動,在已經(jīng)完成閉合的路徑上,進(jìn)一步掃圖完善細(xì)節(jié)。

機(jī)器人回到原點機(jī)器人回到原點

 進(jìn)一步完善地圖細(xì)節(jié)

進(jìn)一步完善地圖細(xì)節(jié)

ps:避免在環(huán)路閉合前,因追求建圖細(xì)節(jié)進(jìn)行轉(zhuǎn)圈和往復(fù)行走。如果當(dāng)前的環(huán)境特征較少的話,很容易造成閉環(huán)失敗或者錯誤。反復(fù)行走造成閉環(huán)失敗

反復(fù)行走造成閉環(huán)失敗

應(yīng)對特征環(huán)境

1、直線行走,快速閉環(huán):

盡量走直線,避免機(jī)器人旋轉(zhuǎn)運動,否則會造成畫面特征點稀疏。當(dāng)周圍環(huán)境特征較弱的時候,盡量將機(jī)器人貼近環(huán)境明顯一側(cè)完成建圖。貼近環(huán)境明顯一側(cè)完成建圖

貼近環(huán)境明顯一側(cè)完成建圖

2、選擇特征點區(qū)域:

在商場等大場景下,透明玻璃較多,環(huán)境特征不明顯。如果在機(jī)器人行進(jìn)的前方有將要路過的相較有特征的環(huán)境,如:柱子、左右通道、斜著的墻壁等,可以在合適的位置停下來,然后向著特征位置原地旋轉(zhuǎn),等雷達(dá)掃出了特征環(huán)境后再旋轉(zhuǎn)回來繼續(xù)前進(jìn)。但旋轉(zhuǎn)的過程中盡量不要后退。

商場中的柱子、通道等高特征環(huán)境商場中的柱子、通道等高特征環(huán)境

有了以上這些攻略,離建一張好的地圖也就不遠(yuǎn)了!那就讓我們新年新氣象,在辛丑牛年,一起開啟牛氣沖天的新“地圖”,新“格局”!

關(guān)鍵字:机器人地图构建,机器人如何构建地图

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