扫地机器人路径规划算法解读

随着人们生活水平的提高，人们对于智能家居的需求日益旺盛，扫地机器人就是其中之一，据前瞻网发布的数据显示，2018年扫地机市场增长预计达到120亿元，随着扫地机器人技术的不断发展，未来扫地机器人将会有更广阔的市场空间。

在扫地机器人中，路径规划是其最核心的技术，所谓路径规划是指机器人根据自身传感器对环境进行认知，来确定周围环境和自身位置信息，进而规划出一条最优运行路线。同时又能高效完成清扫任务。

通常，移动机器人实现路径规划需要解决这三大问题：

1.机器人从初始位置到目标位置的运动；

2.通过相关算法使机器人能够绕开障碍物，并且经过某些必须经过的地方完成对应的工作任务；

3.在完成以上任务的前提下，能做到机器人运动轨迹的优化。

说到扫地机器人路径规划，就不得不提到SLAM技术了，当然，SLAM技术与路径规划是两个层面的东西，SLAM更像是一种被动技能，默默为机器人提供地图和定位信息，但当机器人需要实现自主移动，便需要路径规划和SLAM的相互合作，如果没有SLAM为路径规划提供高质量的定位信息，路径规划就难以实现自身的工作。

机器人要做到路径规划，除了要解决SLAM本身的难点外，路径规划也是有很多问题需要解决的，先不说扫地机器人，对于通用机器人来说，要做的第一个路径规划便是寻路的算法，也可以理解为从A点到B点的移动。在这个过程中，又会涉及到全局路径规划及局部路径规划。

什么是全局路径规划呢？可以理解为，在一张静态的地图上，机器人仅仅根据地图测算出当前点到目标点的一个距离。这种方式有很多种算法，目前听到最多的就是Astar算法，这种也同时运用在即时战略游戏里进行单位寻路时使用。

除了全局路径规划还有局部路径规划的问题，由于在全局路径规划中机器人已经规划出了大致的行走路径，但在实际的移动过程中会出现很多突发情况，如在机器人移动时突然一个人走过来，挡住了机器人已规划好的行走道路，在这种情况下，机器人如何能在不修改之前规划好的路径前提下去绕开这个人呢？对于机器人来说行走的大方向是对的，但在有障碍物出现的情况下需要临时改道，这样的过程便叫做局部路径规划。目前针对该问题的应对算法传统上有EFF、目前又动态穿透法的算法来进行。

解决从A点到B点的移动就是实现路径规划的第一个问题。这也是目前扫地机器人进行路径规划的第一个环节。但相比其他服务机器人，扫地机器人的问题会更加复杂一点，因为扫地机器人在工作中还会涉及到贴边清扫及来回清扫等任务，这就需要有更多的算法体系来支撑。

再回到SLAM技术上，目前在SLAM技术中，会涉及到激光SLAM及视觉SLAM两种，激光SLAM是通过旋转激光发射器不断发射激光，并通过内置的红外摄像头拍摄反射光并成像，利用几何测距原理测量物体和机器本身的相对位置，据此绘制完整边界的地图和确定机器在地图中的位置。而视觉SLAM是通过内置的 RGB 摄像头不断移动自身的位置进行拍摄，提取和匹配相邻帧图片特征点、利用测距原理测算出障碍物的距离。

相较于视觉SLAM，激光雷达就一直作为扫地机器人的原配久居正统之位，激光雷达的优势在于精度高，可以精确绘制房间地图和行走路线，工作稳定，不依赖于环境光线。

思岚科技是国内最早将激光SLAM应用于服务机器人的企业，在实现机器人自主定位、建图及路径规划等方面已有成熟的落地方案。岚豹扫地机器人就是基于思岚科技的激光SLAM导航技术而研发的，可以做到：

分秒建图：开启清扫后，只需几个转圈的时间，激光雷达就会扫描出家中地图，在清扫过程中能毫厘不差的刻画家庭环境构造和家具分布。

边扫边建立完整地图：清扫时扫地机会先沿边清扫出一片区域，在分区内以弓字形的路径走出工整的路线，边扫边建图，通过一个个分区的形式将家里每个地方都清扫覆盖到，最终形成家中的完整地图。

地图规划清晰且覆盖率高：当扫地机扫完家后，家里的地图就能完整的呈现，与户型图的贴合度能达到99%以上，可以清晰的看出对家里的清扫规划，覆盖到了家中的每一个角落，没有产生漏扫。重要的是，地图一次生成就能保存，再次清扫时无需重新建立地图，当家具布置发生变化时，通过云端地图功能，会实时更新和优化。

自主行走毫不费力：家中的餐桌底下桌脚多，地形复杂，最是考验扫地机的行走能力。而拥有激光导航的扫地机能绕着每个桌角清扫一圈，直至将餐桌底下探索完整，进了餐桌底下出不来，是不存在的。

除了扫地机器人，国内思岚科技推出的激光SLAM导航技术，还广泛应用于送餐机器人、导引导购机器人、迎宾机器人等各大领域的服务场所，甚至在海外的科研机构以及IEEE论文中也有思岚产品的身影。

扫地机器人路径规划算法解读相关推荐

扫地机器人路径规划算法
路径规划算法路径规划技术是扫地机器人研究的核心内容之一,机器人定位与环境地图构建(后面雷锋网专栏将会更新)就是为路径规划服务的.所谓机器人路径规划技术,就是机器人根据自身传感器对环境的感知,自行规划 ...
a算法和a*算法的区别_机器人路径规划算法，全局路径规划与局部路径规划究竟有哪些区别？...
若步智能移动这一简单动作,对于人类来说相当容易,但对机器人而言就变得极为复杂,说到机器人移动就不得不提到路径规划,路径规划是移动机器人导航最基本的环节,指的是 ...
【机器人路径规划算法RRT和RRG】
路径规划算法 RRT路径规划 RRG路径规划 RRT路径规划 RRT算法:Rapid-exploration Random Tree 快速搜索随机数算法,是一种在完全已知的环境中通过随机采样扩展搜索的 ...
【动态规划】机器人路径规划——算法设计与分析慕课作业
题目内容: 一个机器人只能向下和向右移动,每次只能移动一步,设计一个算法求机器人从(1,1)到(m,n)有多少条路径. 输入格式: 以空格分开m,n 输出格式: 路径条数输入样例: 4 5 输出样例 ...
多机器人路径规划的代码_泛在电力物联网 | 基于IACOABC 算法的变电站巡检机器人路径规划...
区块链 | 方响等分布式新能源接入下的区块链共识机制研究区块链 | 颜拥等基于区块链的电力数据保全应用研究区块链 | 能源互联网中的区块链应用:优势.场景与案例 <浙江电力>2 ...
【无错版】基于蚁群算法的机器人路径规划matlab程序代码实现
文章目录 1. 按 2. 介绍 3. matlab实现 3.1. 代码 3.2. 效果 1. 按网上有发的这个算法的错误版的,不知道发的意义何在,是在误人子弟吗???在此对其行为表示强烈的谴责. 错 ...
招聘路径规划算法工程师岗位
工作职责: 1.负责导航定位领域路径规划相关算法的研发平台搭建和仿真验证: 2.负责将相关算法实现到产品的嵌入式系统中. 任职要求: 1.自动化.电子工程.计算机科学或相关专业硕士及以上学历,拥有汽车 ...
自动驾驶路径规划——基于概率采样的路径规划算法（RRT、RRT*）
目录 1. RRT算法背景 1.1 RRT算法核心思想 1.2 RRT算法优缺点 2. 经典RRT算法 2.1 RRT算法流程 2.2 RRT伪代码 3. 基于目标概率采样 4. RRT*算法 4.1 ...
基于强化学习的智能机器人路径规划算法研究（附代码）
目录一.摘要二.路径规划技术的研究进展 1.研究现状 2.算法分类 2.1 全局路径规划算法 2.2 局部路径规划算法三.本文采用的路径规划算法--强化学习 1. 概念 2. 与其他机器学习方式 ...

扫地机器人路径规划算法解读

扫地机器人路径规划算法解读相关推荐

最新文章

热门文章