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扫地机器人知识扫肓:扫地机器人中的SLAM是什么?

如果你看过关于扫地机器人的介绍,那么你一定见过这个词——SLAM。今天这篇文章就是给大家科普一下到底SLAM是什么、又有哪些好处。

SLAM是英文“Simultaneous Localization and Mapping”的缩写,直译为“同步定位与建图”。它最早在机器人领域提出,指的是:机器人从未知环境的未知地点出发,在运动过程中通过重复观测到的环境特征定位自身位置和姿态,再根据自身位置构建周围环境的增量式地图,从而达到同时定位和地图构建的目的。翻译一下就是“一边计算自身位置,一边构建地图的过程”。

通俗来讲,SLAM回答两个问题:“我在哪儿?”“我周围是什么?”就如同人到了一个陌生环境中一样,SLAM试图要解决的就是恢复出观察者自身和周围环境的相对空间关系,“我在哪儿”对应的就是定位问题,而“我周围是什么”对应的就是建图问题,给出周围环境的一个描述。回答了这两个问题,其实就完成了对自身和周边环境的空间认知。有了这个基础,就可以进行路径规划去达要去的目的地,在此过程中还需要及时的检测躲避遇到的障碍物,保证运行安全。

SLAM要实现定位和制图,第一步就是采集数据,而采集数据的关键就是传感器,可以说没有传感器就没有SLAM。而SLAM上的传感器种类多样,目前主流的我们可以将其分为两大类:激光SLAM和视觉SLAM。

  激光SLAM

激光SLAM能测量周围障碍点的角度和距离等信息,其特点是快、准、小,就是采集速度快、测量精准、计算量小。因为这些优点,激光雷达广泛应用于军事领域,比如激光制导导弹。但它也有缺点,就是贵,而且容易坏。

  视觉SLAM

另一种以摄像头为传感器的SLAM叫VSLAM,即视觉SLAM。视觉SLAM的一大优势就是价格便宜。另外图像能提供更加丰富的信息,特征区分度更高,缺点是图像信息的实时处理需要很高的计算能力。幸运的是随着计算硬件的能力提升,在小型PC和嵌入式设备,乃至移动设备上运行实时的视觉SLAM已经成为了可能。

激光SLAM和视觉SLAM各有千秋,所以很多中高端扫地机器人会将二者结合使用,价格会贵一些,效果当然也更好。

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