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機(jī)器人

科普 | 如何優(yōu)化地圖?

2025China.cn   2020年02月03日

  地圖是SLAM導(dǎo)航技術(shù)中及其重要的部分。一張好的地圖是保證移動機(jī)器人定位準(zhǔn)確和運(yùn)行穩(wěn)定的關(guān)鍵。目前的SLAM技術(shù)已經(jīng)可以滿足絕大多數(shù)室內(nèi)建圖的需要。但是由于現(xiàn)實(shí)生活中的特殊情況太過復(fù)雜多變,或者操作人員未按照最佳方式操作機(jī)器人,實(shí)際錄制出來的地圖,可能還有較大的優(yōu)化空間。特別是在布局變化較大,幾何特征不明顯的生產(chǎn)車間內(nèi),在錄制地圖后進(jìn)行進(jìn)一步的編輯優(yōu)化,是及其重要的必要操作。今天我們就來談一談,在MiR自主移動機(jī)器人上錄制完地圖后,應(yīng)該怎樣進(jìn)一步優(yōu)化。

MiR平臺的地圖工具

  熟悉MiR操作的人都了解,MiR地圖的上方有圖層下拉菜單和工具欄。在圖層菜單中選中墻壁圖層后,就可以看到編輯地圖墻面相關(guān)的專用工具了。

  一般在編輯地圖墻面的時(shí)候,需要用到的工具主要是橡皮擦、框選刪除和劃線工具。

優(yōu)化地圖的方法

  擦除噪點(diǎn),保證運(yùn)行通道暢通

  錄制地圖時(shí),機(jī)器人可能會把通過通道的行人或設(shè)備也記錄在地圖上。我們需要清除這些通道中的“噪點(diǎn)”,才能保證機(jī)器人在地圖上規(guī)劃路線時(shí)不會收到錯(cuò)誤信息的誤導(dǎo)。

  擦除四周移動物體,只保留固定結(jié)構(gòu)

  MiR機(jī)器人在運(yùn)行時(shí),會把實(shí)時(shí)地形與當(dāng)前地圖進(jìn)行匹配而進(jìn)行定位。一般來說,我們需要保證地圖在較長的生產(chǎn)周期中的真實(shí)性,這樣機(jī)器人才能在較長時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。如果某個(gè)物體在地圖錄制時(shí)被機(jī)器人記錄進(jìn)地圖,而隨后卻被移走,那么機(jī)器人下次再到這個(gè)位置時(shí),就失去了一塊位置參考標(biāo)志。如果這種情況過多的話,就會對定位效果產(chǎn)生一定的影響。所以對于經(jīng)常會被移動的物體,或是布局規(guī)劃改變,移走了固定物體,那么機(jī)器人地圖上相應(yīng)的部分也需要被擦除。

  在上圖中,墻壁等靜態(tài)物體以綠色框顯示;托盤等動態(tài)對象以紅色矩形顯示。托盤應(yīng)從地圖上刪除,但需要保留所有墻壁。

  補(bǔ)充缺失墻面

  機(jī)器人在錄制地圖時(shí),可能會由于各種原因,沒有記錄到某些墻面或器械結(jié)構(gòu)。這種情況下,就可以使用劃線工具,將缺失的部分補(bǔ)充在原地圖上。

  將粗線條改細(xì)

  機(jī)器人定位時(shí)會試圖在一定范圍內(nèi),把盡量多的實(shí)時(shí)激光數(shù)據(jù)(紅色)與地圖墻壁(黑色)做重合,以確定機(jī)器人當(dāng)前的位置。但是,如果某些墻壁太厚的話,機(jī)器人就可能會無法有效地找到自身的準(zhǔn)確位置。如下圖情況,機(jī)器人在定位錯(cuò)誤的情況下,激光-地圖之間依然可以獲得很高的重合度。

  所以在編輯地圖時(shí),我們需要把過粗的線條改細(xì)。一般來說,線條寬度控制在1到2像素會有較好的定位效果。下面是優(yōu)化后的效果。

  在使用劃線工具繪制墻面時(shí),線條寬度選擇5cm到10cm會有較好的定位效果。請避免選擇超過10cm的線條寬度。

禁行區(qū)域

  如果您只是不希望機(jī)器人前往地圖上的某個(gè)區(qū)域,請勿使用黑色墻壁線條將此區(qū)域圍起。MiR的地圖工具中含有“禁行區(qū)域”這一區(qū)域設(shè)定(粉色)。您完全可以使用禁行區(qū)域來完成您的需求。誤用墻壁線條來做此操作,將會對機(jī)器人定位效果產(chǎn)生負(fù)面影響。

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