RUSSIAN         ENGLISH    
         
ГлавнаяКонтактыВакансииКарта сайтаСсылки






 
30.01.2013

Новости картографирования. Робот – картограф.


В соответствии с пунктом IV утвержденной Распоряжением Правительства РФ от 21 июня 2010 г. № 1039-р «Стратегии развития геологической отрасли Российской Федерации до 2030 года, одной из основных задач геологической отрасли является разработка перспективных научных направлений, научно-технических решений, современных методов и технологий, приборов и оборудования, призванных повысить эффективность геологического изучения недр, воспроизводства и использования МСБ страны. В этой связи представляет интерес сбор и изучение информации о мировых достижениях в различных областях науки и техники, способствующих решению поставленной Правительством задачи.

Примеры использования таких, инновационных по своей сути, технологий, приведены недавно в двух статьях, размещенных на сайтах Gislounge.com. и roboting.ru. Речь в них идет о разработанном специалистами в области робототехники и искусственного интеллекта Хью Дюррант-Уайтом (Австралия) и Джоном Л. Леонардом (США) методе «Одновременной локализация и картографирования».

«Одновременная локализация и картографирование», или для краткости – SLAM (simultaneous localization and mapping), представляет собой процесс создания карты с помощью робота или беспилотного автомобиля, который способен самостоятельно исследовать неизученную территорию и создавать её детальную карту. Работая над проектом, учёные добились того, что машина может локализовать себя в пределах определённого пространства, постоянно пересчитывая данные о своём местоположении. Для этого используется компьютер со специальным ПО, встроенный в конструкцию робота, а также система высокоточных сенсоров и датчиков.

Так, одометры фиксируют обороты колес робота-картографа, а инерциальные датчики ускоряют вычисления, измеряя расстояния до объектов, чтобы из всех препятствий выбрать наиболее значимые. В процессе составления карты местности задействованы также видеокамеры и лазерные сканеры. Все данные обрабатываются специальной программой, определяя возможно более точное местоположение робота. Нужно иметь в виду, однако, что, как правило, существуют небольшие погрешности, связанные с одометрическими показаниями. Робот может иметь ошибки в измерениях на несколько сантиметров. Эти ошибки приняты во внимание в алгоритмах и исключаются при повторном картографировании районов.

Итак, одним из требований для осуществления технологии SLAM является необходимость наличия устройства, способного осуществлять измерения положения робота в пространстве, другим требованием является наличие прибора, позволяющего фиксировать состояние окружающей среды вокруг робота. К числу таких приборов относится, прежде всего, лазерный сканер, осуществляющий функцию лидара. Лазерные сканеры просты в использовании и являются очень точным. Тем не менее, они также являются и чрезвычайно дорогими. Однако есть и другие варианты для выполнения таких измерений. Например, может использоваться Sonar, который особенно полезен для картографирования подводной среды. Устройства обработки изображений также могут быть использованы для SLAM и применяться в 2D или в 3D-форматах.


Автономный мобильный робот-картограф зорко всматривается в окружающий его мир.

Другим ключевым компонентом в процессе картографирования с помощью технологии SLAM является получение данных об окружении роботов. Так же, как и человек, робот использует ориентиры для определения его местоположения с помощью своих сенсоров, лазеров, эхолотов, или любого другого измерительного прибора. Робот будет использовать различные ориентиры для различных сред. Однако есть определенные требования к ориентирам, используемым в SLAM. Прежде всего, ориентиры должны быть стационарными. Робот не может определить свое местоположение, если поблизости постоянно перемещается какой-либо ориентир. Кроме того, ориентиры должны быть уникальными и отличаться от окружающей среды. Маркеры также должны быть хорошо различимыми и должны уверенно просматриваться с разных позиций.

После того, как робот зафиксировал опознавательный знак, он может определить своё местоположение путем извлечения сенсорного сигнала и выявления различных маркеров. Метод должен быть реализован для того, чтобы робот смог определить свое местоположение. Это действие может быть совершено разными способами: начиная с таких алгоритмов, как извлечение Спайка, до сопоставления сканирований. Важным фактором, о котором следует помнить, является тот факт, что роботу нужен способ определения ориентира. Роботы могут также использовать данные по ранее отсканированным опорным пунктам и сопоставить их друг с другом для того, чтобы определить свое местоположение.

Таким образом, SLAM является технологией картографирования окружающей среды, которая используя постоянное взаимодействие между устройством картографирования, роботом и данными о местоположении робота. В то время как робот взаимодействует с окружающей средой, он не только картографирует окружающую среду, но также одновременно с этим определяет свою позицию. Как и другие технологии картографирования, SLAM претерпевает постоянное совершенствование для изучения окружающей нас среды.

Издательско-выставочный центр ВСЕГЕИ

По материалам:
http://www.gisa.ru/92717.html?from_email=Y

http://roboting.ru/1578-issledovaniem-terra-incognita-zaymetsya-robot-kartograf.html


Возврат к списку




 
тел. (812) 321-5706, e-mail: vsegei@vsegei.ru

Яндекс.Метрика