Локализация мобильного робота по данным бортовой системы технического зрения на основе лидара и трехмерной модели окружающего пространства
Общая характеристика проекта
Целью проекта является разработка аппаратно-программной системы локализации мобильного робота или транспортного средства на основе лидара и трехмерной модели окружающего пространства. Данная система предназначена для высокоточного определения положения носителя в пространстве, за счет соотнесения текущих измерений лазерного сканера и заранее построенной трехмерной модели окружающего пространства, называемой картой.
Проблема
Системы локализации используются почти во всех транспортных средствах и мобильных роботизированных платформах. Во многих из них существует потребность в высокоточном определении положения, которое не может быть обеспечено системами ГНСС, например:
- в горнодобывающей промышленности для обеспечения безопасного движения транспорта внутри шахт, на отвалах и т. д., в том числе для автономизации этого движения;
- в сельском хозяйстве для точного следования техники между грядами и недопущения наезда на гряду с растущими культурами;
- в экстремальной робототехнике для осуществления роботизированных спасательных и разведывательных миссий при ликвидации последствий природных и техногенных катастроф;
- в индустрии хранения для безопасного передвижения техники по складам и предотвращения столкновений погрузчиков друг с другом и хранимой продукцией.
Имеющиеся на данный момент системы локализации, как правило, основаны на использовании ГНСС, и не могут обеспечить достаточную точность определения положения, необходимую в ответственных областях [5]. В отдельных отраслях системы, основанные на ГНСС, не могут быть применены например, при перемещении в подземных шахтах или в крытых складских помещениях.
Решение
Решением проблемы точной локализации может стать применение системы, основанной на лазерном сканере. Использование лидара для определения положения носителя позволит получать пространственные координаты с сантиметровой точностью, независимо от наличия прямого доступа спутникового сигнала.
Описание технологии
Основным измерительным прибором в проекте является лазерный сканер, получающий объемную картину окружающего пространства. Вспомогательными датчиками системы являются инерциальная навигационная система, измеряющая относительное перемещение в пространстве, а также ГНСС приемник, вычиляющий глобальные координаты по игналам от спутников.
Локализация в пространстве производится на основе текущих измерений лазерного сканера и имеющейся трехмерной модели пространства, называемой картой. В процессе работы системы производится постоянная переоценка вероятности нахождения носителя в конкретной точке пространства с учетом ограничений, накладываемых измерениями вспомогательных датчиков. Таким образом определяется наиболее вероятное положение объекта.
Потребители
Проект может быть реализован в таких областях, как:
- Добывающая промышленность;
- Сельскохозяйственная промышленность;
- Предприятия критической инфраструктуры.
Вконтакте