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机器人定位导航方案中定位技术相关知识介绍

发布时间:2021-09-16浏览次数:851字号:

定位和路径规划是机器人实现自主定位导航最基本的环节,定位是机器人在二维工作环境中相对于全局坐标的位置及其本身的姿态。机器人定位导航方案定位技术有绝对定位和相对定位之分。

相对定位技术以测距法和惯性导航法为主,测距法常采用的传感器有光电编码器、里程计和航向陀螺仪,其优点是具有良好的短期精度、低廉的价格以及较高的采样速率。而惯性导航法采用陀螺仪和加速计实现定位,陀螺仪测量回转速度,加速度计测量加速度。

相对定位技术的基本思路都是基于测量值的累积,因而无法避免时间漂移问题,随着路径的增长,任何小的误差经过累积都会无限增加。因此,相对定位不适于长距离和长时间的准确定位,通常将它们与绝对位置测量技术相结合,以获得更可靠的位置估计。

机器人定位导航

配图来源网络


在绝对定位中,全球定位系统、路标定位和地图匹配定位是目前比较成熟的技术,全球定位系统就是大家所熟知的GPS,主要用于解决机器人定位时存在近距离定位精度低等问题,它主要是以空间卫星为基础的高精度导航与定位系统。路标定位分为人工路标定位和自然路标定位,其中人工路标定位最为成熟,人工路标定位是在机器人的工作环境里,人为的设置一些坐标已知的路标,如超声波发射器、激光发射板等,机器人通过对路标的探测来确定自身的位置。

而地图匹配定位技术是基于已知地图的定位系统进行的,机器人定位导航方案中机器人通过自身的传感器探测周围环境,并利用感知到的局部信息进行局部地图构造,然后将这个局部地图与预先存储的完整地图进行比较,如两地图相互匹配,就能计算出机器人在工作环境中的位置与方向。地图匹配定位的两个关键技术是地图模型的建立和匹配算法。

 

 
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