從SLAM到SLAM 3.0 思嵐科技是如何賦能移動(dòng)機(jī)器人生態(tài)發(fā)展

在勞動(dòng)力日益匱乏的社會(huì)環(huán)境下，服務(wù)機(jī)器人越來(lái)越受企業(yè)的歡迎，未來(lái)，服務(wù)機(jī)器人替代人工完成一些簡(jiǎn)單、重復(fù)的勞動(dòng)，將是大勢(shì)所趨。隨著服務(wù)機(jī)器人功能的進(jìn)一步完善，近年來(lái)，服務(wù)機(jī)器人在國(guó)內(nèi)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)趨勢(shì)，據(jù)中國(guó)電子學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2018年我國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到18.4億美元，較上年同比增長(zhǎng)43.9%。據(jù)預(yù)測(cè)，2019年服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)22億美元，呈現(xiàn)進(jìn)一步增長(zhǎng)趨勢(shì)。

在服務(wù)機(jī)器人中，主要以家用及商用機(jī)器人為主，說(shuō)到家用服務(wù)機(jī)器人，相信很多人想到的會(huì)是掃地、拖地、擦窗等機(jī)器人，能幫助人們自主完成家中的清掃工作。而在商用場(chǎng)合，如餐廳、酒店、商場(chǎng)等地，機(jī)器人可幫助人類實(shí)現(xiàn)自主送餐、送物、智能引導(dǎo)等工作。

這些任務(wù)聽(tīng)上去很簡(jiǎn)單，但在機(jī)器人的世界里，卻充滿了各種挑戰(zhàn)。首先，機(jī)器人需要了解周圍環(huán)境信息，構(gòu)建周圍環(huán)境的地圖，并精準(zhǔn)定位自己在地圖中的位置，然后根據(jù)地圖信息進(jìn)行自主路徑規(guī)劃，做到環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化，實(shí)時(shí)躲避障礙物，直至到達(dá)目的地。

機(jī)器人想要實(shí)現(xiàn)自主行走，自主定位導(dǎo)航是關(guān)鍵，而SLAM是實(shí)現(xiàn)自主定位導(dǎo)航的重要一環(huán)，在傳統(tǒng)SLAM技術(shù)中，僅僅在建圖環(huán)節(jié)完整應(yīng)用了SLAM，而在導(dǎo)航環(huán)節(jié)受限于技術(shù)，只能做到定位，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)地圖構(gòu)建，就必須手動(dòng)更新地圖或保持穩(wěn)固的環(huán)境，這就容易導(dǎo)致機(jī)器人對(duì)動(dòng)態(tài)障礙識(shí)別不靈敏、不準(zhǔn)確。

為了改變這一現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)已有針對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境也能做到實(shí)時(shí)定位及建圖的SLAM技術(shù)，思嵐科技就是其中之一，作為全球最早從事機(jī)器人自主定位導(dǎo)航技術(shù)探索和研發(fā)的企業(yè)，思嵐科技的機(jī)器人自主定位導(dǎo)航方案已成為目前服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域性價(jià)比最高，穩(wěn)定性更強(qiáng)的落地應(yīng)用方案。

與傳統(tǒng)SLAM技術(shù)相比，思嵐科技推出的變革式SLAM 3.0技術(shù)采用了圖優(yōu)化的方式進(jìn)行構(gòu)圖，能實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)平米級(jí)別的實(shí)時(shí)地圖構(gòu)建能力，同時(shí)擁有主動(dòng)式回環(huán)閉合糾正能力，能很好的消除長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致的里程累計(jì)誤差。

SLAM 3.0 采用SharpEdge精細(xì)化構(gòu)圖技術(shù)，可構(gòu)建高精度、厘米級(jí)別地圖，超高分辨率。同時(shí)，構(gòu)建的地圖規(guī)則、精細(xì)，進(jìn)一步提升了定位的精確性。無(wú)需二次優(yōu)化修飾，直接滿足用戶預(yù)期。

相比較粒子濾波每次直接將傳感器數(shù)據(jù)更新進(jìn)入柵格地圖進(jìn)行增量式構(gòu)建的做法，基于圖優(yōu)化的SLAM 3.0 摒棄固定的柵格地圖，存儲(chǔ)地圖構(gòu)建過(guò)程中調(diào)整了圖結(jié)構(gòu)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的pose和對(duì)應(yīng)的傳感器信息以及所有關(guān)鍵點(diǎn)構(gòu)建的位姿關(guān)系圖，利用全部的機(jī)器人位姿信息和對(duì)應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)生成環(huán)境地圖。

當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到已經(jīng)探索過(guò)的原環(huán)境時(shí)，SLAM 3.0可依賴內(nèi)部的拓?fù)鋱D進(jìn)行主動(dòng)式的閉環(huán)檢測(cè)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)了新的閉環(huán)信息后，SLAM 3.0使用Bundle Adjuestment(BA)等算法對(duì)原先的位姿拓?fù)涞貓D進(jìn)行修正（即進(jìn)行圖優(yōu)化），從而能有效的進(jìn)行閉環(huán)后地圖的修正，實(shí)現(xiàn)更加可靠的環(huán)境建圖。即使當(dāng)時(shí)地圖上看誤差較大，SLAM 3.0也可靈活對(duì)已產(chǎn)生的地圖進(jìn)行調(diào)整。

如今，思嵐科技的最新SLAMWARE自主定位導(dǎo)航方案及相應(yīng)的機(jī)器人開(kāi)發(fā)平臺(tái)中，均采用了SLAM 3.0圖優(yōu)化，即使面對(duì)各類復(fù)雜的商用環(huán)境，機(jī)器人也能輕松應(yīng)對(duì)。

縱觀全球，能像思嵐科技這樣提供成熟的激光SLAM定位導(dǎo)航解決方案的企業(yè)并不多，目前，在家用掃地機(jī)器人及商用送餐機(jī)器人、商場(chǎng)導(dǎo)購(gòu)機(jī)器人等服務(wù)機(jī)器人中，基于思嵐定位導(dǎo)航方案的機(jī)器人已不在少數(shù)，在微軟、殼牌、優(yōu)必選、科大訊飛、軟銀等知名企業(yè)的服務(wù)機(jī)器人項(xiàng)目種也同樣有思嵐科技產(chǎn)品的身影。未來(lái)，隨著機(jī)器人市場(chǎng)的持續(xù)增速，思嵐科技機(jī)器人定位導(dǎo)航方案將會(huì)應(yīng)用在更多機(jī)器人中。