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掃地機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)解析:慣性、激光、視覺(jué)導(dǎo)航孰優(yōu)孰劣?
來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)   發(fā)布日期:2020-12-21 07:56:32   瀏覽:9045次  

導(dǎo)讀:隨著科技進(jìn)步和人民生活水平的提高,如今很多家庭都用上了智能掃地機(jī)器人。不過(guò),并不是所有掃地機(jī)器人都能把掃地這件事做好,其中影響掃地機(jī)器人清掃效果的一個(gè)重要技術(shù)能力就是導(dǎo)航。 導(dǎo)航能力,可以說(shuō)是掃地機(jī)器人完成清掃工作的基礎(chǔ),它關(guān)系到掃地機(jī)器人...

隨著科技進(jìn)步和人民生活水平的提高,如今很多家庭都用上了智能掃地機(jī)器人。不過(guò),并不是所有掃地機(jī)器人都能把掃地這件事做好,其中影響掃地機(jī)器人清掃效果的一個(gè)重要技術(shù)能力就是導(dǎo)航。

導(dǎo)航能力,可以說(shuō)是掃地機(jī)器人完成清掃工作的基礎(chǔ),它關(guān)系到掃地機(jī)器人如何識(shí)別周?chē)沫h(huán)境,如何規(guī)劃清掃的路線,如何躲避障礙物,如何提升清掃的效率。而掃地機(jī)器人的導(dǎo)航技術(shù),已經(jīng)從早期落后的無(wú)規(guī)劃、試探式的導(dǎo)航發(fā)展到主動(dòng)規(guī)劃式導(dǎo)航的水平,那么目前掃地機(jī)器人的導(dǎo)航技術(shù)主要有哪些類(lèi)型呢?IT之家不妨為大家介紹一下。

1、慣性導(dǎo)航

慣性導(dǎo)航主要是指掃地機(jī)器人利用內(nèi)置的陀螺儀、加速器等傳感器器件測(cè)量設(shè)備的角加速度和線加速度信息,然后通過(guò)積分獲得機(jī)器人的位置信息,其測(cè)量的精度由于會(huì)受到陀螺儀漂移、標(biāo)定誤差、敏感度等因素的影響,因此精度較低,而且誤差會(huì)隨著使用時(shí)間的增加而不斷增加,比較適合在一些面積較孝環(huán)境簡(jiǎn)單的房間中使用,屬于主動(dòng)規(guī)劃式導(dǎo)航中比較低級(jí)的一種。

2、激光導(dǎo)航

激光導(dǎo)航,顧名思義就是利用掃地機(jī)器人上的激光測(cè)距儀來(lái)測(cè)量設(shè)備和周?chē)h(huán)境物體之間的距離,然后根據(jù)三角測(cè)距或 TOF 算法得出更精確的距離信息,最后生成周?chē)h(huán)境的地圖模型。據(jù)此,掃地機(jī)器人再進(jìn)一步規(guī)劃清掃路線。激光導(dǎo)航的測(cè)量精度顯然要比慣性導(dǎo)航高很多,地圖分辨率也很有優(yōu)勢(shì),但也有一些不足,例如無(wú)法識(shí)別周?chē)矬w的種類(lèi)信息而進(jìn)行策略性地躲避障礙物,同時(shí)室內(nèi)機(jī)器人的激光束有限,很多掃描不到的地方?jīng)]法進(jìn)行避障。

3、視覺(jué)導(dǎo)航

視覺(jué)導(dǎo)航也比較容易理解,就是通過(guò)在掃地機(jī)器人上配備攝像頭,模擬人的視覺(jué)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)周?chē)h(huán)境的識(shí)別和導(dǎo)航。

視覺(jué)導(dǎo)航主要通過(guò)兩種視覺(jué)傳感器來(lái)獲取信息,一是深度攝像頭,通過(guò)測(cè)距實(shí)現(xiàn)三維空間感知,也算作一種測(cè)距傳感器,屬于主動(dòng)光源測(cè)距傳感器,包括結(jié)構(gòu)光和相位 TOF 兩種。二是雙目、多目、魚(yú)眼導(dǎo)航傳感器,屬于非主動(dòng)光源傳感器,工作機(jī)制類(lèi)似于人眼,根據(jù)三角測(cè)距的原理,通過(guò)分析兩個(gè)傳感器采集到的圖像的差異,計(jì)算出距離信息。

視覺(jué)導(dǎo)航中,如果是單目、結(jié)構(gòu)光和 TOF,都可以對(duì)周?chē)h(huán)境的深度信息進(jìn)行測(cè)量,但除了單目識(shí)別外,都無(wú)法對(duì)物體種類(lèi)進(jìn)行識(shí)別,并且單目識(shí)別的準(zhǔn)確度也較低。

而如果是雙目識(shí)別,則既可以獲得視覺(jué)范圍內(nèi)障礙物體的準(zhǔn)確深度信息,也可以通過(guò) AI 訓(xùn)練識(shí)別周?chē)矬w的種類(lèi)信息,從而進(jìn)行策略性的避障和導(dǎo)航規(guī)劃,綜合導(dǎo)航性能較高,是當(dāng)前階段比較完美的導(dǎo)航解決方案。

不過(guò),目前市面上采用雙目識(shí)別的掃地機(jī)器人比較少,其中有一款比較知名的,就是石頭掃地機(jī)器人 T7 Pro。

具體來(lái)說(shuō),石頭掃地機(jī)器人 T7 Pro 采用了 AI 雙目物體識(shí)別 + 激光規(guī)劃算法結(jié)合的技術(shù)方案,激光 + 視覺(jué)都用上了。

AI 雙目識(shí)別模塊,則由 2 顆 500W 像素 120° 廣角攝像頭和紅外補(bǔ)光燈、回充傳感器等器件組成,同時(shí)配備高通 8 核處理器,通過(guò)雙目立體視覺(jué)及 AI 物體識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能避障功能。

而雷達(dá)激光模塊,則支持 LDS 激光掃描技術(shù),可進(jìn)行 360 度掃描,即時(shí)獲取環(huán)境信息,從而迅速、準(zhǔn)確、全面地掃描家居地形。

當(dāng)然,如果你家中的環(huán)境比較簡(jiǎn)單,不需要 AI 雙目物體識(shí)別 + 激光規(guī)劃如此精密的解決方案,則可以選擇石頭掃地機(jī)器人 T7.

石頭掃地機(jī)器人 T7 采用的是 LDS 激光導(dǎo)航的解決方案,可以獲得周?chē)h(huán)境的精準(zhǔn)深度信息,然后在 RR Mason 7.0 算法系統(tǒng)的加持下,建立準(zhǔn)確的地圖信息和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方案,并且還有 CPU+GPU 雙腦力加持下的定位和清掃算法,也可以進(jìn)一步確保地圖保持穩(wěn)定,環(huán)境變化時(shí),T7 會(huì)動(dòng)態(tài)更新地圖進(jìn)行清掃,達(dá)到不亂掃不漏掃。

無(wú)論是石頭掃地機(jī)器人 T7 還是 T7 Pro,都采用了目前行業(yè)里比較高級(jí)的導(dǎo)航技術(shù)方案,其中 T7 Pro 更是處于頂級(jí)行列,對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō),可以根據(jù)家中的實(shí)際地形復(fù)雜情況進(jìn)行選擇,以實(shí)現(xiàn)適合的清掃效果。


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