Hej! Jako dostawca śledzonych robotów często pytam o metody nawigacji tych niesamowitych maszyn. W tym poście na blogu podzielę się z Wami jednymi z najczęstszych metod nawigacyjnych stosowanych w śledzonych robotach i ich działaniu.
1. GPS - Globalny system pozycjonowania
GPS jest jedną z najbardziej znanych metod nawigacji. Jest używany w całej grupie urządzeń, od naszych smartfonów po samochody i oczywiście śledzone roboty. Sposób, w jaki działa, jest dość prosty. Satelity GPS orbitują ziemię i ciągle wysyłają sygnały. Odbiornik GPS na śledzonym robotu podnosi te sygnały. Obliczając czas potrzebny do podróży z satelitów do odbiornika, robot może ustalić dokładną pozycję na planecie.
Ta metoda jest świetna do nawigacji na świeżym powietrzu, szczególnie na dużych otwartych obszarach. Na przykład, jeśli używaszŚledzona platforma robotaW przypadku badań rolniczych w dużej farmie GPS może pomóc robotowi poruszyć wstępnie zdefiniowane ścieżki w celu gromadzenia danych o jakości gleby lub zdrowia upraw. Jednak GPS ma swoje ograniczenia. Nie działa dobrze w pomieszczeniu, ponieważ sygnały nie mogą łatwo przenikać budynków. Również w obszarach o wysokich budynkach lub gęstych liściach sygnały mogą zostać zablokowane lub odbijane, co prowadzi do niedokładnego pozycjonowania.
2. System nawigacji bezwładności (Ins)
System nawigacji bezwładności to kolejna ważna metoda nawigacji dla robotów śledzonych. INS wykorzystuje akcelerometry i żyroskopy do pomiaru przyspieszenia robota i szybkości kątowej. Akcelerometr może wykryć zmiany prędkości robota, podczas gdy żyroskop mierzy, jak bardzo obraca się robot.
Na podstawie tych pomiarów INS może obliczyć pozycję, prędkość i orientację robota. Jest to system zawierany przez siebie, co oznacza, że nie opiera się na sygnałach zewnętrznych, takich jak GPS. To sprawia, że jest to bardzo przydatne w miejscach, w których GPS nie jest dostępny, na przykład w kopalniach lub w podziemnych tunelach.
Powiedzmy, że maszCały teren śledził inteligentny robotTo musi odkryć starą kopalnię. INS może śledzić ruchy robota, gdy czołga się przez ciemne i wąskie fragmenty. Ale wadą INS jest to, że błędy mogą się gromadzić z czasem. Im dłużej robot działa, tym bardziej niedokładne może stać się jego obliczenia położenia.
3. Nawigacja wizualna
Visual Navigation używa kamer, aby pomóc śledzonym robotowi zrozumieć jego środowisko. Istnieją różne rodzaje technik nawigacji wizualnej. Jednym z powszechnych podejść jest stosowanie punktów orientacyjnych. Robot jest zaprogramowany do rozpoznawania określonych obiektów lub wzorów w otoczeniu. Na przykład może szukać czerwonej flagi lub unikalnego budynku w kształcie. Stale porównując obrazy, które przechwytuje z przedprzewodową bazą danych punktów orientacyjnych, robot może dowiedzieć się, gdzie to jest.
Inną techniką jest jednoczesna lokalizacja i mapowanie (SLAM). W przypadku SLAM robot tworzy mapę swojego środowiska, jednocześnie określając własną pozycję na tej mapie. Wykorzystuje algorytmy do analizy danych wizualnych z kamer i budowy modelu 3D obszaru, w którym eksploruje.
Nawigacja wizualna jest naprawdę przydatna w złożonych i dynamicznych środowiskach. ARobot w stylu CrawlerWyposażony w wizualną nawigację może poruszać się po zagraconym magazynie, unikając przeszkód, takich jak palety i inny sprzęt. Ale wizualna nawigacja może mieć wpływ warunki oświetlenia. Jeśli jest zbyt ciemny lub zbyt jasny, kamery mogą nie być w stanie uchwycić jasnych obrazów, co może prowadzić do błędów nawigacyjnych.
4. Nawigacja oparta na laserowej
Nawigacja oparta na laserowej, znana również jako Lidar (wykrywanie światła i oddziały od zakresu), jest popularnym wyborem dla wielu śledzonych robotów. Lidar działa poprzez emitując wiązki laserowe i mierząc czas potrzebny, aby światło odbiło się od obiektów w środowisku. Na podstawie tych pomiarów robot może stworzyć szczegółową mapę 3D swojego otoczenia.
Ta metoda jest bardzo dokładna i może wykryć przeszkody ze stosunkowo dużego odległości. Na przykład w warunkach przemysłowych śledzony robot korzystający z Lidar może poruszać się po podłodze fabrycznej, unikając maszyn i pracowników. Robot może szybko dostosować swoją ścieżkę, jeśli wykryje przeszkodę na swój sposób.
Jednak systemy Lidar mogą być dość drogie. Ponadto mogą nie działać dobrze w środowiskach z dużą ilością pyłu lub mgły, ponieważ wiązki laserowe mogą być rozproszone, co utrudnia uzyskanie dokładnych pomiarów odległości.
5. Nawigacja ultradźwiękowa
Nawigacja ultradźwiękowa wykorzystuje fale ultradźwiękowe do wykrywania obiektów i nawigacji. Robot emituje fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości, a kiedy te fale uderzają w obiekt, odbijają się z powrotem. Mierząc czas potrzebny do powrotu fal dźwiękowych, robot może obliczyć odległość do obiektu.
Czujniki ultradźwiękowe są stosunkowo niedrogie i łatwe w instalacji. Często są używane w małych robotach śledzonych w małej skali, szczególnie w wykrywaniu przeszkód w krótkim zakresie. Na przykład mały edukacyjny śledzony robot może używać czujników ultradźwiękowych, aby uniknąć uderzenia ścian w klasie.
Ale nawigacja ultradźwiękowa ma swoje ograniczenia. Zakres czujników ultradźwiękowych jest zwykle ograniczony i mogą nie być w stanie dokładnie wykryć bardzo cienkich lub miękkich obiektów.
Wybór właściwej metody nawigacji
Jako dostawca wiem, że wybór odpowiedniej metody nawigacji zależy od wielu czynników. Środowisko, w którym robot będzie działał, jest kluczowym czynnikiem. Jeśli jest to aplikacja na zewnątrz, otwarty - przestrzeń, GPS może być dobrym wyborem. W przypadku operacji wewnętrznych lub pod ziemią może być bardziej odpowiednia nawigacja INS lub wizualna.
Złożoność zadania ma również znaczenie. Jeśli robot musi wykonywać precyzyjne zadania w środowisku dynamicznym, konieczne może być połączenie różnych metod nawigacji. Na przykład robot używany do operacji wyszukiwania i ratownictwa może wykorzystywać GPS do ogólnego pozycjonowania na zewnątrz, a następnie przełączyć się na nawigację wizualną i laserową, gdy wchodzi do budynku.
Koszt to kolejna kwestia. Niektóre systemy nawigacyjne, takie jak Lidar, mogą być dość kosztowne, podczas gdy czujniki ultradźwiękowe są znacznie tańsze. Tak więc budżet klienta odgrywa ważną rolę w procesie podejmowania decyzji.
Dlaczego warto wybrać nasze roboty śledzone
Nasza firma oferuje szeroką gamę śledzonych robotów o różnych możliwościach nawigacyjnych. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz robota do zastosowań przemysłowych, ankiet rolniczych, czy celów edukacyjnych, mamy dla Ciebie odpowiednie rozwiązanie. Nasze roboty są zaprojektowane tak, aby były niezawodne, wydajne i łatwe w użyciu.
Rozumiemy, że każdy klient ma unikalne wymagania, dzięki czemu możemy dostosować systemy nawigacyjne naszych robotów zgodnie z Twoimi potrzebami. Jeśli potrzebujesz robota z określoną kombinacją metod nawigacji lub jeśli masz na myśli specjalną aplikację, po prostu daj nam znać.
Jeśli chcesz kupić nasze roboty śledzone, zachęcam do skontaktowania się z nami. Możemy przeprowadzić szczegółową dyskusję na temat twoich wymagań i pomóc wybrać najlepszy - odpowiedni system robota i nawigacji. Nasz zespół ekspertów jest zawsze gotowy zapewnić wsparcie techniczne i porady.
Odniesienia
- „Mobile Robotics: Mathematics, Models and Methods” autorstwa Tima Barfoot
- „Robotyka, wizja i kontrola: fundamentalne algorytmy w Matlab” autorstwa Petera Corke
Chodzi więc o metody nawigacji śledzonych robotów. Mam nadzieję, że ten post na blogu był dla Ciebie pomocny. Jeśli masz jakieś pytania lub potrzebujesz więcej informacji, nie wahaj się skontaktować. Nie mogę się doczekać wiadomości wkrótce!