SLAM技術(shù)是一種計算機程序，用于構(gòu)建座席周圍環(huán)境的虛擬地圖并更新其實時坐標(biāo)。此多階段過程包括使用多種算法來對齊傳感器數(shù)據(jù)，這些算法使用了圖形處理單元（GPU）的并行處理功能。

一直以來，機器人大多在預(yù)先定義環(huán)境尺寸的區(qū)域中工作。在倉庫或醫(yī)院等日常場所中工作的機器人，大多數(shù)都對環(huán)境有先驗知識，并執(zhí)行固定的任務(wù)集。

現(xiàn)在，隨著機器人獲得更大的自主權(quán)并在室外和室內(nèi)環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)，他們需要遠離周圍環(huán)境以安全有效地工作。然而，如果沒有預(yù)先存在的信息，機器人要導(dǎo)航新的，復(fù)雜的和動態(tài)的地形并不容易。

而SLAM技術(shù)，幫助解決了這一點。SLAM技術(shù)可在各種環(huán)境下指導(dǎo)自主機器人。

什么是SLAM技術(shù)？

SLAM技術(shù)是一種計算機程序，用于構(gòu)建座席周圍環(huán)境的虛擬地圖并更新其實時坐標(biāo)。此多階段過程包括使用多種算法來對齊傳感器數(shù)據(jù)，這些算法使用了圖形處理單元（GPU）的并行處理功能。

無需事先知道機器人的位置，SLAM技術(shù)就可以收集代理環(huán)境的空間信息并構(gòu)建地圖以幫助機器人進行導(dǎo)航。使用不同類型的傳感器收集信息。相對較新的SLAM技術(shù)使用相機，稱為Visual SLAM或VSLAM。

盡管諸如GPS之類的先前技術(shù)可以繪制代理人或人類的地圖，但機器人無法使用GPS，因為它無法部署在室內(nèi)環(huán)境中，而且由于導(dǎo)航任務(wù)要求達到英寸級的精確度，因此無法在室外足夠精確。

它是如何工作的？

SLAM技術(shù)使用本地化方法將機器人放置在環(huán)境中并創(chuàng)建地圖以幫助機器人導(dǎo)航。這些方法有兩種形式-相對位置測量和絕對位置環(huán)境。

在相對位置測量中，SLAM根據(jù)車輪旋轉(zhuǎn)或使用傳感器測量慣性測量（例如速度或行進距離）來計算機器人的位置。這些計算使用了諸如車輪里程表和慣性測量單元（IMU）之類的傳感器（也稱為觸覺傳感器）來測量機器人內(nèi)部的值。但是，這種方法有其局限性，因為傳感器容易出錯。

絕對定位測量使用感受性傳感器以及照相機和激光器。感受性傳感器從機器人的環(huán)境中收集信息。

像聲傳感器這樣的外感傳感器發(fā)出聲納波以計算飛行時間（ToF）。激光傳感器也用于計算ToF。但是，這些傳感器在大規(guī)模環(huán)境和開放式走廊中效率較低。

由于現(xiàn)在使用相機來捕獲數(shù)據(jù)，因此SLAM技術(shù)的準(zhǔn)確性是一流的。單眼相機用于更便宜，體積更小的解決方案。立體攝像頭（讀取兩臺攝像頭）可以計算三維尺寸，深度，但范圍有限?，F(xiàn)在，大多數(shù)SLAM系統(tǒng)都使用RGB-D攝像機通過結(jié)構(gòu)化燈光或ToF技術(shù)生成3D地圖，以直接提供深度信息。

組合的傳感器流（也稱為“傳感器融合”）可以更好地估計機器人的運動。依靠順序蒙特卡洛方法的卡爾曼濾波算法和粒子濾波算法被用于這些傳感器輸入。

當(dāng)使用有限數(shù)量的對象時，生成的地圖采用二維占用柵格的形式。使用VSLAM，您可以通過連續(xù)的攝像機跟蹤一組點，以對其3D位置進行三角測量。

有什么應(yīng)用？

VSLAM技術(shù)用于增強現(xiàn)實任務(wù)中，可將虛擬圖像準(zhǔn)確地投影到物理世界上。

該應(yīng)用程序還用于各種現(xiàn)場機器人?；鹦巧系牧骼苏吆偷顷懫?，無人駕駛飛機，自主地面車輛，農(nóng)業(yè)機器人等大量運用VSLAM技術(shù)。

隨著VSLAM在商業(yè)上越來越可行，它可能會在大多數(shù)應(yīng)用中取代GPS。

SLAM是嵌入式視覺領(lǐng)域出現(xiàn)的重大創(chuàng)新之一。該技術(shù)已經(jīng)成為改善機器人自主性的重要技術(shù)，其潛在應(yīng)用非常多，未來的發(fā)展前景十分光明。
編輯：hfy