多傳感器融合導(dǎo)航技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用
文:深圳市智繪科技有限公司 郭巍2019年第四期
機(jī)器人的自動(dòng)行駛及巡檢離不開多種傳感器的有效結(jié)合,為使各個(gè)傳感器良好的發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),穩(wěn)定的實(shí)時(shí)采集環(huán)境信息,需要為傳感器提供一個(gè)控制大腦,即無人駕駛導(dǎo)航控制器。該導(dǎo)航控制器以多傳感器集成機(jī)器智能平臺(tái)為核心,采用FPGA為核心控制單元,集成了GPS、慣導(dǎo),預(yù)留激光雷達(dá)(主流廠商均可支持)、相機(jī)、千兆網(wǎng)口等接口,具備高精度定位定姿、多傳感器同步授時(shí)、基于SLAM定位、實(shí)時(shí)差分定位等功能,具備地圖采集、建圖、感知、高精度導(dǎo)航、避障、控制等一系列功能的模塊化套件,可為機(jī)器人提供模塊化、一體化的軟硬件服務(wù)。
圖1多傳感器集成機(jī)器智能平臺(tái)
通過機(jī)器智能平臺(tái)集成的自動(dòng)駕駛機(jī)器人,可實(shí)現(xiàn)如下功能:
其一:構(gòu)建高精度地圖
高精度地圖作為自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)地圖,是自動(dòng)駕駛必不可少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),它具備輔助完成實(shí)現(xiàn)高精度的定位功能、道路級(jí)和車道級(jí)的規(guī)劃功能及車道級(jí)的引導(dǎo)功能等。智能駕駛系統(tǒng)可根據(jù)矢量高精度地圖數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡航,按照任務(wù)規(guī)劃的路線自主行駛,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡航。
快速構(gòu)建的導(dǎo)航地圖
其二:組合導(dǎo)航定位
智能駕駛系統(tǒng)能充分發(fā)揮GNSS、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、激光雷達(dá)、視覺相機(jī)等傳感器的性能優(yōu)勢(shì),利用GNSS和慣導(dǎo)的高精度定位性能、環(huán)境中的特征信息,實(shí)現(xiàn)多環(huán)境下的精準(zhǔn)定位,確保智能駕駛系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。
多傳感器融合導(dǎo)航
其三:多傳感器融合感知
智能駕駛系統(tǒng)利用激光雷達(dá)、視覺相機(jī)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等傳感器可實(shí)現(xiàn)車身周圍360°視場(chǎng)角內(nèi)的環(huán)境感知,實(shí)現(xiàn)載體周邊的地物分類、障礙物識(shí)別。
多傳感器融合感知
其四:避障繞障
實(shí)時(shí)識(shí)別其它車輛、行人等信息,感知周圍環(huán)境對(duì)智能駕駛系統(tǒng)的威脅,確保智能駕駛系統(tǒng)及時(shí)感知障礙物,并實(shí)時(shí)做出響應(yīng),實(shí)現(xiàn)局部路徑規(guī)劃,有效進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)向、變道,保證自身安全。
基于激光雷達(dá)識(shí)別障礙物
其五:智能控制
利用所獲取的融合信息實(shí)時(shí)分析、決策、控制智能駕駛系統(tǒng)的行為,實(shí)現(xiàn)感知算法、運(yùn)動(dòng)決策(如避障、停車、充電)等行為。
控制仿真
典型應(yīng)用:
巡邏機(jī)器人
物流機(jī)器人
無人園區(qū)車
深圳市智繪科技公司介紹
深圳市智繪科技有限公司成立于2015年7月,專注于機(jī)器智能、無人系統(tǒng)領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。公司核心團(tuán)隊(duì)均來自武漢大學(xué),團(tuán)隊(duì)對(duì)多傳感器融合導(dǎo)航(GPS、慣導(dǎo)、激光雷達(dá)、視覺等)應(yīng)用有深厚的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
公司以自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無人駕駛導(dǎo)航控制器為核心,結(jié)合空間定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像視覺技術(shù)、群體智能技術(shù),形成了安防機(jī)器人、物流機(jī)器人、清掃機(jī)器人、無人園區(qū)車等多套面向行業(yè)的無人化解決方案。目前,已為眾多機(jī)器人公司、工廠、園區(qū)等相關(guān)機(jī)構(gòu)提供了自動(dòng)駕駛產(chǎn)品與服務(wù)。
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