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浅析室内机器人是如何实现自主行走的？。室内|浅析|行走|自主|定位|机器人---www.zhejianglong.com小编总结的本文关键词

2017年可谓是人工智能蓬勃发展的一年，市面上开始陆续出现各种可爱外观各种实用功能的机器人，比如送餐机器人，送药机器人，客服机器人等。人们在感叹科技带来的惊喜之余也想必会思考，这些或憨态可掬或酷酷的机器人是如何实现在室内自由行走的呢？本文就将抛砖引玉的浅显介绍原理和用到的技术。

要实现机器人在室内行走，也就是解决：首先其得知道自己所处的地理环境--建图，其次是机器人所处地图的何处以及去往何处--定位，最后是如何过去--导航

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室内|浅析|行走|自主|定位|机器人---小编总结的本文关键词

1.建图
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有了环境地图，机器人才能够实现路径规划、识别目标、自定位以及行走轨线的定义，在未知环境中建立环境模型，既是机器人感知能力和智能水平的一个体现，也增强了机器人完成智能任务的能力。简单来说建立地图主要有以下两种常用方法。

1.1测绘建图

测绘就是测量与绘图，通过测量一个环境中各个标志点在坐标系中的位置，从而手工绘制一张地图。

1.2激光SLAM--Simultaneous Localization and Mapping（同步定位与地图构建）

机器人利用自身携带的传感器识别未知环境中的特征标志，然后根据机器人与特征标志之间的相对位置和里程计的读数估计机器人和特征标志的全局坐标。

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2.定位
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机器人定位是指机器人在运动过程中通过本体携带的感知单元自主感知，估计出自身位置与姿态的过程，即机器人是如何知道自己处于地图何处的技术。

2.1Wifi和蓝牙定位

需要通过机器人测量距不在一条直线上的三个Wifi热点或蓝牙的距离，来算出自身所处位置，原理即三个圆相交于一个点，这个点即机器人所在的位置。缺点是误差较大。

2.2轨迹推测

也可称惯性定位：轨迹推测即航迹推测实质是一种位置推算法，是在明确移动机器人起始位置条件下，通过传感器（如里程计、惯性测量单元等）反馈的测量信息通过推理的方式实现移动机器人的位置估计。航迹推测方法显著的优点是不依赖外部环境就能实现移动机器人的定位，其他常见应用区域比如隧道、山洞等；但其最大的缺点是随着时间或空间的推移，其存在较大的累积误差。

2.3视觉定位

也称地图匹配定位：基于地图的定位是一种全局定位。地图匹配法通过视觉单元采集当前环境信息同已有的地图进行对比，从而获取当前机器人位置信息。地图匹配法，优点是直观、精确度高，特别适用于需要进行坐标系变换和对多种传感器信息进行融合的情况。其缺点是计算量大、对环境的自适应能力差，当环境发生较大变化时，出错概率极大，并且如果不能缩小地图的搜索范围，随着地图的增大，其消耗的时间也会随之快速增加。目前市面上已有部分家庭扫地机器人使用此定位技术。

2.4激光定位（AMCL）

也叫粒子滤波定位，通过移动机器人，然后观测环境来定位。优点是：定位精度较高，但是缺点是对环境变化比较敏感，比如对玻璃敏感。

2.5超宽带定位（UWB）

原理类似于wifi定位，通过架设超宽带基站来对至少最近三个基站进行更准确距离的测量，从而算出自身相对位置。优点是精度较高，缺点是需要架设基站，操作难度大。

2.6组合定位技术

即使用上述两种或多种定位技术的组合，来实现更高精度的定位方式。

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